SQL Server性能调优之缓存

SQL Server性能调优的关键在于缓存机制，它在内存中缓存数据页和查询计划，以优化查询性能。当SQL Server执行查询时，它会将数据读取到内存中，这些数据会被缓存在Buffer中。如果再次执行相同的查询，SQL Server可以直接从内存中获取数据，无需进行Disk IO操作，从而大大提高查询效率。

一、主要的内存消费者

1. 数据缓存（Data Cache）

数据缓存是存储数据页的缓冲区。当SQL Server需要读取数据文件中的数据页时，它会将整个Page调入内存。内存中的Page被称为buffer。Data Cache的理想状态是，SQL Server将用户需要访问的所有数据都缓存在内存中，这样它就可以避免访问硬盘，只需在CheckPoint或lazy Write运行时将修改过的页面写回硬盘即可。这种机制大大减少了磁盘IO操作，提高了查询性能。

2. 查询计划缓存（Query Plan Cache）

查询计划缓存用于存储查询语句和存储过程的执行计划，以供重用。由于编译查询语句产生执行计划是一个资源消耗较大的过程，因此将执行计划缓存起来可以避免重复编译，提高查询效率。

二、查看内存消耗

二、深入理解SQL Server内存分配与管理：Memory Clerk的角色与缓存数据页的秘密

我们要查看的是各个Clerk分配的内存总量。通过以下查询，我们可以得到详尽的数据：

```sql

SELECT

mc.type,

mc.name,

SUM(mc.pages_kb) AS TotalAllocatedPages_KB, -- 计算总的已分配内存页数（以KB为单位）

SUM(mc.virtual_memory_reserved_kb) AS VM_Reserved_KB, -- 计算虚拟内存中保留的部分（KB）

SUM(mc.virtual_memory_mitted_kb) AS VM_Committed_KB, -- 计算已提交到虚拟内存的部分（KB）

数据库性能调优：深入了解缓存与索引

当我们谈论数据库性能优化时，缓存和索引是两个不可忽视的关键要素。为了深入理解它们的工作机制，我们需要从查看数据库的缓存和索引信息开始。

一、查询数据库中的索引信息

通过一系列复杂的SQL查询，我们可以获取数据库中各个对象（如表、视图等）的索引信息。这些查询不仅提供了索引的名称和数量，还揭示了缓冲池的使用情况、空闲空间比率以及脏页和总行数的统计信息。这些信息对于数据库管理员和开发者来说极为重要，因为它们可以帮助我们识别性能瓶颈和优化数据库查询。

二、计划缓存

SQL Server中的计划缓存存储了每个查询的执行计划及其相关信息。产生执行计划是一个CPU密集的过程，理解和监控计划缓存对于数据库性能至关重要。通过查询特定的系统动态管理视图，我们可以获取关于计划缓存的详细信息，如对象类型、缓存对象类型、总大小、缓存计数、引用计数和使用计数等。这些信息为我们提供了关于哪些查询计划被频繁使用或被占用大量内存的线索。

三、缓存管理：清空与重置

在数据库性能调优过程中，有时需要清空缓存。缓冲池是SQL Server的缓存管理器，其中包含了大部分缓存数据，如执行计划缓存和数据缓存。为了重置这些缓存，我们可以使用几个特定的命令。

CHECKPOINT：此命令用于将所有脏页（修改过的数据页）写入硬盘，确保内存中的数据与硬盘上的数据同步。

DBCC DROPCLEANBUFFERS：此命令用于清空缓冲池中的所有干净页。

DBCC FREEPROCCACHE：此命令用于清空整个计划缓存。

这些命令在特定的性能和优化场景中非常有用。例如，当我们怀疑某些查询性能问题是由于旧的或不再使用的查询计划导致的，我们可以使用DBCC FREEPROCCACHE来重置计划缓存。同样，当我们需要确保所有数据修改都已被写入硬盘并释放内存空间时，我们可以使用CHECKPOINT和DBCC DROPCLEANBUFFERS。

在SQL Server中，CHECKPOINT命令是一个关键操作，用于触发冷缓存的产生。当执行CHECKPOINT时，它会将数据库中的所有脏页（即那些在内存中被修改但尚未写入硬盘的数据页）强制写入硬盘，并清理内存中的buffer，确保数据的同步和完整性。紧接着，我们可以使用DBCC DROPCLEANBUFFERS命令从缓冲池中移除所有干净页，释放内存资源。这一过程对于数据库的性能测试尤为重要。

当我们谈论计划缓存时，我们讨论的是查询语句的执行计划。每一条查询语句执行后，其执行计划都会被缓存到Plan Cache中，以便后续相同的查询可以快速使用。在生产环境中，轻易清理Plan Cache可能会导致性能问题。如果检测到某个Plan Cache因参数嗅探问题导致性能下降，推荐的方法是修改查询语句或重新编译存储过程，以刷新特定SP的计划缓存。DBCC FREEPROCCACHE命令用于释放所有的计划缓存，这会导致存储过程、AdHoc查询等必须重新编译。

除了上述方法，还有几种方法可以强制重新编译执行计划。一种方法是修改存储过程、触发器等模块，另一种方法是在创建存储过程时使用WITH RECOMPILE选项，这样每次执行SP时都会重新编译。还可以在执行存储过程时使用WITH RECOMPILE选项或在SP内部使用查询选项option（repile）来重新编译特定语句的执行计划。

关于冷缓存、热缓存、脏缓存和干净缓存的解释：冷缓存页是指最近未被使用的缓存页，热缓存页则是经常使用的缓存页。脏缓存页是那些在内存中被修改但尚未写入硬盘的数据页，而干净缓存页则是内存中未被修改的数据页。DBCC DROPCLEANBUFFERS命令用于从缓冲池中移除干净页，而CHECKPOINT则负责将脏页数据写入硬盘，确保数据同步。

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