如何使用SQL Server Split函数优化数据库查询

一、Split函数介绍及使用场景

1、Split函数的作用

Split函数是将字符串按照指定分隔符拆分成多个部分，返回一个表格形式的结果，其中每一行表示被分隔后的字符串部分。这种操作适用于需要对数据进行拆分、过滤、连接等操作。

CREATE FUNCTION [dbo].[Split]
(    
  @str NVARCHAR(MAX),
  @separator CHAR(1)
)
RETURNS @split TABLE (value NVARCHAR(MAX))
AS
BEGIN
  DECLARE @start INT, @end INT
  SELECT @start = 1, @end = CHARINDEX(@separator, @str)

  WHILE @start < LEN(@str) + 1 BEGIN
    IF @end = 0 
      SET @end = LEN(@str) + 1

    INSERT INTO @split (value) 
    VALUES(SUBSTRING(@str, @start, @end - @start))

    SET @start = @end + 1
    SET @end = CHARINDEX(@separator, @str, @start)
  END
  RETURN
END

2、Split函数的使用场景

Split函数的使用场景非常多样，主要是在查询操作中拆分字符串使用。比如我们有一个表格，其中有一个字段表示多个属性值的拼接字符串，我们需要将这个字段进行拆分，然后对拆分后的结果进行查询操作。例如：

--创建表格
CREATE TABLE [dbo].[Products]
(
  [ProductId] INT PRIMARY KEY,
  [ProductAttributes] NVARCHAR(MAX)
)

--插入数据
INSERT INTO [dbo].[Products]([ProductId], [ProductAttributes])
VALUES
(1, 'Color:red;Size:XL;Material:cotton'),
(2, 'Color:green;Size:M;Material:wool'),
(3, 'Color:blue;Size:S;Material:polyester')

--查询表格
SELECT [ProductId], [Value]
FROM [dbo].[Products]
CROSS APPLY dbo.Split([ProductAttributes], ';')

上述代码中，我们首先创建了一个名为Products的表格，其中包含了ProductId和ProductAttributes两个字段。其中，ProductAttributes是一个包含多个属性值的字符串，每个属性值之间用分号隔开。我们使用Split函数对ProductAttributes进行拆分，将每个属性值拆分出来，并返回一个新的表格。然后我们再对新表格进行查询操作，获取ProductId和拆分后的属性值。

二、Split函数的性能优化

1、在查询操作中使用CROSS APPLY

在上一节中我们讲到了如何使用Split函数进行字符串拆分操作。但是，当数据量非常大时，Split函数可能会导致查询性能严重下降。因此，我们可以使用CROSS APPLY来优化查询性能，具体方法如下：

SELECT [ProductId], [value]
FROM [dbo].[Products]
CROSS APPLY (SELECT * FROM dbo.Split([ProductAttributes], ';')) AS [Split]

使用CROSS APPLY的方式可以减少Split函数的执行次数，从而提高查询性能。

2、使用临时表格进行数据拆分

除了使用CROSS APPLY，我们还可以通过创建临时表格来将Split函数的执行次数控制在最小范围内，从而进一步提高查询性能。具体方法如下：

CREATE TABLE #TempSplit
(
  [ProductId] INT,
  [Value] NVARCHAR(MAX)
)

INSERT INTO #TempSplit ([ProductId], [Value])
SELECT [ProductId], [Value]
FROM (
  SELECT [ProductId], [Value],
    ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY [ProductId] ORDER BY [ProductId]) AS [RowNum]
  FROM [dbo].[Products]
  CROSS APPLY dbo.Split([ProductAttributes], ';')
) AS [Split]
WHERE [RowNum] = 1

SELECT [ProductId], [Value]
FROM #TempSplit

DROP TABLE #TempSplit

上述代码中，我们先创建了一个名为#TempSplit的临时表格，然后使用Split函数对ProductAttributes进行拆分，将拆分后的数据插入到临时表格中。利用ROW_NUMBER()函数来获取每个ProductId的第一个属性值，然后将这些数据查询出来。最后，我们再删除临时表格。

三、Split函数的流行应用场景

1、字符串的过滤操作

在很多场景中，我们需要对字符串进行过滤操作。而Split函数可以非常方便地帮助我们实现这一目的。例如，我们有一个表格，其中包含一个字段表示文件路径，我们需要将这个字段中所有包含“test”的路径筛选出来。具体代码如下：

SELECT [FilePath]
FROM (
  SELECT [FilePath], [Value],
    ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY [FilePath] ORDER BY [FilePath]) AS [RowNum]
  FROM [dbo].[Files]
  CROSS APPLY dbo.Split([FilePath], '/')
) AS [Split]
WHERE [Value] LIKE '%test%' AND [RowNum] = 1

代码中，我们首先使用Split函数将FilePath字段中的路径进行拆分，然后筛选出所有包含“test”的路径，最后再将多个属性值合并成一个结果。

2、分组统计操作

除了过滤操作，Split函数还可以非常方便地进行分组统计。例如，我们有一个表格，其中包含一个字段表示多个Tag的拼接字符串，我们需要将所有具有相同Tag的记录进行分组，并统计总数。具体代码如下：

SELECT [Tag], COUNT(*) AS [Count]
FROM (
  SELECT [Tag],
    ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY [Tag] ORDER BY [Tag]) AS [RowNum]
  FROM [dbo].[Articles]
  CROSS APPLY dbo.Split([Tags], ',')
) AS [Split]
WHERE [RowNum] = 1
GROUP BY [Tag]

代码中，我们使用Split函数将Tags字段中的多个Tag进行拆分，然后对每个Tag进行分组统计。