SQL中使用WITH AS提高性能

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摘要：本文结合笔者实际的工作情况，说明了如何使用with as改写存储过程，从而大幅提高SQL的运行时间。本文首先交代了案例的起因，随后简单介绍了WITH AS的含义，最后基于实际工作，使用了一个测试用例来说明如何使用WITH AS。

1. 案例起因
    公司门店应用程序每天都要出一份报表，用来统计所有商品当天的期初库存数量、入库数量、出库数量
及当天的期末库存数量。运行半年以后，这份报表运行越来越慢，到现在，每次运行该报表显示当天数据时需要近20秒的时间。于是开发人员找到我，希望我看看，是不是可以使该报表运行的时间更短。
该报表就是一段SQL语句，主要由三部分组成，第一部分是计算每个商品的期初数量，第二部分是计算每个商品的当天发生（包括入库和出库的）数量，第三部分是计算每个商品的期末数量，也就是当天的余额。每个部分使用UNION ALL连接起来。
我看到该报表，第一个感觉就是这段SQL里的每个部分都要对表进行扫描，明显成本过高。应该可以使用WITH AS进行改写。

2. WITH AS的含义
    WITH AS短语，也叫做子查询部分（subquery factoring），可以让你做很多事情，定义一个SQL片断，该SQL片断会被整个SQL语句所用到。有的时候，是为了让SQL语句的可读性更高些，也有可能是在UNION ALL的不同部分，作为提供数据的部分。
特别对于UNION ALL比较有用。因为UNION ALL的每个部分可能相同，但是如果每个部分都去执行一遍的话，则成本太高，所以可以使用WITH AS短语，则只要执行一遍即可。如果WITH AS短语所定义的表名被调用两次以上，则优化器会自动将WITH AS短语所获取的数据放入一个TEMP表里，如果只是被调用一次，则不会。而提示materialize则是强制将WITH AS短语里的数据放入一个全局临时表里。很多查询通过这种方法都可以提高速度。

3. 案例说明
  首先介绍该SQL所涉及到的主要的表的结构。该表表名为fin，用来存放每天每个商品的发生数以及该商
品的余额数。其表结构为如下所示（这里我只选取了与我们要讨论的SQL相关的部分表字段）。
SQL> desc fin
名称 是否为空? 类型
----------------------------------------- -------- ----------------------------
。。。。。。
DAY DATE
SKU VARCHAR2(8)
INQTY NUMBER(16,6)
OUTQTY NUMBER(16,6)
LASTQTY NUMBER(16,6)
。。。。。。。。

简单解释一下各个字段的含义：
1） DAY：发生的日期。
2） SKU：发生交易的商品代码。
3） INQTY：商品入库数量。
4） OUTQTY：商品出库数量。
5） LASTQTY：商品的余额数量。

该表中含有的记录数量为：
SQL> SELECT count(*) FROM fin;

COUNT(*)
----------
4729319
原来的SQL如下所示（比如查询2003年7月14日这天的记录。当然，我对该SQL做了些修改，去掉了与本文讨论无关的部分，比如显示商品名称之类的部分等）：

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SELECT
sku,
sum(initqty) as initqty,
sum(inqty) as inqty,sum(outqty) as outqty,
sum(lastqty) as lastqty
FROM (
SELECT sku,lastqty as initqty,0 as inqty,0 as outqty,0 as lastqty
FROM fin
WHERE day=to_date('20030713','yyyymmdd')
UNION ALL
SELECT sku,0 as initqty,inqty,outqty,0 as lastqty
FROM fin
WHERE day>=to_date('20030714','yyyymmdd') and day<=to_date('20030714','yyyymmdd')
UNION ALL
SELECT sku,0 as initqty,0 as inqty,0 as outqty,lastqty
FROM fin
WHERE day=to_date('20030714','yyyymmdd')
)
GROUP BY sku;

我们来看该SQL所花费的时间为：
SQL> set timing on
SQL> /
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
SKU INITQTY INQTY OUTQTY LASTQTY
-------- ---------- ---------- ---------- ----------
00106162 0 0 12 60
00106467 0 20 10 60
已选择956行。

已用时间: 00: 00: 19.08

然后，我们来对该SQL进行改写一番，如下所示：
WITH result AS (
SELECT /*+ materialize */ day,sku,inqty,outqty,lastqty
FROM fin
WHERE day>=to_date('20030713','yyyymmdd') AND day<=to_date('20030714','yyyymmdd'))
SELECT
sku,
sum(initqty) as initqty,
sum(inqty) as inqty,
sum(outqty) as outqty,
sum(lastqty) as lastqty
FROM (
SELECT sku,lastqty as initqty,0 as inqty,0 as outqty,0 as lastqty
FROM result
WHERE day=to_date('20030713','yyyymmdd')
UNION ALL
SELECT sku,0 as initqty,inqty,outqty,0 as lastqty
FROM result
WHERE day=to_date('20030714','yyyymmdd')
UNION ALL
SELECT sku,0 as initqty,0 as inqty,0 as outqty,lastqty
FROM result
WHERE day=to_date('20030714','yyyymmdd')
)
GROUP BY sku;

我们来看修改后的SQL所花费的时间为：
SQL> set timing on
SQL> /
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
SKU INITQTY INQTY OUTQTY LASTQTY
-------- ---------- ---------- ---------- ----------
00106162 0 0 12 60
00106467 0 20 10 60
已选择956行。

已用时间: 00: 00: 06.06

从这里可以看到，通过WITH AS可以从20秒降低到6秒，几乎提高了65%的性能。