为了获得绝对性能,SUM是更快还是COUNT?


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这涉及对符合特定条件(例如)的记录数进行计数invoice amount > $100

我倾向于

COUNT(CASE WHEN invoice_amount > 100 THEN 1 END)

但是,这同样有效

SUM(CASE WHEN invoice_amount > 100 THEN 1 ELSE 0 END)

我本来认为COUNT更可取,原因有两个:

  1. 传达意图,这是为了 COUNT
  2. COUNT 可能涉及i += 1某个地方的简单操作,而SUM不能依靠其表达式作为简单的整数值。

是否有人对特定RDBMS的区别有特定的事实?

Answers:


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您大多数已经自己回答了这个问题。我要补充一些内容:

PostgreSQL(以及其他支持该boolean类型的RDBMS )中,您可以boolean直接使用测试结果。将其投射到integerSUM()

SUM((amount > 100)::int))

或在NULLIF()表达式中使用它和COUNT()

COUNT(NULLIF(amount > 100, FALSE))

或简单地OR NULL

COUNT(amount > 100 OR NULL)

或其他各种表达方式。性能几乎相同COUNT()通常比快一点SUM()。不同于SUM()与像保罗已经评论COUNT()从来没有回报NULL,这可能是方便。有关:

Postgres 9.4开始,还有FILTER子句。细节:

它比上述所有方法大约5-10%:

COUNT(*) FILTER (WHERE amount > 100)

如果查询与您的测试用例一样简单,仅包含一个计数而没有其他内容,则可以重写:

SELECT count(*) FROM tbl WHERE amount > 100;

即使没有索引,这才是真正的性能之王。
使用适用的索引,可以快几个数量级,尤其是仅索引扫描时。

基准测试

Postgres 10

我为Postgres 10进行了一系列新的测试,包括聚合FILTER子句并演示了大小索引的作用。

设置简单:

CREATE TABLE tbl (
   tbl_id int
 , amount int NOT NULL
);

INSERT INTO tbl
SELECT g, (random() * 150)::int
FROM   generate_series (1, 1000000) g;

-- only relevant for the last test
CREATE INDEX ON tbl (amount);

由于背景噪声和测试台的特性,实际时间相差很大。显示来自更多测试的典型最佳时间。这两种情况应该抓住本质:

测试1占所有行的1%

SELECT COUNT(NULLIF(amount > 148, FALSE))            FROM tbl; -- 140 ms
SELECT SUM((amount > 148)::int)                      FROM tbl; -- 136 ms
SELECT SUM(CASE WHEN amount > 148 THEN 1 ELSE 0 END) FROM tbl; -- 133 ms
SELECT COUNT(CASE WHEN amount > 148 THEN 1 END)      FROM tbl; -- 130 ms
SELECT COUNT((amount > 148) OR NULL)                 FROM tbl; -- 130 ms
SELECT COUNT(*) FILTER (WHERE amount > 148)          FROM tbl; -- 118 ms -- !

SELECT count(*) FROM tbl WHERE amount > 148; -- without index  --  75 ms -- !!
SELECT count(*) FROM tbl WHERE amount > 148; -- with index     --   1.4 ms -- !!!

db <> 在这里拨弄

测试2占所有行的33%

SELECT COUNT(NULLIF(amount > 100, FALSE))            FROM tbl; -- 140 ms
SELECT SUM((amount > 100)::int)                      FROM tbl; -- 138 ms
SELECT SUM(CASE WHEN amount > 100 THEN 1 ELSE 0 END) FROM tbl; -- 139 ms
SELECT COUNT(CASE WHEN amount > 100 THEN 1 END)      FROM tbl; -- 138 ms
SELECT COUNT(amount > 100 OR NULL)                   FROM tbl; -- 137 ms
SELECT COUNT(*) FILTER (WHERE amount > 100)          FROM tbl; -- 132 ms -- !

SELECT count(*) FROM tbl WHERE amount > 100; -- without index  -- 102 ms -- !!
SELECT count(*) FROM tbl WHERE amount > 100; -- with index     --  55 ms -- !!!

db <> 在这里拨弄

每组中的最后一个测试使用仅索引扫描,这就是为什么它有助于计数所有行的三分之一的原因。当涉及所有行的大约5%或更多时,纯索引或位图索引扫描无法与顺序扫描竞争。

Postgres 9.1的旧测试

为了验证,我EXPLAIN ANALYZE在PostgreSQL 9.1.6中的真实表上进行了快速测试。

184568行中的74208个具有该条件kat_id > 50。所有查询返回相同的结果。我依次轮流运行了10次以排除缓存影响,并附加了最佳结果,如下所示:

SELECT SUM((kat_id > 50)::int)                      FROM log_kat; -- 438 ms
SELECT COUNT(NULLIF(kat_id > 50, FALSE))            FROM log_kat; -- 437 ms
SELECT COUNT(CASE WHEN kat_id > 50 THEN 1 END)      FROM log_kat; -- 437 ms
SELECT COUNT((kat_id > 50) OR NULL)                 FROM log_kat; -- 436 ms
SELECT SUM(CASE WHEN kat_id > 50 THEN 1 ELSE 0 END) FROM log_kat; -- 432 ms

性能几乎没有任何实际差异。


1
FILTER解决方案是否击败了“慢”群体的任何变化?
Andriy M

@AndriyM:FILTER与上面的表达式相比(与pg 9.5进行测试),我发现集合的时间略短一些。你也一样吗?(WHERE仍然是表现之王-尽可能)。
Erwin Brandstetter,2016年

