临时表与表变量深入探究

临时表或表变量我们一般用来充当中间结果集，很多时候都在用，但真正了解他们之间的区别的人还是很少的，网上流传的说法也不甚统一，所以今天我就做一个实验，让我们看看临时表和表变量的区别，以及他们各自的用途。

执行以下语句，对测试环境做准备

DBCC DROPCLEANBUFFERS  --从缓冲池中删除所有清除缓冲区
DBCC FREEPROCCACHE   --清除计划缓存
CHECKPOINT    --写入MDF中

1） 关于存储

表变量在内存中，是否真的不写磁盘，不会造成任何IO开销？

use tempdb  
exec sp_spaceused

--database_name    database_size    unallocated space
--tempdb        8.50 MB            6.75 MB

--tempdb数据库占用8.50M，未用空間6.75M

use TestDB

CREATE TABLE #Table3(id int,  AtypeId char(1024))

declare @count int = 50
INSERT INTO #Table3(id, atypeid)
SELECT TOP(@count) 1 as id, 'sss' FROM GraspFZDRPWrite001.dbo.BillType  --随便写的一张表,只是让其能循环插入50条记录

use tempdb
CHECKPOINT  --写入MDF中

exec sp_spaceused

--database_name    database_size    unallocated space
--tempdb        8.50 MB            6.62 MB

运行代码，我们发现，unallocated space 未用空间减小了，从6.75M减少至6.62M，说明临时表是占用了tempdb空间的，这点毋庸置疑。

我们接着看表变量又是如何？

use tempdb
exec sp_spaceused

--database_name    database_size    unallocated space
--tempdb        8.50 MB            6.69 MB

use TestDB

declare @Table3 table (id int,  atypeid char(1024))
declare @count int = 50

INSERT INTO @Table3(id, atypeid)
SELECT TOP(@count) 1 as id, 'sss' as atypeid
FROM GraspFZDRPWrite001.dbo.BillType 

use tempdb
checkpoint

exec sp_spaceused
--database_name    database_size    unallocated space
--tempdb        8.50 MB            6.62 MB

unallocated space值再次变小，说明此操作存在占用tempdb的数据库空间。两者其实都存储在tempdb中，都占用tempdb的数据库空间。

2）对表变量记录的操作是否占用更少的LOG

我们首先看临时表插入

if OBJECT_ID('tempdb..#T') is not null drop table #T

declare @b1 bigint, @b2 bigint

CREATE TABLE #T (s char(128))

SELECT @b1=num_of_bytes_written from sys.dm_io_virtual_file_stats(2, 2) 
declare @i int = 0
while @i<20000
BEGIN
  insert into #T select '临时表：原值'
  set @i=@i+1
END

use tempdb
checkpoint
select @b2=num_of_bytes_written from sys.dm_io_virtual_file_stats(2, 2) 
select @b2-@b1 as 日志增量   

--经测试，临时表日志增量  4851712

然后是表变量插入

use TestDB

declare @b1 bigint, @b2 bigint
declare @V table (s char(128))
select @b1=num_of_bytes_written from sys.dm_io_virtual_file_stats(2, 2) 

declare @i int = 0
while @i<20000
begin
  insert into @V select '表变量：原值'
  set @i=@i+1
end
use tempdb
checkpoint
select @b2=num_of_bytes_written from sys.dm_io_virtual_file_stats(2, 2) 
select @b2-@b1 as 日志增量
--经测试，表变量日志增量5007360

