在執行任何查詢時，SQL Server都會將資料讀取到記憶體，資料使用之後，不會立即釋放，而是會快取在記憶體Buffer中，當再次執行相同的查詢時，如果所需資料全部快取在記憶體中，那麼SQL Server不會產生Disk IO操作，立即返回查詢結果，這是SQL Server的效能優化機制。

一，主要的記憶體消費者（Memory Consumer)

1，資料快取（Data Cache）

Data Cache是儲存資料頁（Data Page）的緩衝區，當SQL Server需要讀取資料檔案（File）中的資料頁（Data Page）時，SQL Server會把整個Page都調入記憶體（記憶體中的一個Page叫做buffer），Page是資料訪問的最小單元。

當用戶修改了某個Page上的資料時，SQL Server 會先在記憶體中修改Buffer，但是不會立即將這個資料葉寫回硬碟，而是等到CheckPoint或lazy Writer程序執行時集中處理。當用戶讀取某個Page後，如果SQL Server沒有記憶體壓力，它不會在記憶體中刪除這個Page，因為記憶體中的資料頁始終存放著資料的最新狀態，如果有其他使用者使用這個Page，SQL Server 不需要從硬碟中讀取一次，節省語句執行的時間。理想情況是SQL Server將使用者需要訪問的所有資料都快取在記憶體中，SQL Server 永遠不需要去硬碟讀取資料，只需要在CheckPoint 或 lazy Write執行時把修改過的頁面寫回硬碟即可

2，查詢計劃快取（Query Plan Cache）

儲存查詢語句和儲存過程的執行計劃，以供重用，而不需要重新編譯（Compile），因為編譯查詢語句產生執行計劃是一個非常耗費資源的過程。

二，檢視記憶體消耗

在SQL Server中，只有記憶體書記員（Memory Clerk）能夠分配記憶體，Memory Clerk會記錄已經分配記憶體的數量，任何一個需要使用記憶體的物件，必須建立自己的Memory Clerk，並使用該Memory clerk來分配記憶體。

1，檢視Memory clerk分配的記憶體量

select memory_node_id, 
    type,
    pages_kb,
    virtual_memory_reserved_kb,
    virtual_memory_committed_kb,
    shared_memory_reserved_kb,
    shared_memory_committed_kb,
    page_size_in_bytes
 
from sys.dm_os_memory_clerks 
where type = 'MEMORYCLERK_SQLQERESERVATIONS'

對於記憶體結點64，只在DAC中使用。

2，統計Memory Clerk分配的記憶體總量

select mc.type,mc.name,
    sum(mc.pages_kb) as AllocatedPages_KB,
    sum(mc.virtual_memory_reserved_kb) as VM_Reserved_KB,
    sum(mc.virtual_memory_committed_kb) as VM_Committed_KB,
    --sum(mc.shared_memory_reserved_kb) as ShareMem_Reserved_KB,
    --sum(mc.shared_memory_committed_kb) as ShareMem_Committed_KB,
    max(mc.page_size_in_bytes)/1024 as SinglePageSize_KB
from sys.dm_os_memory_clerks mc
group by mc.type,mc.name
order by AllocatedPages_KB desc,mc.type,mc.name

消耗記憶體較大的Clerk是：

• MEMORYCLERK_SQLBUFFERPOOL：基本是Buffer Pool中page的大小
• OBJECTSTORE_LOCK_MANAGER：鎖結構使用的記憶體，當發生嚴重的鎖阻塞時，這表明系統中，儲存大量鎖，造成鎖管理佔用大量的記憶體；
• CACHESTORE_OBJCP：觸發器和儲存過程等模組（Module）的執行計劃佔用的快取空間；
• CACHESTORE_SQLCP：動態TSQL語句，即席（Adhoc）查詢和預編譯（Prepared） TSQL的執行計劃快取；
• CACHESTORE_COLUMNSTOREOBJECTPOOL：列儲存索引（ColumnStore Index）佔用的快取

3，檢視快取中的資料頁

當資料頁從硬碟讀取到記憶體之後，該資料頁被複制到緩衝池（Buffer Pool），供SQL Server重用。每個快取的資料頁都有一個快取描述器（Buffer Descriptor），使用者唯一標識記憶體中的資料頁，在SQL Server例項中快取的每一個數據頁，都能從 sys.dm_os_buffer_descriptors 檢視快取描述的資訊。

select DB_NAME(bd.database_id) as dbname,
    OBJECT_NAME(p.object_id) as ObjectName,
    i.name as IndexName,
    count(0) as BufferCounts,
    sum(bd.free_space_in_bytes)/1024 as TotalFreeSpace_KB,
    cast(sum(bd.free_space_in_bytes)/(8*1024.0)/count(0) as decimal(10,4))*100 as FreeSpaceRatio,
    sum(cast(bd.is_modified as int)) as TotalDirtyPages,
    sum(bd.row_count) as TotalRowCounts
from sys.allocation_units au 
inner join sys.dm_os_buffer_descriptors bd
    on au.allocation_unit_id=bd.allocation_unit_id
inner join sys.partitions p 
    on au.container_id=p.hobt_id
inner join sys.indexes i 
    on p.object_id=i.object_id and p.index_id=p.index_id
inner join sys.objects o
    on p.object_id=o.object_id
where bd.database_id=DB_ID(N'database_name')
    and o.type<>N'S'
group by bd.database_id,p.object_id,i.name 
order by BufferCounts desc,dbname,ObjectName

