SQL パフォーマンスチューニングの実践 Vol.1

DX(デジタルトランスフォーメーション)事業本部の吉倉です。

みなさん、SQL書いてますか?
O/Rマッパを使っていると、なかなかSQLを書く機会というものが巡ってきません。
今回、SQLのパフォーマンスチューニングをする機会が来ましたので、対応内容と観点についてまとめます。

今回のRDBは、SQL Server2017 です。
ちなみに、このRDBはパッケージソフトの裏にいるRDBであり、以下の縛りがあります。

  • パッケージ上の機能からテーブルのCreate/Alterがガシガシ実行されます
    • なので、SSMS上から直接スキーマを変更したりすることは怖くてできません。
  • Create Indexくらいは良いのではないか?
    • 誰も「作ってもいいよ」と保証してくれるわけではないので却下
  • 自分で書いたSQLを実行してくれる仕組みはパッケージ上の機能としてあります
    • 今回のチューニングは、その「自分で書いたSQL」を対象としています

今回は、「インデックスに頼らない」という縛りを入れた上でのパフォーマンスチューニングになります。

やったこと

  • 再現させる
  • 計測する
  • 実行計画を見る
  • 修正する
  • 検証する

再現させる

業務上許容しなければならないデータ量のクエリが、結果が返ってくるまで約3分かかっていました。
どのクエリが遅いか、というのは特定できています。

まずは、再現させましょう。
バックアップを取得して、ローカルに復元。
該当クエリを実行してみたところ、3分10秒で返ってきました。ローカルにて事象を再現できました。

計測する

もう少し細かい単位で計測してみます。
このクエリ、サブクエリ1~3で必要なデータを集めてきて、サブクエリ4~10でトランザクションテーブルから情報を付与しています。
そこで、サブクエリごとの処理時間と件数を取ってみます。

サブクエリ 処理時間(秒) 件数
サブクエリ1 0 286
サブクエリ2 1 8996
サブクエリ3 5 29490
サブクエリ4 6 29490
サブクエリ5 6 29490
サブクエリ6 6 29490
サブクエリ7 6 29490
サブクエリ8 188 29490
サブクエリ9 189 29490
サブクエリ10 190 29490
最終結果 198 18678

サブクエリ8の部分で突然時間がかかるようになったことがわかりました。

実行計画を見る

サブクエリ8に手を打てばよさそうに思いますが、手を付ける前に、裏を取りましょう。
推定実行プランを取ります。

サブクエリ8は同じテーブルを3回参照しているのですが、それぞれ実行コストが20%。
サブクエリ8が実行コストの60%を占めていると言っています。
これで裏が取れました。

実行コストが20%かかっているSQLは以下の通りです。(実際のSQLをブログ用に一部改変しています)

修正する

意外と忘れがちなのですが、目標の時間を決めます。
「できる限り速くする」はもちろんなのですが、限度はあるので。最低限の妥協できるラインを決めた上で対応となります。
今回は、業務上の最大件数であることから、15秒が妥協できるラインでした。

いざ修正

実行コストが20%になっている箇所がどうにからならないか、ということで、テーブルのスキーマを確認しつつ、SQLを読み返してみます。

THEME_ID

あ、このカラム、入力の引数から導出できるやん、と気づきました。

親子テーブルの、子のキーを列挙した文字列が入力の引数なので、親テーブルのキーを導出ができます。
パッケージの仕様上入力の引数に配列を渡せないので、やむなくカンマ区切りの文字列を渡して、クエリ内でsplitしています。
DECLARE ステートメントを追加して、親テーブルのキー(theme_id)を導出します。

これがもともとの入力の引数で渡ってくる値。

親テーブルのキー(@theme_id)を導出します。

これで、クエリ内のWHERE句に親テーブルのキーを指定できるようになりました。
指定しましょう。

THEME_IDをWHERE句で指定した結果、SELECT句からもGROUP BY句からの不要になりました。
また、DATA_TYPEのMAXを取っていましたが、元々WHERE句に指定してあったので1しか返ってきません。使わないので外しました。

サブクエリ8だけでなく、親テーブルのキーで先に絞り込める箇所(サブクエリ6,9,10)にも絞り込みを入れて、実行。
12秒。
ひとまず妥協ライン突破。

検証する

妥協ラインは突破したところで、ここで一旦検証します。
検証のポイントは、処理速度・件数に加えて、クエリが返す結果セットが変更前後で変わっていないか、です。

今回は20,000件もいかないので、変更前・変更後をそれぞれExcelのシートにエクスポートし、変更前・変更後のシートの同じセルアドレスを比較する方法を採用しました。

※ クエリでOrder Byを指定してない場合は、追加してソート順を合わせないと不一致になりますので要注意。

次回へ続く

今回は、絞り込み条件を追加するだけの修正になりましたが、もう一つ手を入れて、4秒まで持って行ったのですが、それは次回に。
次回、もう一つ手を入れた箇所についての解説をします。

※ その時に、クエリが返す結果セットが変更前後で変わっていないか、の検証を端折ったために問題が発生したのですが。。。

読んでいただき、ありがとうございました。

おまけ

推定実行プランを取った時に、SSMSが「不足しているインデックス」を教えてくれていました。
「インデックスに頼らない」という縛りがあったわけですが、縛りを外して、SSMSが教えてくれたことを素直にやってみたらどうなるのか、も検証しておきましょう。

このインデックスをSSMSから適用して、再実行。
4秒。
15秒の妥協ラインも突破。完了でした。

SSMSが教えてくれる「不足しているインデックス」は効果絶大ですね。

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