數據庫引擎的工作流程可以歸納為接收請求、執行請求和返回結果。數據庫引擎每接收到一個新的查詢請求（Query Request），查詢優化器就會執行以下工作流程：
- 編譯請求：對TSQL語句進行語法解析，編譯請求，生成TSQL語句表示的邏輯結構。
- 查詢優化：根據TSQL語句的邏輯結構，生成多個預估的執行方案，並根據統計信息，評估每個預估方案的開銷，選擇開銷最低的方案作為最優方案。
- 執行計划：根據最優方案生成執行計划，也就是把TSQL語句中的邏輯操作符轉變為物理操作符，把執行計划傳遞給存儲引擎，並把執行計划緩存到內存中。
- 響應請求：存儲引擎執行查詢計划，記錄每個查詢的執行信息，最后把查詢的結果返回到客戶端。
把執行計划存儲到內存的目的是為了復用執行計划，減少編譯查詢請求的時間消耗和CPU消耗。當數據庫引擎再次接收到相同或相似的查詢請求時，數據庫引擎探測到該請求的執行計划已經被緩存，那么就會跳過編譯請求的過程，直接復用已經緩存的執行計划。
數據庫引擎並不是把查詢計划永久保存在內存中，而是會根據內存的壓力，智能地剔除一些創建時間早、復用頻次少的執行計划。為了實現計划緩存的精准清理，數據庫引擎需要對查詢和查詢計划進行定位和統計，定位通過請求的語句句柄和計划句柄來實現，清理通過查詢統計來實現。
一，語句句柄和計划句柄
數據庫引擎要實現查詢計划的復用，必須能夠識別查詢已經執行過，這就需要對查詢語句進行標記；查詢的執行計划也會被標記，這就需要用到兩個唯一值：
- sql_handle：用以唯一標識一段TSQL文本（Batch或SP），TSQL文本存儲在SQL Manager Cache（SQLMGR）中。
- plan_handle：用於唯一標識一個已編輯的查詢計划，查詢計划存儲在計划緩存（Plan Cache）中。
sql_handle和plan_handle是如何生成的？
- 對於ad hoc查詢，sql_handle是基於整體的SQL Text生成的哈希值；如果一個batch包含多個TSQL語句，那么多個TSQL語句作為一個整體，batch中的查詢字句擁有相同的sql_handle值，但是有不同的偏移量。
- 對於執行的SP、觸發器或函數等數據庫對象，sql_handle是由database ID 和 object ID 派生的哈希值。
- plan_handle是由整體（批處理或SP）生成的已編譯計划派生的哈希值。
sql_handle和plan_handle 之間具有1對多的關系。一個sql_handle 能夠生成多個查詢計划，對應多個plan_handle，但是每個plan_handle只能對應一個sql_handle 。sql_handle對於每一個batch都是唯一的，但是，如果執行batch的條件發生改變，比如set 選項發生變化，那么數據庫引擎在執行同樣的batch時，會生成新的執行計划，產生新的plan_handle，但是sql_handle不變。想要了解更詳細的信息，請閱讀《2.0 Sql_Handle and Plan_Handle Explained》。
1，SQL句柄
sql_handle是一個token，用於唯一標記查詢文本所屬的batch或sp，把sql_handle傳遞給 sys.dm_exec_sql_text()動態管理函數，並結合偏移 statement_start_offset和statement_end_offset，可以抽取出單個查詢的SQL文本。
函數 sys.dm_exec_sql_text(sql_handle | plan_handle)用於獲得整個Batch的TSQL文本，由於TSQL文本都是以nvarchar(max)類型存儲的，一個nvarchar是2個字節，因此，一般情況下，字節偏移量都是2的倍數。
2，計划句柄
plan_handle是一個token，是整個Execution Plan的哈希值，用於唯一標識一個batch或sp的執行計划，把plan_handle傳遞給sys.dm_exec_query_plan(plan_handle)動態管理函數，可以獲取整體（batch或sp）的showplan。
3，查詢計划（query plan）
查詢計划是指查詢語句的顯示計划（showplan），動態管理視圖 sys.dm_exec_query_plan 返回以XML格式表示的showplan，它只能返回整個batch執行的showplan，不能單獨查看某一個子句的執行計划。要想查看單個子句的執行計划，可以通過動態管理視圖 sys.dm_exec_text_query_plan 來實現，該視圖返回以文本格式表示的showplan：
sys.dm_exec_query_plan(plan_handle) sys.dm_exec_text_query_plan ( plan_handle , { statement_start_offset | 0 | DEFAULT } , { statement_end_offset | -1 | DEFAULT } )
對於文本查詢計划，需要指定特定的語句的偏移statement_start_offset 和 statement_end_offset，才能顯示單個子句的showplan。
二，抽取查詢語句
動態管理視圖 sys.dm_exec_query_stats 緩存的是單個查詢語句的執行計划，而sql_handle指向的是整個Batch或SP的句柄值，因此，在該視圖中，可能存在多個相同的sql_handle。
為了獲得單個查詢語句的文本，必須通過偏移量從整體（Batch語句）中抽取，偏移量的單位是字節，字節數量從0開始：
- statement_start_offset：語句開始偏移的字節序號
- statement_end_offset：語句結束偏移的字節序號，-1 表示TSQL文本的末尾
把sql_handle傳遞給 sys.dm_exec_sql_text()動態管理函數，並結合偏移 statement_start_offset和statement_end_offset，可以抽取出單個查詢的SQL文本，抽取查詢語句的腳本是：