4，檢視計劃快取

產生執行計劃是十分消耗CPU資源的，SQL Server會在記憶體的Plan Cache中儲存每個查詢計劃（Query Plan），及其佔用的記憶體空間，重用次數等資訊。

select cp.objtype,cp.cacheobjtype,
    sum(cp.size_in_bytes) as TotalSize_B,
    COUNT(cp.bucketid) as CacheCounts,
    sum(cp.refcounts) as TotalRefCounts,
    sum(cp.usecounts) as TotalUseCounts
from sys.dm_exec_cached_plans cp 
group by cp.objtype,cp.cacheobjtype
order by TotalSize_B desc

三，清空快取

在調優儲存過程效能時，清空快取是必需的，緩衝池（Buffer Pool）是SQL Server的快取管理器，包含了SQL Server的絕大部分快取資料（Cache），例如，執行計劃快取（Plan cache），資料快取（Data cache）等。

清空快取常用的命令有如下三個：

CHECKPOINT
DBCC DROPCLEANBUFFERS
DBCC FREEPROCCACHE

Checkpoint和DBCC DROPCLEANBUFFERS 用於清理資料快取（Data Cache）中的髒頁（dirty pages）和乾淨頁（clean pages），而DBCC FREEPROCCACHE 用於清空所有的計劃快取（Plan Cache）。

1，清空資料快取

checkpoint 用於將髒頁（Dirty Pages）寫入硬碟，髒頁（Dirty Pages）是指資料頁讀入快取後，被修改過，導致記憶體中資料頁和硬碟中的資料頁中的內容不同；乾淨頁（Clean Pages）是指資料頁被讀入快取後，沒有被修改過，所以，記憶體中的資料頁和硬碟中的資料頁中的內容相同。不管是Dirty pages 還是 Clean pages 都是Data Cache，在效能調優時，都必須從記憶體中清理掉，否則，查詢效能將忽略掉資料從硬碟載入到記憶體的IO消耗，影響查詢語句的執行情況。

CHECKPOINT 命令用於產生冷快取（Cold buffer Cache），該命令將當前資料庫產生的所有髒頁寫入到硬碟，並清理記憶體buffer；在執行CHECKPOINT命令之後，執行 DBCC DROPCLEANBUFFERS 用於從緩衝池中清空所有的乾淨頁。

在效能測試時，使用DBCC DROPCLEANBUFFERS從SQLSERVER的資料快取池中清除所有的clean快取資料，需要注意的是該命令只移走乾淨的快取，不移走髒快取。因此，在執行這個命令前，應該先執行CheckPoint，將所有髒頁寫入磁碟，這樣在執行DBCC RROPCLEANBUFFERS 時，可以保證所有的資料快取被清理，而不是其中的一部分。

2，清空計劃快取

計劃快取（Plan Cache）用於快取查詢語句的執行計劃，每一條查詢語句在執行之後，其查詢計劃都會快取Plan Cache中。在產品環境中，不要輕易清理掉Plan Cache。如果檢測到某個Plan Cache產生引數嗅探問題，導致效能十分低下，推薦修改查詢語句，重新編譯儲存過程，以單獨重新整理該SP的計劃快取。

DBCC FREEPROCCACHE [ ( { plan_handle | sql_handle} ) ]

計劃快取，之前叫做過程快取（procedure cache），執行DBCC FREEPROCCACHE 命令，釋放所有的計劃快取，這回導致儲存過程，AdHoc 查詢等查詢必須重新編譯，產生新的計劃快取。

四，強制重新編譯執行計劃

修改儲存過程，觸發器等模組（Module）能夠使其執行計劃重新編譯，除此之外，還有其他方法，能夠強制重新編譯執行計劃

1，標記，下次重新編譯

使用該儲存過程，標記一個執行模組（SP，Trigger，User-Defined Function）在下次執行時，重新編譯執行計劃

sys.sp_recompile [ @objname = ] 'object'

2，不復用執行計劃

在建立儲存過程時，使用WITH RECOMPILE 選項，在每次執行SP時，都重新編譯，使用新的執行計劃。

CREATE PROCEDURE dbo.usp_procname 
    @Parameter_Name varchar(30) = 'Parameter_default_value'
WITH RECOMPILE

3，執行時重新編譯

在執行儲存過程時，重新編譯儲存過程的執行計劃

exec dbo.usp_procname @Parameter_name='Parameter_value' 
WITH RECOMPILE

4，語句級別的重新編譯

在SP中，使用查詢選項 option（recompile），只重新編譯該語句級別的執行計劃

select column_name_list
from dbo.tablename
option(recompile)

SQL Server在執行查詢之後，查詢提示（RECOMPILE）指示儲存引擎將計劃快取拋棄，在下次執行儲存過程時，強制查詢優化器重新編譯，生成新的執行計劃。在重新編譯時，SQL Server 優化器使用當前的變數值生成新的計劃快取。

附：

冷快取，熱快取，髒快取和乾淨快取名詞解釋：

• 淨快取頁（Clean Buffer） 是指記憶體中未被修改的資料頁，DBCC DROPCLEANBUFFERS 用於從緩衝池（Buffer Pool）移除乾淨頁，釋放Buffer。
• 髒快取頁（Dirty Buffer）是指資料頁在記憶體中被修改，但是還沒有寫入到硬碟中，導致硬碟中的資料不同於記憶體，通常情況下，髒頁通過CHECKPOINT程序來自動同步，CHECKPOINT 將髒頁資料寫入到硬碟中，使記憶體和硬碟檔案中的資料保持一致，能夠減少資料還原的時間。
• 冷快取頁（Cold Buffer）是指，在資料處理階段，最近沒有被使用的快取頁。
• 熱快取頁（Hot Buffer）是指，在資料處理階段，最近經常被使用的快取頁。

參考文件：

Recompile a Stored Procedure

What is a COLD, DIRTY or CLEAN Buffer