两者日志记录相差不多，表变量还比临时表的日志写入更多！

3）Lock上的不同表现

--临时表
if OBJECT_ID('tempdb..#T') is not null drop table #T

create table #T (s varchar(128))
insert into #T select '临时表：原值'

execute sp_lock @@spid  --查看当前用户进程的会话 所在的锁关系

BEGIN TRANSACTION
     update #T set s= '临时表：被更新'
     execute sp_lock @@spid  --发现增加了一个排他锁
ROLLBACK TRANSACTION

execute sp_lock @@spid  --排他锁被释放

GO

--表变量
declare @V table (s char(128))
insert into @V select '表变量：原值'

execute sp_lock @@spid

BEGIN TRANSACTION
     update @V set s='表变量：被更新'
     execute sp_lock @@spid
ROLLBACK TRANSACTION

execute sp_lock @@spid  --并没有在事务中加任何锁

临时表的更新会加锁，表变量更新不会

4）事务处理中的不同

if OBJECT_ID('tempdb..#T') is not null drop table #T

create table #T (s varchar(128))
declare @T table (s varchar(128))
insert into #T select '临时表：原值'
insert into @T select '表变量：原值'

BEGIN TRANSACTION
     update #T set s='临时表：被更新'
     update @T set s='表变量：被更新'
ROLLBACK TRANSACTION

select * from #T
select * from @T 

结果发现，临时表得值被回滚，表变量并没有回滚。可以得出，表变量不受事务影响。

5）UDF中的不同

--表变量
CREATE FUNCTION dbo.example1 ( ) RETURNS INT AS 
BEGIN 
    DECLARE @t1 TABLE (i INT) 
    INSERT @t1 VALUES(1) 
    INSERT @t1 VALUES(2) 
    UPDATE @t1 SET i = i + 5 
    DELETE @t1 WHERE i < 7 
 
    DECLARE @max INT 
    SELECT @max = MAX(i) FROM @t1 
    RETURN @max 
END 
GO;
--临时表
CREATE FUNCTION dbo.example2 ( ) RETURNS INT 
AS 
BEGIN 
    CREATE TABLE #t1 (i INT) 
    INSERT #t1 VALUES(1) 
    INSERT #t1 VALUES(2) 
    UPDATE #t1 SET i = i + 5 
    DELETE #t1 WHERE i < 7 
 
    DECLARE @max INT 
    SELECT @max = MAX(i) FROM #t1 
    RETURN @max 
END  
GO
--物理表
CREATE FUNCTION dbo.example3 ( ) RETURNS INT AS 
BEGIN 
    CREATE TABLE table1 ( id INT IDENTITY, name VARCHAR(32) ) 
    INSERT table1(name) VALUES('aaron') 
    RETURN SCOPE_IDENTITY() 
END 

运行后，可以发现，函数内无法访问临时表，也无法创建实体表，同理也无法更新新增删除实体表的记录，但可以使用表变量来进行运算和操作

6) 性能对比

if OBJECT_ID('tempdb..#T') is not null drop table #T
create table #T (s char(1024))
declare @i int = 0
while @i<100000
begin
  insert into #T select '临时表：原值'
  set @i=@i+1
END
SELECT * FROM #T  --3秒左右
--3秒
go

declare @V table (s char(1024))
declare @i int = 0
while @i<100000
begin
  insert into @V select '表变量：原值'
  set @i=@i+1
END
SELECT * FROM @V  --3秒左右，和临时表几乎一样

在插入性能上，两者基本一致

7）关联操作上，性能的不同表现

--构造数据
dbcc dropcleanbuffers; --从缓冲池中删除所有清除缓冲区

use TestDB

if object_id('tempdb..#temp') is not null drop table #temp                    

SELECT IDENTITY(INT, 1, 1) as _rowid, a.ppt, a.GoodsId
INTO #temp 
FROM  GraspFZDRPWrite001.dbo.Goods a  --goods表是一个有记录16049的数据表

GO

--用临时表
SELECT * FROM #temp
WHERE  _rowid IN (SELECT max(_rowid) FROM #temp GROUP  BY Ppt) 
--很快 

--用表变量
DECLARE @PDTEMP TABLE (_rowid int, ppt CHAR(1), goodsid INT)
INSERT INTO @PDTEMP SELECT * FROM #temp