select substring(st.text ,qs.statement_start_offset/2+1, ( case when qs.statement_end_offset = -1 then len(convert(nvarchar(max), st.text)) else (qs.statement_end_offset - qs.statement_start_offset)/2 end ) ) as individual_query ,st.text as entire_query from sys.dm_exec_query_stats qs outer apply sys.dm_exec_sql_text(qs.sql_handle) as st
三，查詢的統計數據
數據庫引擎會把每一個查詢請求的執行信息保存起來，例如，查詢的文本，查詢等待的時長，執行的時間，消耗的資源等，並對這些信息進行匯總和統計，這些匯總之后的數據就是查詢統計，存儲到內存結構 DMV：sys.dm_exec_query_stats中。在該視圖中，每一行數據都表示一個查詢語句的統計數據。
請求的執行信息都經過匯總之后，存儲到DMV：sys.dm_exec_query_stats中，從該統計數據中，可以找出對性能影響最大的查詢請求，由於該DMV存儲的是累加值，在使用數據之前，一定要關注記錄的開始時間：
- creation_time：計划編譯的時間
- last_execution_time：最近一次計划開始執行的時間
這兩個時間表示查詢計划的第一次執行和最后一次執行的時間戳。
1，查看語句級別的統計數據
執行計划的重編譯次數，執行查詢的總時間，邏輯讀和物理讀的次數等計數器，是觀察查詢執行情況的重要指標：
- plan_generation_num：表示執行計划產生的數量，表示同一個TSQL文本重新編譯的次數；
- creation_time ：計划編譯的時間
- execution_count：計划執行的次數
- total_elapsed_time和max_elapsed_time：查詢計划完成的總時間，單詞elapsed是指單個語句執行的總時間，包括 waiting的時間或 CPU工作（worker）的時間，單位是微秒（us），一微秒是千分之一毫秒(ms)
- total_worker_time 和 max_worker_time：CPU工作的總時間和最大時間，單位是微秒（us）
- total_logical_reads和max_logical_reads：查詢計划執行的邏輯讀的總次數；
- total_logical_writes和max_logical_writes：查詢計划執行的邏輯寫的總次數；
- total_physical_reads和 max_physical_reads：查詢計划執行的物理讀的總次數；
- total_rows和max_rows：查詢返回的數據行的總數量
- total_dop和max_dop：並發執行的並發度的累加和
- total_grant_kb和max_grant_kb：該查詢計划收到的預留授予內存（reserved memory grant）的總量，單位是KB
- total_used_grant_kb和max_used_grant_kb：該查詢計划使用的預留授予內存（reserved memory grant）的總量，單位是KB
- total_ideal_grant_kb：該查詢計划預估的理想授予內存（ideal memory grant）的總量，單位是KB
- total_splils、max_spills和min_spills：查詢計划在完成一次執行時，出現頁溢出的總頁數；
以下腳本用於查看執行計划在單個語句級別上的平均數據，並按照平均執行時間排序，獲取 top 111 的數據：
select top 111 qs.execution_count, qs.total_rows/qs.execution_count as avg_rows, qs.total_worker_time/qs.execution_count/1000 as avg_worker_ms, qs.total_elapsed_time/qs.execution_count/1000 as avg_elapsed_ms, qs.total_physical_reads/qs.execution_count as avg_physical_reads, qs.total_logical_reads/qs.execution_count as avg_logical_reads, qs.total_logical_writes/qs.execution_count as avg_logical_writes, qs.creation_time, qs.plan_generation_num, --st.text as entire_query, substring(st.text, qs.statement_start_offset/2 + 1, ( case when qs.statement_end_offset = -1 then len(convert(nvarchar(max), st.text)) else (qs.statement_end_offset -qs.statement_start_offset)/2 end) ) as individual_query from sys.dm_exec_query_stats qs cross apply sys.dm_exec_sql_text(qs.sql_handle) as st order by avg_elapsed_ms desc
2，查看存儲過程級別的查詢統計
對於緩存的存儲過程，數據庫引擎把SP相關的統計數據緩存在視圖：sys.dm_exec_procedure_stats 中，每一行數據都表示一個SP的統計數據：
