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执行计划

原创 Linux操作系统 作者:buptdream 时间:2008-12-04 18:02:07 0 删除 编辑

Oracle在执行一个SQL之前,首先要分析一下语句的执行计划,然后再按执行计划去执行。分析语句的执行计划的工作是由优化器(Optimizer)来完成的。不同的情况,一条SQL可能有多种执行计划,但在某一时点,一定只有一种执行计划是最优的,花费时间是最少的。相信你一定会用Pl/sql Developer、Toad等工具去看一个语句的执行计划,不过你可能对Rule、Choose、First rows、All rows这几项有疑问,因为我当初也是这样的,那时我也疑惑为什么选了以上的不同的项,执行计划就变了?

1、优化器的优化方式

Oracle的优化器共有两种的优化方式,即基于规则的优化方式(Rule-Based Optimization,简称为RBO)和基于代价的优化方式(Cost-Based Optimization,简称为CBO)。
A、RBO方式:优化器在分析SQL语句时,所遵循的是Oracle内部预定的一些规则。比如我们常见的,当一个where子句中的一列有索引时去走索引。
B、CBO方式:依词义可知,它是看语句的代价(Cost)了,这里的代价主要指Cpu和内存。优化器在判断是否用这种方式时,主要参照的是表及索引的统计信息。统计信息给出表的大小 、有少行、每行的长度等信息。这些统计信息起初在库内是没有的,是你在做analyze后才出现的,很多的时侯过期统计信息会令优化器做出一个错误的执行计划,因些我们应及时更新这些信息。在Oracle8及以后的版本,Oracle列推荐用CBO的方式。

我们要明了,不一定走索引就是优的 ,比如一个表只有两行数据,一次IO就可以完成全表的检索,而此时走索引时则需要两次IO,这时对这个表做全表扫描(full table scan)是最好的。

2、优化器的优化模式(Optermizer Mode)

优化模式包括Rule,Choose,First rows,All rows这四种方式,也就是我们以上所提及的。如下我解释一下:

Rule:不用多说,即走基于规则的方式。

Choolse:这是我们应观注的,默认的情况下Oracle用的便是这种方式。指的是当一个表或或索引有统计信息,则走CBO的方式,如果表或索引没统计信息,表又不是特别的小,而且相应的列有索引时,那么就走索引,走RBO的方式。

First Rows:它与Choose方式是类似的,所不同的是当一个表有统计信息时,它将是以最快的方式返回查询的最先的几行,从总体上减少了响应时间。

All Rows:也就是我们所说的Cost的方式,当一个表有统计信息时,它将以最快的方式返回表的所有的行,从总体上提高查询的吞吐量。没有统计信息则走基于规则的方式。

3、如何设定选用哪种优化模式

a、Instance级别

我们可以通过在init.ora文件中设定OPTIMIZER_MODE=RULE、OPTIMIZER_MODE=CHOOSE、OPTIMIZER_MODE=FIRST_ROWS、OPTIMIZER_MODE=ALL_ROWS去选用3所提的四种方式,如果你没设定OPTIMIZER_MODE参数则默认用的是Choose这种方式。

B、Sessions级别

通过SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=;来设定。

C、语句级别

这些需要用到Hint,比如:
SQL> SELECT /*+ RULE */ a.userid,
2 b.name,
3 b.depart_name
4 FROM tf_f_yhda a,
5 tf_f_depart b
6 WHERE a.userid=b.userid;

4、为什么有时一个表的某个字段明明有索引,当观察一些语的执行计划确不走索引呢?如何解决呢 ?

A、不走索引大体有以下几个原因
♀你在Instance级别所用的是all_rows的方式
♀你的表的统计信息(最可能的原因)
♀你的表很小,上文提到过的,Oracle的优化器认为不值得走索引。
B、解决方法
♀可以修改init.ora中的OPTIMIZER_MODE这个参数,把它改为Rule或Choose,重起数据库。也可以使用4中所提的Hint.
♀删除统计信息
SQL>analyze table table_name delete statistics;
♀表小不走索引是对的,不用调的。

5、其它相关

A、如何看一个表或索引是否是统计信息

SQL>SELECT * FROM user_tables
2 WHERE table_name=
3 AND num_rows is not null;

