Gerar um conjunto ou sequência sem loops – parte 2

Gerando um conjunto de 50.000 números

Tabela de números


Como já criamos uma tabela Numbers com 1.000.000 de linhas, essa consulta permanece praticamente idêntica:


SELECT TOP (50000) n FROM dbo.Numbers ORDER BY n;


Plano:




spt_values


Como existem apenas cerca de 2.500 linhas em spt_values , precisamos ser um pouco mais criativos se quisermos usá-lo como fonte do nosso gerador de conjuntos. Uma maneira de simular uma tabela maior é CROSS JOIN isso contra si mesmo. Se fizéssemos isso bruto, acabaríamos com ~ 2.500 linhas ao quadrado (mais de 6 milhões). Precisando de apenas 50.000 linhas, precisamos de cerca de 224 linhas ao quadrado. Então podemos fazer isso:


;WITH x AS ( SELECT TOP (224) número FROM [master]..spt_values)SELECT TOP (50000) n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY x.number) FROM x CROSS JOIN x AS yORDER BY n; 


Observe que isso é equivalente, mas mais conciso do que esta variação:


SELECT TOP (50000) n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY x.number) FROM (SELECT TOP (224) number FROM [master]..spt_values) AS xCROSS JOIN(SELECT TOP (224) number FROM [master] ]..spt_values) AS yORDER BY n;


Em ambos os casos, o plano fica assim:




sys.all_objects


Como spt_values , sys.all_objects não satisfaz totalmente nosso requisito de 50.000 linhas por conta própria, portanto, precisaremos executar um CROSS JOIN semelhante .


;;WITH x AS ( SELECT TOP (224) [object_id] FROM sys.all_objects)SELECT TOP (50000) n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY x.[object_id]) FROM x CROSS JOIN x AS y ORDER POR n;


Plano:




CTEs empilhados


Precisamos apenas fazer um pequeno ajuste em nossos CTEs empilhados para obter exatamente 50.000 linhas:


;WITH e1(n) AS( SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1) , -- 10e2(n) AS (SELECT 1 FROM e1 CROSS JOIN e1 AS b), -- 10*10e3(n) AS (SELECT 1 FROM e2 CROSS JOIN e2 AS b), -- 100*100e4(n) AS (SELECT 1 FROM e3 CROSS JOIN (SELECT TOP 5 n FROM e1) AS b) -- 5*10000 SELECT n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY n) FROM e4 ORDER BY n;


Plano:




CTEs recursivos


Uma alteração ainda menos substancial é necessária para obter 50.000 linhas de nossa CTE recursiva:altere o WHERE cláusula para 50.000 e altere o MAXRECURSION opção para zero.


;COM n(n) AS( SELECT 1 UNION ALL SELECT n+1 FROM n WHERE n <50000)SELECT n FROM n ORDER nOPTION (MAXRECURSION 0);


Plano:



Nesse caso, há um ícone de aviso na classificação - como se vê, no meu sistema, a classificação precisava ser derramada no tempdb. Você pode não ver um vazamento em seu sistema, mas isso deve ser um aviso sobre os recursos necessários para essa técnica.


Desempenho


Assim como no último conjunto de testes, compararemos cada técnica, incluindo a tabela Numbers com cache frio e quente e compactada e descompactada:


Tempo de execução, em milissegundos, para gerar 50.000 números contíguos

Para obter um visual melhor, vamos remover o CTE recursivo, que foi um cão total neste teste e que distorce os resultados:


Tempo de execução, em milissegundos, para gerar 50.000 números contíguos (excluindo recursivos CTE)

Em 1.000 linhas, a diferença entre compactado e descompactado foi marginal, pois a consulta precisava apenas ler 8 e 9 páginas, respectivamente. Com 50.000 linhas, a lacuna aumenta um pouco:74 páginas versus 113. No entanto, o custo geral de descompactar os dados parece superar a economia de E/S. Assim, com 50.000 linhas, uma tabela de números não compactada parece ser o método mais eficiente de derivar um conjunto contíguo – embora, reconhecidamente, a vantagem seja marginal.

Gerando um conjunto de 1.000.000 números

Tabela de números


Sem surpresas aqui, nossa consulta agora é:


SELECT TOP 1000000 n FROM dbo.Numbers ORDER BY n;


O TOP não é estritamente necessário, mas isso é apenas porque sabemos que nossa tabela Numbers e nossa saída desejada têm o mesmo número de linhas. O plano ainda é bastante semelhante aos testes anteriores:




spt_values


Para obter um CROSS JOIN que rende 1.000.000 de linhas, precisamos tomar 1.000 linhas ao quadrado:


;WITH x AS ( SELECT TOP (1000) número FROM [master]..spt_values)SELECT n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY x.number) FROM x CROSS JOIN x AS y ORDER BY n;


Plano:




sys.all_objects


Novamente, precisamos do produto vetorial de 1.000 linhas:


;WITH x AS ( SELECT TOP (1000) [object_id] FROM sys.all_objects)SELECT n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY x.[object_id]) FROM x CROSS JOIN x AS y ORDER BY n; 
 Plano:
 
  
 
CTEs empilhados
 
 Para o CTE empilhado, precisamos apenas de uma combinação ligeiramente diferente de CROSS JOIN s para chegar a 1.000.000 de linhas:
 
;WITH e1(n) AS( SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 1) , -- 10e2(n) AS (SELECT 1 FROM e1 CROSS JOIN e1 AS b), -- 10*10e3(n) AS (SELECT 1 FROM e1 CROSS JOIN e2 AS b), -- 10*100e4(n) AS (SELECT 1 FROM e3 CROSS JOIN e3 AS b) -- 1000*1000 SELECT n =ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY n) FROM e4 ORDER BY n;
 
 Plano:
 
  
 
 Nesse tamanho de linha, você pode ver que a solução CTE empilhada fica paralela. Então eu também executei uma versão com MAXDOP 1 para obter uma forma de plano semelhante à anterior e ver se o paralelismo realmente ajuda:
 
  
 
CTE recursiva
 
 O CTE recursivo novamente tem apenas uma pequena alteração; apenas o WHERE cláusula precisa ser alterada:
 
;COM n(n) AS( SELECT 1 UNION ALL SELECT n+1 FROM n WHERE n <1000000)SELECT n FROM n ORDER nOPTION (MAXRECURSION 0);
 
 Plano:
 
  
 
Desempenho
 
 Mais uma vez vemos que o desempenho do CTE recursivo é abismal:
 
 
Tempo de execução, em milissegundos, para gerar 1.000.000 números contíguos 
 
 Removendo esse valor discrepante do gráfico, obtemos uma imagem melhor sobre o desempenho:
 
 
Tempo de execução, em milissegundos, para gerar 1.000.000 números contíguos (excluindo recursivos CTE) 
 
 Enquanto novamente vemos a tabela de números não compactada (pelo menos com um cache quente) como a vencedora, a diferença mesmo nessa escala não é tão notável. 
 

Continua…

Apêndice:Contagens de linhas