select top 111 db_name(ps.database_id) as db_name ,ps.database_id ,object_schema_name(ps.object_id,ps.database_id)+'.'+object_name(ps.object_id,ps.database_id) as proc_name ,ps.type_desc as proc_type ,ps.cached_time ,ps.execution_count ,ps.total_worker_time/ps.execution_count/1000 as avg_worker_ms ,ps.total_elapsed_time/ps.execution_count/1000 as avg_elapsed_ms ,ps.total_physical_reads/ps.execution_count as avg_physical_reads ,ps.total_logical_reads/ps.execution_count as avg_logical_reads ,ps.total_logical_writes/ps.execution_count as avg_logical_writes from sys.dm_exec_procedure_stats ps where ps.database_id<32767 order by avg_elapsed_ms desc
對於database_id 為 32767，這個id是資源數據庫（Resource Database）預留的ID，一般情況下，用戶創建的數據庫ID都會小於該數值。
四，顯示被緩存的計划
函數 sys.dm_exec_query_plan 以XML格式返回指定batch或SP的查詢計划，參數是plan_handle，這意味着，函數返回的是整個語句（Batch或SP）的showplan，XML格式是可視化的，也可以返回文本格式的showplan。
select top 111 qs.execution_count, qs.total_rows/qs.execution_count as avg_rows, qs.total_worker_time/qs.execution_count/1000 as avg_worker_ms, qs.total_elapsed_time/qs.execution_count/1000 as avg_elapsed_ms, qs.total_physical_reads/qs.execution_count as avg_physical_reads, qs.total_logical_reads/qs.execution_count as avg_logical_reads, qs.total_logical_writes/qs.execution_count as avg_logical_writes, qs.creation_time, qs.plan_generation_num, st.text as entire_query, substring(st.text, qs.statement_start_offset/2 + 1, ( case when qs.statement_end_offset = -1 then len(convert(nvarchar(max), st.text)) else (qs.statement_end_offset -qs.statement_start_offset)/2 end) ) as individual_query, qp.query_plan from sys.dm_exec_query_stats qs cross apply sys.dm_exec_sql_text(qs.sql_handle) as st outer apply sys.dm_exec_query_plan(qs.plan_handle) as qp order by avg_elapsed_ms desc
五，計划的統計信息
動態管理視圖：sys.dm_exec_cached_plans 中，每一個行存儲一個查詢計划，通過該視圖，可以查看已緩存的查詢計划、查詢文本、緩存計划占用的內存、緩存計划復用的次數等信息。
select cp.refcounts ,cp.usecounts ,cp.size_in_bytes ,cp.cacheobjtype ,cp.objtype ,st.text as batch_sql --,cp.plan_handle from sys.dm_exec_cached_plans cp outer apply sys.dm_exec_sql_text(cp.plan_handle) st
六，存儲過程的統計信息
對於緩存的存儲過程，sys.dm_exec_procedure_stats 返回聚合的性能統計數據，每一行都代表一個緩存的存儲過程計划，
select db_name(p.database_id) as dbname ,o.name as proc_name ,p.type_desc ,p.cached_time ,p.execution_count ,p.total_worker_time ,p.max_worker_time ,p.total_physical_reads ,p.max_physical_reads ,p.total_logical_writes ,p.max_logical_writes ,p.total_logical_reads ,p.max_logical_reads ,p.total_elapsed_time ,p.max_elapsed_time ,p.total_spills ,p.min_spills ,p.max_spills ,p.plan_handle ,cp.bucketid ,cp.refcounts ,cp.usecounts ,cp.size_in_bytes ,pn.query_plan from sys.dm_exec_procedure_stats p inner join sys.objects o on p.object_id=o.object_id inner join sys.dm_exec_cached_plans as cp on p.plan_handle=cp.plan_handle outer apply sys.dm_exec_query_plan(p.plan_handle) as pn
參考文檔：
Execution Related Dynamic Management Views and Functions (Transact-SQL)