SQL>SELECT * FROM user_indexes
2 WHERE table_name=
3 AND num_rows is not null;

b、如果我们先用CBO的方式,我们应及时去更新表和索引的统计信息,以免生形不切合实的执行计划。

SQL> ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
SQL> ANALYZE INDEX index_name ESTIMATE STATISTICS;

具体的ANALYZE语句请参照Oracle8i/9i 的refrence文档。  


2007-6-9 11:03:08   
 2007-6-9 11:04:19    教你使用智能优化器提高Oracle性能极限

耗在准备新的SQL语句的时间是Oracle SQL语句执行时间的最重要的组成部分。但是通过理解Oracle内部产生执行计划的机制,你能够控制Oracle花费在评估连接顺序的时间数量,并且能在大体上提高查询性能。

准备执行SQL语句

当SQL语句进入Oracle的库缓存后,在该语句准备执行之前,将执行下列步骤:

1) 语法检查:检查SQL语句拼写是否正确和词序。

2) 语义分析:核实所有的与数据字典不一致的表和列的名字。

3) 轮廓存储检查:检查数据字典,以确定该SQL语句的轮廓是否已经存在。

4) 生成执行计划:使用基于成本的优化规则和数据字典中的统计表来决定最佳执行计划。

5) 建立二进制代码:基于执行计划,Oracle生成二进制执行代码。

一旦为执行准备好了SQL语句,以后的执行将很快发生,因为Oracle认可同一个SQL语句,并且重用那些语句的执行。然而,对于生成特殊的SQL语句,或嵌入了文字变量的SQL语句的系统,SQL执行计划的生成时间就很重要了,并且前一个执行计划通常不能够被重用。对那些连接了很多表的查询,Oracle需要花费大量的时间来检测连接这些表的适当顺序。

评估表的连接顺序

在SQL语句的准备过程中,花费最多的步骤是生成执行计划,特别是处理有多个表连接的查询。当Oracle评估表的连接顺序时,它必须考虑到表之间所有可能的连接。例如:六个表的之间连接有720(6的阶乘,或6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 720)种可能的连接线路。当一个查询中含有超过10个表的连接时,排列的问题将变得更为显著。对于15个表之间的连接,需要评估的可能查询排列将超过1万亿(准确的数字是1,307,674,368,000)种。

使用optimizer_search_limit参数来设定限制

通过使用optimizer_search_limit参数,你能够指定被优化器用来评估的最大的连接组合数量。使用这个参数,我们将能够防止优化器消耗不定数量的时间来评估所有可能的连接组合。如果在查询中表的数目小于optimizer_search_limit的值,优化器将检查所有可能的连接组合。

例如:有五个表连接的查询将有120(5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120)种可能的连接组合,因此如果optimizer_search_limit等于5(默认值),则优化器将评估所有的120种可能。optimizer_search_limit参数也控制着调用带星号的连接提示的阀值。当查询中的表的数目比optimizer_search_limit小时,带星号的提示将被优先考虑。

参数optimizer_max_permutations

初始化参数optimizer_max_permutations定义了优化器所考虑组合数目的上限,且依赖于初始参数optimizer_search_limit。optimizer_max_permutations的默认值是80,000。

参数optimizer_search_limit和optimizer_max_permutations一起来确定优化器所考虑的组合数目的上限:除非(表或组合数目)超过参数optimizer_search_limit 或者 optimizer_max_permutations设定的值,否则优化器将生成所有可能的连接组合。一旦优化器停止评估表的连接组合,它将选择成本最低的组合。

使用ordered提示指定连接顺序

你能够设定优化器所执行的评估数目的上限。但是即使采用有很高价值的排列评估,我们仍然拥有使优化器可以尽早地放弃复杂的查询的重要机会。回想一下含有15个连接查询的例子,它将有超过1万亿种的连接组合。如果优化器在评估了80,000个组合后停止,那么它才仅仅评估了0.000006%的可能组合,而且或许还没有为这个巨大的查询找到最佳的连接顺序。

在Oracle SQL中解决此问题的最好的方法是手工指定表的连接顺序。为了尽快创建最小的解决方案集,这里所遵循的规则是将表结合起来,通常优先使用限制最严格的WHERE子句来连接表。

下面的代码是一个查询执行计划的例子,该例子在emp表的关联查询上强制执行了嵌套的循环连接。注意,我已经使用了ordered提示来直接最优化表的评估顺序,最终它们表现在WHERE子句上。

 
select /*+ ordered use_nl(bonus) parallel(e, 4) */
e.ename,
hiredate,
b.comm.
from
emp e,
bonus b
where
e.ename = b.ename