还没有方便的PG,所以无法判断。无论如何,我只是希望您使用最后一个解决方案的时间来更新您的答案,只是为了完整性:)
Andriy M 2016年

@AndriyM:我终于找到了新的基准。该FILTER解决方案典型的在我的测试速度更快。
欧文·布兰德斯特

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这是我在SQL Server 2012 RTM上的测试。

if object_id('tempdb..#temp1') is not null drop table #temp1;
if object_id('tempdb..#timer') is not null drop table #timer;
if object_id('tempdb..#bigtimer') is not null drop table #bigtimer;
GO

select a.*
into #temp1
from master..spt_values a
join master..spt_values b on b.type='p' and b.number < 1000;

alter table #temp1 add id int identity(10,20) primary key clustered;

create table #timer (
    id int identity primary key,
    which bit not null,
    started datetime2 not null,
    completed datetime2 not null,
);
create table #bigtimer (
    id int identity primary key,
    which bit not null,
    started datetime2 not null,
    completed datetime2 not null,
);
GO

--set ansi_warnings on;
set nocount on;
dbcc dropcleanbuffers with NO_INFOMSGS;
dbcc freeproccache with NO_INFOMSGS;
declare @bigstart datetime2;
declare @start datetime2, @dump bigint, @counter int;

set @bigstart = sysdatetime();
set @counter = 1;
while @counter <= 100
begin
    set @start = sysdatetime();
    select @dump = count(case when number < 100 then 1 end) from #temp1;
    insert #timer values (0, @start, sysdatetime());
    set @counter += 1;
end;
insert #bigtimer values (0, @bigstart, sysdatetime());
set nocount off;
GO

set nocount on;
dbcc dropcleanbuffers with NO_INFOMSGS;
dbcc freeproccache with NO_INFOMSGS;
declare @bigstart datetime2;
declare @start datetime2, @dump bigint, @counter int;

set @bigstart = sysdatetime();
set @counter = 1;
while @counter <= 100
begin
    set @start = sysdatetime();
    select @dump = SUM(case when number < 100 then 1 else 0 end) from #temp1;
    insert #timer values (1, @start, sysdatetime());
    set @counter += 1;
end;
insert #bigtimer values (1, @bigstart, sysdatetime());
set nocount off;
GO

分别查看单个运行和批次

select which, min(datediff(mcs, started, completed)), max(datediff(mcs, started, completed)),
            avg(datediff(mcs, started, completed))
from #timer group by which
select which, min(datediff(mcs, started, completed)), max(datediff(mcs, started, completed)),
            avg(datediff(mcs, started, completed))
from #bigtimer group by which

运行5次(并重复)后的结果尚无定论。

which                                       ** Individual
----- ----------- ----------- -----------
0     93600       187201      103927
1     93600       187201      103864

which                                       ** Batch
----- ----------- ----------- -----------
0     10108817    10545619    10398978
1     10327219    10498818    10386498

它表明,使用SQL Server计时器的粒度进行衡量时,运行条件​​的可变性要比实现之间的差异大得多。两种版本都可以放在首位,我得到的最大方差是2.5%。

但是,采用另一种方法:

set showplan_text on;
GO
select SUM(case when number < 100 then 1 else 0 end) from #temp1;
select count(case when number < 100 then 1 end) from #temp1;

StmtText(SUM)

  |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1003]=CASE WHEN [Expr1011]=(0) THEN NULL ELSE [Expr1012] END))
       |--Stream Aggregate(DEFINE:([Expr1011]=Count(*), [Expr1012]=SUM([Expr1004])))
            |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=CASE WHEN [tempdb].[dbo].[#temp1].[number]<(100) THEN (1) ELSE (0) END))
                 |--Clustered Index Scan(OBJECT:([tempdb].[dbo].[#temp1]))

StmtText(COUNT个)

  |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1003]=CONVERT_IMPLICIT(int,[Expr1008],0)))
       |--Stream Aggregate(DEFINE:([Expr1008]=COUNT([Expr1004])))
            |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=CASE WHEN [tempdb].[dbo].[#temp1].[number]<(100) THEN (1) ELSE NULL END))
                 |--Clustered Index Scan(OBJECT:([tempdb].[dbo].[#temp1]))

从我的阅读来看,SUM版本似乎还有更多功能。除了求和它还执行一个COUNT 。话虽如此,但COUNT(*)与众不同,应该比COUNT([Expr1004])(跳过NULL,更多逻辑)。一个合理的优化器将认识到,[Expr1004]SUM([Expr1004])在SUM形式是一种“INT”型等利用的整数寄存器。

无论如何,尽管我仍然相信该COUNT版本在大多数RDBMS中会更快,但是从测试中得出的结论是,我SUM(.. 1.. 0..)将来会继续使用,至少对于SQL Server而言,除了使用ANSI WARNINGS时会提出其他原因COUNT


1

在我进行跟踪的经验中,对于大约10,000,000个查询中的两种方法,我注意到Count(*)使用大约两倍的CPU,并且运行速度更快。但是我的查询没有过滤条件。

计数(*)

CPU...........: 1828   
Execution time:  470 ms  

总和(1)

CPU...........: 3859  
Execution time:  681 ms  

您应指定用于测试的RDBMS。
EAmez
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