Tìm hiểu về các toán tử sử dụng trong execution plan trên SQL Server

Trong bài viết này Stanford sẽ giới thiệu một số toán tử hay gặp khi thực hiện câu lệnh truy vấn và xem Execution Plan của nó mà SQL Server đã sử dụng cho các bạn đang học SQL Server.

Trong SQL Server, Index Scan là một trong những phương pháp mà SQL Engine sử dụng để truy xuất dữ liệu từ một bảng hoặc chỉ mục. Đây là một khái niệm quan trọng trong tối ưu hóa truy vấn.

Index Scan là gì ?

• Không có chỉ mục phù hợp với điều kiện WHERE
• Truy vấn yêu cầu nhiều dòng (ví dụ: SELECT *)
• Cột được lọc không nằm trong chỉ mục
• Chỉ mục tồn tại nhưng không đủ chọn lọc (selectivity thấp)

Ví dụ:

Cách tối ưu để tránh Index Scan:

• Tạo chỉ mục phù hợp với điều kiện WHERE
• Dùng COVERING INDEX nếu truy vấn cần nhiều cột
• Tránh dùng hàm trên cột trong WHERE (ví dụ: WHERE YEAR(DateColumn) = 2025)
• Sử dụng INDEX HINT

Trong SQL Server, Clustered Index Scan là một phương pháp truy xuất dữ liệu khi SQL Server quét toàn bộ clustered index (chỉ mục có phân cụm) để tìm các hàng phù hợp với điều kiện truy vấn.

Clustered Index Scan là gì ?

• Là quá trình đọc toàn bộ dữ liệu trong bảng (vì clustered index chính là bảng).
• Xảy ra khi không có chỉ mục phù hợp hoặc khi truy vấn cần nhiều dòng dữ liệu.
• Tương đương với Table Scan nếu bảng không có chỉ mục phân cụm.

Khi nào xảy ra Clustered Index Scan?
- Không có chỉ mục phù hợp: Điều kiện WHERE không khớp với chỉ mục
- Truy vấn trả về nhiều dòng: Ví dụ: SELECT * FROM Orders
- Dùng hàm trên cột WHERE YEAR(OrderDate) = 2023
- Cột được lọc không nằm trong chỉ mục: SQL Server không thể dùng Index Seek

Ví dụ:

Cách tối ưu:

• Tạo chỉ mục phù hợp với điều kiện WHERE
• Tránh dùng hàm trên cột trong điều kiện lọc
• Dùng COVERING INDEX nếu truy vấn cần nhiều cột

Index Seek là gì ?

Khi nào xảy ra Index Seek ?

• Có chỉ mục phù hợp với điều kiện trong WHERE, JOIN, ORDER BY,...
• Điều kiện lọc sử dụng toán tử so sánh như =, <, >, BETWEEN, IN
• Cột được lọc nằm ở đầu tiên trong chỉ mục có thứ tự

Ví dụ:

• Tạo chỉ mục phù hợp với cột trong điều kiện WHERE
• Tránh dùng hàm trên cột (ví dụ: WHERE YEAR(Date) = 2025 sẽ không dùng được Index Seek)
• Sử dụng Covering Index nếu truy vấn cần nhiều cột
• Đảm bảo kiểu dữ liệu khớp giữa cột và giá trị so sánh

Key Lookup

Key Lookup (còn gọi là Bookmark Lookup) là một thao tác trong kế hoạch thực thi truy vấn (Execution Plan) của SQL Server, xảy ra khi:

• Truy vấn sử dụng chỉ mục không phân cụm (non-clustered index) để tìm các dòng dữ liệu phù hợp.
• Nhưng truy vấn lại cần thêm các cột không có trong chỉ mục đó.
• SQL Server phải truy xuất thêm dữ liệu từ bảng gốc (thường là chỉ mục phân cụm - clustered index) để lấy các cột còn thiếu.

Ví dụ:
Giả sử bạn có bảng:

Cách tối ưu:

• Dùng INCLUDE để thêm cột vào chỉ mục:

• Tạo chỉ mục bao phủ (covering index): Là chỉ mục chứa tất cả các cột mà truy vấn cần.
• Cân nhắc hiệu quả: Không nên thêm quá nhiều cột vào chỉ mục vì sẽ làm tăng kích thước và chi phí cập nhật chỉ mục.

Table Scan là gì ?

Table Scan xảy ra khi SQL Server đọc toàn bộ bảng để tìm các dòng dữ liệu phù hợp với điều kiện truy vấn.
Điều này thường xảy ra khi:

• Không có chỉ mục phù hợp để hỗ trợ truy vấn.
• Hoặc truy vấn cần đọc toàn bộ dữ liệu (ví dụ: SELECT * FROM TenBang không có điều kiện WHERE).
• Hoặc điều kiện lọc không thể sử dụng chỉ mục (ví dụ: sử dụng hàm trên cột trong WHERE).

Ví dụ:
Giả sử bạn có bảng:

Cách giảm tránh Table Scan:

• Tạo chỉ mục phù hợp với các cột được lọc trong WHERE.
• Tránh dùng hàm hoặc toán tử không tối ưu trong điều kiện lọc (LIKE '%abc%', ISNULL, CONVERT,...).
• Dùng chỉ mục bao phủ (covering index) nếu truy vấn cần nhiều cột.
• Kiểm tra Execution Plan để xác định có Table Scan hay không.

Như vậy trong bài viết này Stanford đã cung cấp cho bạn những kiến thức quan trọng để hiểu hơn những toán tử được sử dụng trong Execution Plan trên SQL Server. Các bạn có thể thực hành viết câu lệnh truy vấn để thử theo mỗi mục trong bài viết nhé. Nếu có gì không rõ có thể liên hệ với Stanford để được giải đáp. Chúc các bạn học tập tốt !

Tags: học execution plan, index scan, clustered index scan