SQL Server是否缓存多语句表值函数的结果？

多语句表值函数将其结果返回到表变量中。

这些结果是否曾经被重用过，或者每次调用该函数时总是对其进行全面评估？

sql-server execution-plan set-returning-functions

多语句表值函数（msTVF）的结果永远不会在语句（或连接）之间进行缓存或重用，但是有几种方法可以在同一条语句中重用msTVF结果。在这种程度上，msTVF不必在每次调用时都重新填充。

msTVF示例

此（故意低效的）msTVF返回指定范围的整数，每行都有一个时间戳：

IF OBJECT_ID(N'dbo.IntegerRange', 'TF') IS NOT NULL
    DROP FUNCTION dbo.IntegerRange;
GO
CREATE FUNCTION dbo.IntegerRange (@From integer, @To integer)
RETURNS @T table 
(
    n integer PRIMARY KEY, 
    ts datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
)
WITH SCHEMABINDING
AS
BEGIN
    WHILE @From <= @To
    BEGIN
        INSERT @T (n)
        VALUES (@From);

        SET @From = @From + 1;
    END;
    RETURN;
END;

静态表变量

如果函数调用的所有参数都是常量（或运行时常量），则执行计划将表变量结果填充一次。计划的其余部分可以多次访问表变量。表变量的静态性质可以从执行计划中识别出来。例如：

SELECT
    IR.n,
    IR.ts 
FROM dbo.IntegerRange(1, 5) AS IR
ORDER BY
    IR.n;

返回类似于以下内容的结果：

执行计划是：

Sequence运算符首先调用Table Valued Function运算符，该运算符填充表变量（注意，此运算符不返回任何行）。接下来，该序列调用其第二个输入，该输入返回表变量的内容（在这种情况下，使用聚簇索引扫描）。

计划正在使用“静态”表变量的结果是在序列下方的表值函数运算符-在计划的其余部分可以执行之前，表变量需要完全填充一次。

多次访问

为了显示多次访问该表变量的结果，我们将使用第二个表，行的编号从1到5：

IF OBJECT_ID(N'dbo.T', 'U') IS NOT NULL
    DROP TABLE dbo.T;

CREATE TABLE dbo.T (i integer NOT NULL);

INSERT dbo.T (i) 
VALUES (1), (2), (3), (4), (5);

还有一个新查询，该查询将该表连接到我们的函数中（可以等同地写成APPLY）：

SELECT T.i,
       IR.n,
       IR.ts
FROM dbo.T AS T
JOIN dbo.IntegerRange(1, 5) AS IR
    ON IR.n = T.i;

结果是：

执行计划：

和以前一样，Sequence首先填充表变量msTVF结果。接下来，使用嵌套循环将表T中的每一行连接到msTVF结果中的一行。由于函数定义在表变量上包括有用的索引，因此可以使用索引查找。

关键点是，当msTVF的参数是常量（包括变量和参数）或被执行引擎视为该语句的运行时常量时，该计划将为msTVF表变量结果提供两个单独的运算符：一个用于填充表; 另一个访问结果，可能多次访问表，并可能使用函数定义中声明的索引。

相关参数和非恒定参数

为了突出使用相关参数（外部引用）或非恒定函数参数时的差异，我们将更改表的内容，T以便该函数还有更多工作要做：

TRUNCATE TABLE dbo.T;

INSERT dbo.T (i) 
VALUES (50001), (50002), (50003), (50004), (50005);

现在，以下修改后的查询使用T函数参数之一中的表的外部引用：

SELECT T.i,
       IR.n,
       IR.ts
FROM dbo.T AS T
CROSS APPLY dbo.IntegerRange(1, T.i) AS IR
WHERE IR.n = T.i;

该查询大约需要8秒才能返回如下结果：

注意column中各行之间的时差ts。该WHERE子句限制了合理大小的输出的最终结果，但是效率低下的函数仍然需要花费一些时间才能向表变量中填充50,000多行（取决于ifrom table 的相关值T）。

执行计划是：

注意缺少序列运算符。现在，只有一个表值函数运算符可填充表变量，并在嵌套循环联接的每次迭代中返回其行。

需要明确的是：在表T中只有5行，表值函数运算符运行5次。它在第一次迭代中生成50,001行，在第二次迭代中生成50,002行，依此类推。表变量在两次迭代之间被“丢弃”（截断），因此五个调用中的每个调用都是完整的填充。这就是为什么它这么慢，并且每一行都需要大约相同的时间才能出现在结果中的原因。

旁注：

自然，上面的方案是故意设计的，以显示当msTVF在每次迭代中填充许多行时，性能可能会很差。

甲明智实现上面的代码将设置两个 msTVF参数i，并去除多余的WHERE子句。在每次迭代中，表变量仍将被截断并重新填充，但每次仅一行。

我们还可以i从T上一个步骤中获取最小值和最大值并将它们存储在变量中。如前所述，使用变量而不是相关参数来调用函数将允许使用“静态”表变量模式。

缓存不变的相关参数

回到原来的问题，即不能使用Sequence静态模式，如果自嵌套循环连接的上一次迭代以来相关参数均未更改，则SQL Server 可以避免截断和重新填充msTVF表变量。

为了说明这一点，我们将T用五个相同的 i值替换的内容：

TRUNCATE TABLE dbo.T;

INSERT dbo.T (i) 
VALUES (50005), (50005), (50005), (50005), (50005);

再次使用相关参数查询：

SELECT T.i,
       IR.n,
       IR.ts
FROM dbo.T AS T
CROSS APPLY dbo.IntegerRange(1, T.i) AS IR
WHERE IR.n = T.i;

这次结果将在1.5秒左右出现：

注意每行上的时间戳相同。table变量中的缓存结果将重新用于相关值i未更改的后续迭代。重用结果比每次插入50,005行要快得多。

执行计划看起来与以前非常相似：

关键区别是在实际重新绑定和实际倒带表值函数算子性质：

当相关参数不变时，SQL Server可以在表变量中重播（快退）当前结果。当相关性更改时，SQL Server必须截断并重新填充表变量（重新绑定）。一个重新绑定发生在第一次迭代中。由于的值T.i未更改，因此所有四个后续迭代均倒带。

— 保罗·怀特说GoFundMonica
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