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Quando vamos para aplicação cruzada e quando vamos para junção interna no SQL Server 2012


INNER JOIN e CROSS APPLY (o mesmo com LEFT JOIN e OUTER APPLY ) estão intimamente relacionados. No seu exemplo, suponho que o mecanismo encontrará o mesmo plano de execução.
  • Um JOIN é um link entre dois conjuntos sobre uma condição
  • um APPLY é uma linha sub-chamada

Mas - como mencionado acima - o otimizador é muito inteligente e entenderá - pelo menos em casos tão fáceis - que se resume ao mesmo.
  • O JOIN tentará coletar o subconjunto e vinculá-lo acima da condição especificada
  • O APPLY tentará chamar o resultado relacionado com os valores da linha atual repetidamente.

As diferenças estão na chamada de funções com valor de tabela (deve ser inline -sintaxe!), com o método XML .nodes() e com cenários mais complexos.

Um exemplo de como usar APPLY para simular variáveis


...para usar o resultado de uma linha cálculo como você usaria uma variável:
DECLARE @dummy TABLE(ID INT IDENTITY, SomeString VARCHAR(100));
INSERT INTO @dummy VALUES('Want to split/this at the two/slashes.'),('And/this/also');

SELECT d.ID
      ,d.SomeString
      ,pos1
      ,pos2
      ,LEFT(d.SomeString,pos1-1)
      ,SUBSTRING(d.SomeString,pos1+1,pos2-pos1-1)
      ,SUBSTRING(d.SomeString,pos2+1,1000)
FROM @dummy AS d
CROSS APPLY(SELECT CHARINDEX('/',d.SomeString) AS pos1) AS x
CROSS APPLY(SELECT CHARINDEX('/',d.SomeString,x.pos1+1) AS pos2) AS y

Este é o mesmo que o seguinte, mas muito mais fácil de ler (e digitar):
SELECT d.ID
      ,d.SomeString
      ,LEFT(d.SomeString,CHARINDEX('/',d.SomeString)-1)
      ,SUBSTRING(d.SomeString,CHARINDEX('/',d.SomeString)+1,CHARINDEX('/',d.SomeString,(CHARINDEX('/',d.SomeString)+1))-(CHARINDEX('/',d.SomeString)+1))
      ,SUBSTRING(d.SomeString,CHARINDEX('/',d.SomeString,(CHARINDEX('/',d.SomeString)+1))+1,1000)
FROM @dummy AS d

Um exemplo com o método XML .nodes() 

DECLARE @dummy TABLE(SomeXML XML)
INSERT INTO @dummy VALUES
(N'<root>
  <a>a1</a>
  <a>a2</a>
  <a>a3</a>
  <b>Here is b!</b>
</root>');

SELECT All_a_nodes.value(N'.',N'nvarchar(max)')
FROM @dummy
CROSS APPLY SomeXML.nodes(N'/root/a') AS A(All_a_nodes);

O resultado 
a1
a2
a3

E um exemplo para uma chamada de função embutida

CREATE FUNCTION dbo.TestProduceRows(@i INT)
RETURNS TABLE
AS
RETURN
    SELECT TOP(@i) ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY (SELECT NULL)) AS Nr FROM master..spt_values
GO

CREATE TABLE dbo.TestData(ID INT IDENTITY, SomeString VARCHAR(100),Number INT);
INSERT INTO dbo.TestData VALUES
 ('Show me once',1)
,('Show me twice',2)
,('Me five times!',5);

SELECT *
FROM TestData
CROSS APPLY dbo.TestProduceRows(Number) AS x;

GO
DROP TABLE dbo.TestData;
DROP FUNCTION dbo.TestProduceRows;

O resultado 
1   Show me once    1   1
2   Show me twice   2   1
2   Show me twice   2   2
3   Me five times!  5   1
3   Me five times!  5   2
3   Me five times!  5   3
3   Me five times!  5   4
3   Me five times!  5   5