SELECT * FROM @PDTEMP   
WHERE  _rowid IN (SELECT max(_rowid) FROM  @PDTEMP GROUP  BY ppt) 

go
--相当慢，记录几乎出不来

为啥会出现以上的结果呢，我们跟踪执行计划可以发现，前者执行计划选择的哈希匹配，后者则是相当缓慢的嵌套循环。

分析原因，因为聚合操作会利用表的统计信息来聚合，表变量没有统计信息，系统默认只能选择嵌套循环，而这导致严重的慢查询的主要原因

我们强制查询使用hash join连接(哈希匹配)

DECLARE @PDTEMP TABLE (_rowid int, ppt CHAR(1), goodsid INT)
INSERT INTO @PDTEMP SELECT * FROM #temp

SELECT * FROM @PDTEMP
WHERE  _rowid IN (SELECT max(_rowid) FROM  @PDTEMP GROUP  BY ppt) 
option(hash join)          

这时速度跟用临时表一样，但不推荐这样使用，因为一旦这样强制使用，SQLSERVER的自动优化则不会起作用

8）把存储过程中返回的数据集插入到临时表 用于保存存储过程中返回的数据集

CREATE TABLE #sp_who3 
( 
    SPID INT, 
    Status VARCHAR(32) NULL
)
go

create procedure pWho AS
  select 1 as spid, 'Tomas' as status
  union all
  select 1 as spid, 'Viviy' as status
go

insert #sp_who3 execute pWho

select * from #sp_who3
     
DECLARE @PDTEMP TABLE (SPID INT, Status VARCHAR(32) NULL)
INSERT @PDTEMP EXEC pWho 
SELECT * FROM @PDTEMP

GO

两者都可以正常使用，但是有一点必须注意，对于2008以前的版本，表变量是不支持这样操作的

9）是否可以动态的生成列

--临时表
SELECT * INTO #TEMP_objects FROM sys.objects; --成功执行

--表变量
SELECT * INTO @PDTEMP FROM sys.objects;   --报错

表变量不能生成动态列，因为表变量一旦创建，他的架构就是固定的，而临时表可以更改架构甚至是索引

10）生命期是否相同

if OBJECT_ID('tempdb..#temp_foo') is not null drop table #temp_foo

--临时表
DECLARE @sql VARCHAR(8000) 
SET @sql = 'Create TABLE #temp_foo (a INT,b INT,c INT)   Insert into #temp_foo values(1,1,1) ' 
EXEC(@sql) 
INSERT #temp_foo SELECT 1,2,3  
SELECT * FROM #temp_foo
GO

--表变量
DECLARE @sql VARCHAR(8000) 
SET @sql = 'DECLARE @foo TABLE(a INT,b INT,c INT) Insert into @foo values(1,1,1)' 
EXEC(@sql) 
INSERT @foo SELECT 1,2,3 
Go;

同时存在两个不同的批处理，外面的批处理要调用里面的批处理声明的表，临时表和表变量均不能使用

--临时表
DECLARE @sql VARCHAR(8000) 
Create TABLE #temp_foo (a INT,b INT,c INT)   
SET @sql = 'Insert into #temp_foo values(1,1,1)' 
EXEC(@sql) 
INSERT #temp_foo SELECT 1,2,3 
SELECT * FROM #temp_foo
GO 
 --可以执行

--表变量
DECLARE @sql VARCHAR(8000) 
DECLARE @foo TABLE(a INT,b INT,c INT)
SET @sql = 'Insert into @foo values(1,1,1)'  
EXEC(@sql) 
INSERT @foo SELECT 1,2,3 
SELECT * FROM @foo
Go
--执行到EXEC(@SQL)报错，找不到@foo

临时表在跨批处理中，里面的批处理可以调用到外面声明的表，表变量却不行（实体表只要是声明在前，都可以被调用）

总结： 无表关联操作，只作为中间集进行数据处理，建议用表变量；有表关联，且不能确定数据量大小的情况下，建议用临时表。