Um bug de visualização indexada com agregados escalares

1. Coletar informações sobre as alterações da tabela base
2. Aplicar as projeções, filtros e junções definidos na visualização
3. Agregue as alterações por chave clusterizada de visualização indexada
4. Decida se cada alteração deve resultar em uma inserção, atualização ou exclusão na visualização
5. Calcule os valores a serem alterados, adicionados ou removidos na visualização
6. Aplicar as alterações de visualização

• Calcule os efeitos de visualização incremental das modificações de dados originais;
• Aplicar essas alterações à visualização

Agregados escalares e vetoriais

Exemplo de agregado de vetor

-- There are no TransactionHistory records for ProductID 848
-- Vector aggregate produces no output rows
SELECT COUNT_BIG(*) 
FROM Production.TransactionHistory AS TH
WHERE TH.ProductID = 848
GROUP BY TH.ProductID;
 
SELECT SUM(TH.Quantity)
FROM Production.TransactionHistory AS TH
WHERE TH.ProductID = 848
GROUP BY TH.ProductID;

-- Equivalent vector aggregate queries with
-- an empty GROUP BY column list
-- (SQL Server 2008 and later required)
-- Still no output rows
SELECT COUNT_BIG(*) 
FROM Production.TransactionHistory AS TH
WHERE TH.ProductID = 848
GROUP BY ();
 
SELECT SUM(TH.Quantity)
FROM Production.TransactionHistory AS TH
WHERE TH.ProductID = 848
GROUP BY ();

Agregados escalares

-- Scalar aggregate (no GROUP BY clause)
-- Returns a single output row from an empty input
SELECT COUNT_BIG(*) 
FROM Production.TransactionHistory AS TH
WHERE TH.ProductID = 848;
 
SELECT SUM(TH.Quantity)
FROM Production.TransactionHistory AS TH
WHERE TH.ProductID = 848;

• Um agregado vetorial de zero linhas retorna zero linhas;
• Um agregado escalar sempre produz exatamente uma linha de saída, mesmo para uma entrada vazia;
• A contagem escalar de zero linhas é zero; e
• A soma escalar de zero linhas é NULL (não zero).

Visualizações Indexadas e Agregação de Vetor

CREATE TABLE dbo.T1 
(
    GroupID integer NOT NULL, 
    Value   integer NOT NULL
);
GO
INSERT dbo.T1
    (GroupID, Value)
VALUES
    (1, 1),
    (1, 2),
    (2, 3),
    (2, 4),
    (2, 5),
    (3, 6);
GO
CREATE VIEW dbo.IV
WITH SCHEMABINDING
AS
SELECT
    T1.GroupID,
    GroupSum = SUM(T1.Value),
    RowsInGroup = COUNT_BIG(*)
FROM dbo.T1 AS T1
GROUP BY
    T1.GroupID;
GO
CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX cuq
ON dbo.IV (GroupID);

-- Sample data
SELECT * FROM dbo.T1 AS T1;
-- Indexed view contents
SELECT * FROM dbo.IV AS IV WITH (NOEXPAND);
-- Underlying view query results
SELECT * FROM dbo.IV AS IV OPTION (EXPAND VIEWS);

INSERT dbo.T1
    (GroupID, Value)
VALUES
    (4, 100);

1. O Stream Aggregate calcula as alterações por chave de visualização indexada
2. A associação externa à visualização vincula o resumo de alterações à linha da visualização de destino, se houver
3. O Compute Scalar decide se cada alteração exigirá uma inserção, atualização ou exclusão na exibição e calcula os valores necessários.
4. O operador de atualização de visualização executa fisicamente cada alteração no índice clusterizado de visualização.

