Nível de aninhamento de função escalar auto-referenciado excedido ao adicionar um select

Finalidade

Ao tentar criar um exemplo de teste de uma função de auto-referência, uma versão falha enquanto outra é bem-sucedida.

A única diferença é uma adição SELECTao corpo da função, resultando em um plano de execução diferente para ambos.

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A função que funciona

CREATE FUNCTION dbo.test5(@i int)
RETURNS INT
AS 
BEGIN
RETURN(
SELECT TOP 1
CASE 
WHEN @i = 1 THEN 1
WHEN @i = 2 THEN 2
WHEN @i = 3 THEN  dbo.test5(1) + dbo.test5(2)
END
)
END;

Chamando a função

SELECT dbo.test5(3);

Devoluções

(No column name)
3

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A função que não funciona

CREATE FUNCTION dbo.test6(@i int)
RETURNS INT
AS 
BEGIN
RETURN(
SELECT TOP 1
CASE 
WHEN @i = 1 THEN 1
WHEN @i = 2 THEN 2
WHEN @i = 3 THEN (SELECT dbo.test6(1) + dbo.test6(2))
END
)END;

Chamando a função

SELECT dbo.test6(3);

ou

SELECT dbo.test6(2);

Resultados no erro

Nível máximo de procedimento armazenado, função, gatilho ou exibição aninhado excedido (limite 32).

Adivinhando a causa

Há um escalar de computação adicional no plano estimado da função com falha, chamando

<ColumnReference Column="Expr1002" />
<ScalarOperator ScalarString="CASE WHEN [@i]=(1) THEN (1) ELSE CASE WHEN [@i]=(2) THEN (2) ELSE CASE WHEN [@i]=(3) THEN [Expr1000] ELSE NULL END END END">

E expr1000 sendo

<ColumnReference Column="Expr1000" />
<ScalarOperator ScalarString="[dbo].[test6]((1))+[dbo].[test6]((2))">

O que poderia explicar as referências recursivas superiores a 32.

A questão real

O adicionado SELECTfaz com que a função seja chamada repetidamente, resultando em um loop infinito, mas por que adicionar um SELECTresultado a esse resultado?

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informação adicional

Planos de execução estimados

DB <> Violino

Build version:
14.0.3045.24

Testado nos níveis de compatibilidade 100 e 140

Este é um erro na normalização do projeto , exposto usando uma subconsulta dentro de uma expressão de caso com uma função não determinística.

Para explicar, precisamos observar duas coisas com antecedência:

1. O SQL Server não pode executar subconsultas diretamente, portanto elas sempre são desenroladas ou convertidas em um aplicativo .
2. A semântica de CASEé tal que uma THENexpressão só deve ser avaliada se a WHENcláusula retornar verdadeira.

A subconsulta (trivial) introduzida no caso problemático resulta em um operador de aplicação (junção de loops aninhados). Para atender ao segundo requisito, o SQL Server inicialmente coloca a expressão dbo.test6(1) + dbo.test6(2)no lado interno da aplicação:

[Expr1000] = Scalar Operator([dbo].[test6]((1))+[dbo].[test6]((2)))

... com a CASEsemântica respeitada por um predicado de passagem na junção:

[@i]=(1) OR [@i]=(2) OR IsFalseOrNull [@i]=(3)

O lado interno do loop é avaliado apenas se a condição de passagem for avaliada como falsa (significado @i = 3). Tudo está correto até agora. O Escalar de computação após a junção de loops aninhados também honra a CASEsemântica corretamente:

[Expr1001] = Scalar Operator(CASE WHEN [@i]=(1) THEN (1) ELSE CASE WHEN [@i]=(2) THEN (2) ELSE CASE WHEN [@i]=(3) THEN [Expr1000] ELSE NULL END END END)

O problema é que o estágio de normalização do projeto da compilação de consultas vê isso sem Expr1000correlação e determina que seria seguro ( narrador: não é ) movê-lo para fora do loop:

[Expr1000] = Scalar Operator([dbo].[test6]((1))+[dbo].[test6]((2)))

Isso quebra * a semântica implementada pelo predicado de passagem , de modo que a função é avaliada quando não deveria ser e resulta em um loop infinito.

Você deve relatar esse bug. Uma solução alternativa é impedir que a expressão seja movida para fora da aplicação, tornando-a correlacionada (isto é, incluindo @ia expressão), mas isso é óbvio. Existe uma maneira de desativar a normalização do projeto, mas me pediram antes para não compartilhá-lo publicamente, por isso não vou.

Esse problema não surge no SQL Server 2019 quando a função escalar é incorporada , porque a lógica embutida opera diretamente na árvore analisada (muito antes da normalização do projeto). A lógica simples na pergunta pode ser simplificada pela lógica embutida para o não recursivo:

[Expr1019] = (Scalar Operator((1)))
[Expr1045] = Scalar Operator(CONVERT_IMPLICIT(int,CONVERT_IMPLICIT(int,[Expr1019],0)+(2),0))

... que retorna 3.

Outra maneira de ilustrar a questão principal é:

-- Not schema bound to make it non-det
CREATE OR ALTER FUNCTION dbo.Error() 
RETURNS integer 
-- WITH INLINE = OFF -- SQL Server 2019 only
AS
BEGIN
    RETURN 1/0;
END;
GO
DECLARE @i integer = 1;

SELECT
    CASE 
        WHEN @i = 1 THEN 1
        WHEN @i = 2 THEN 2
        WHEN @i = 3 THEN (SELECT dbo.Error()) -- 'subquery'
        ELSE NULL
    END;

Reproduz nas versões mais recentes de todas as versões de 2008 R2 a 2019 CTP 3.0.

Um outro exemplo (sem uma função escalar) fornecido por Martin Smith :

SELECT IIF(@@TRANCOUNT >= 0, 1, (SELECT CRYPT_GEN_RANDOM(4)/ 0))

Este possui todos os elementos-chave necessários:

• CASE (implementado internamente como ScaOp_IIF )
• Uma função não determinística (CRYPT_GEN_RANDOM )
• Uma subconsulta na ramificação que não deve ser executada ( (SELECT ...))

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* Estritamente, a transformação acima ainda pode estar correta se a avaliação de Expr1000for adiada corretamente, pois é referenciada apenas pela construção segura:

[Expr1002] = Scalar Operator(CASE WHEN [@i]=(1) THEN (1) ELSE CASE WHEN [@i]=(2) THEN (2) ELSE CASE WHEN [@i]=(3) THEN [Expr1000] ELSE NULL END END END)

... mas isso requer um sinalizador ForceOrder interno (não dica de consulta), que também não está definido. De qualquer forma, a implementação da lógica aplicada pela normalização do projeto está incorreta ou incompleta.

Relatório de bug no site de Feedback do Azure para SQL Server.