Visualizações Indexadas e Agregação Escalar

DROP VIEW dbo.IV;
DROP TABLE dbo.T1;
GO
CREATE TABLE dbo.T1 
(
    GroupID integer NOT NULL, 
    Value   integer NOT NULL
);
GO
INSERT dbo.T1
    (GroupID, Value)
VALUES
    (1, 1),
    (1, 2),
    (2, 3),
    (2, 4),
    (2, 5),
    (3, 6);
GO
CREATE VIEW dbo.IV
WITH SCHEMABINDING
AS
SELECT
    TotalSum = SUM(T1.Value),
    NumRows = COUNT_BIG(*)
FROM dbo.T1 AS T1;
GO
CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX cuq
ON dbo.IV (NumRows);

SELECT * FROM dbo.T1 AS T1;
SELECT * FROM dbo.IV AS IV OPTION (EXPAND VIEWS);
SELECT * FROM dbo.IV AS IV WITH (NOEXPAND);

INSERT dbo.T1
    (GroupID, Value)
VALUES
    (4, 100);

1. Esse novo Compute Scalar está lá pelos mesmos motivos de quando comparamos os resultados de agregação vetorial e escalar anteriormente:ele garante que uma soma NULL seja retornada (em vez de zero) se a agregação operar em um conjunto vazio. Este é o comportamento necessário para uma soma escalar de nenhuma linha.
2. A junção externa vista anteriormente foi substituída por uma junção interna. Sempre haverá exatamente uma linha na exibição indexada (devido à agregação escalar), portanto, não há necessidade de uma junção externa para testar se uma linha de exibição corresponde ou não. A única linha presente na exibição sempre representa todo o conjunto de dados. Esta Inner Join não tem predicado, então é tecnicamente uma junção cruzada (para uma tabela com uma única linha garantida).
3. Os operadores Classificar e Recolher estão presentes por motivos técnicos abordados em meu artigo anterior sobre manutenção de exibição indexada. Eles não afetam a operação correta da manutenção da visualização indexada aqui.

• Excluir linhas existentes
• Atualizar linhas existentes
• Inserir novas linhas

O bug revelado

Para causar um problema, tudo o que precisamos fazer é não inserir ou excluir nenhuma linha na tabela base.

-- So we can undo
BEGIN TRANSACTION;
 
-- Show the starting state
SELECT * FROM dbo.T1 AS T1;
SELECT * FROM dbo.IV AS IV OPTION (EXPAND VIEWS);
SELECT * FROM dbo.IV AS IV WITH (NOEXPAND);
 
-- A table variable intended to hold new base table rows
DECLARE @NewRows AS table (GroupID integer NOT NULL, Value integer NOT NULL);
 
-- Insert to the base table (no rows in the table variable!)
INSERT dbo.T1
SELECT NR.GroupID,NR.Value
FROM @NewRows AS NR;
 
-- Show the final state
SELECT * FROM dbo.T1 AS T1;
SELECT * FROM dbo.IV AS IV OPTION (EXPAND VIEWS);
SELECT * FROM dbo.IV AS IV WITH (NOEXPAND);
 
-- Undo the damage
ROLLBACK TRANSACTION;

-- No rows match this predicate
DELETE dbo.T1
WHERE Value BETWEEN 10 AND 50;

Generalizando o Bug

ALTER VIEW dbo.IV
WITH SCHEMABINDING
AS
SELECT
    TotalSum = SUM(T1.Value),
    NumRows = COUNT_BIG(*)
FROM dbo.T1 AS T1
WHERE 
    -- New!
    T1.GroupID BETWEEN 1 AND 3;
GO
CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX cuq
ON dbo.IV (NumRows);

-- So we can undo
BEGIN TRANSACTION;
 
-- Show the starting state
SELECT * FROM dbo.IV AS IV OPTION (EXPAND VIEWS);
SELECT * FROM dbo.IV AS IV WITH (NOEXPAND);
 
-- The added row does not qualify for the view
INSERT dbo.T1
    (GroupID, Value)
VALUES
    (4, 100);
 
-- Show the final state
SELECT * FROM dbo.IV AS IV OPTION (EXPAND VIEWS);
SELECT * FROM dbo.IV AS IV WITH (NOEXPAND);
 
-- Undo the damage
ROLLBACK TRANSACTION;

Considerações finais