这个例子要求优化器按顺序连接在SQL语句的FROM子句中指定的表,在FROM子句中的第一个表指定了驱动表。ordered提示通常被用来与其它的提示联合起来来保证采用正确的顺序连接多个表。它的用途更多的是在扭转连接表数在四个以上的数据仓库的查询方面。
另外一个例子,下面的查询使用ordered提示按照指定的顺序来连接表:emp、dept、sal,最后是bonus。我通过指定emp到dept使用哈希连接和sal到bonus使用嵌套循环连接,来进一步精炼执行计划。

 
select /*+ ordered use_hash (emp, dept) use_nl (sal, bonus) */
from
emp,
dept,
sal,
bonus
where . . .


实践建议
实际上,更有效率的做法是在产品环境中减小optimizer_max_permutations参数的大小,并且总是使用稳定的优化计划或存储轮廓来防止出现耗时的含有大量连接的查询。一旦找到最佳的连接顺序,您就可以通过增加ordered提示到当前的查询中,并保存它的存储轮廓,来为这些表手工指定连接顺序,从而使其持久化。
当你打算使用优化器来稳定计划,则可以照下面的方法使执行计划持久化,临时将optimizer_search_limit设置为查询中的表的数目,从而允许优化器考虑所有可能的连接顺序。然后,通过重新编排WHERE子句中表的名字,并使用ordered提示,与存储轮廓一起使变更持久化,来调整查询。在查询中包含四个以上的表时,ordered提示和存储轮廓将排除耗时的评估SQL连接顺序解析的任务,从而提高查询的速度。
一旦检测到最佳的连接顺序,我们就可以使用ordered提示来重载optimizer_search_limit和optimizer_max_permutations参数。ordered提示要求表按照它们出现在FROM子句中的顺序进行连接,所以优化器没有加入描述。
作为一个Oracle专业人员,你应该知道在SQL语句第一次进入库缓存时可能存在重大的启动延迟。但是聪明的Oracle DBA和开发人员能够改变表的搜索限制参数或者使用ordered提示来手工指定表的连接顺序,从而显著地减少优化和执行新查询所需的时间。

 
 2007-6-9 11:59:17    SQL语句的优化方法

SQL语句的优化方法
  <1> /*+ALL_ROWS*/
  表明对语句块选择基于开销的优化方法,并获得最佳吞吐量,使资源消耗最小化.
  例如:
  SELECT /*+ALL+_ROWS*/ EMP_NO,EMP_NAM,DAT_IN FROM BSEMPMS WHERE EMP_NO='CCBZZP';

  <2>. /*+FIRST_ROWS*/
  表明对语句块选择基于开销的优化方法,并获得最佳响应时间,使资源消耗最小化.
  例如:
  SELECT /*+FIRST_ROWS*/ EMP_NO,EMP_NAM,DAT_IN FROM BSEMPMS WHERE    EMP_NO='CCBZZP';

  <3>. /*+CHOOSE*/
  表明如果数据字典中有访问表的统计信息,将基于开销的优化方法,并获得最佳的吞吐量;
  表明如果数据字典中没有访问表的统计信息,将基于规则开销的优化方法;
  例如:
  SELECT /*+CHOOSE*/ EMP_NO,EMP_NAM,DAT_IN FROM BSEMPMS WHERE EMP_NO='CCBZZP';

  <4>. /*+RULE*/
  表明对语句块选择基于规则的优化方法.
  例如:
  SELECT /*+ RULE */ EMP_NO,EMP_NAM,DAT_IN FROM BSEMPMS WHERE EMP_NO='CCBZZP';  

  <5>. /*+FULL(TABLE)*/
  表明对表选择全局扫描的方法.
  例如:
  SELECT /*+FULL(A)*/ EMP_NO,EMP_NAM FROM BSEMPMS A WHERE EMP_NO='CCBZZP';

  <6>. /*+ROWID(TABLE)*/
  提示明确表明对指定表根据ROWID进行访问.
  例如:
  SELECT /*+ROWID(BSEMPMS)*/ * FROM BSEMPMS WHERE ROWID>='AAAAAAAAAAAAAA'
   AND EMP_NO='CCBZZP';

  <7>. /*+CLUSTER(TABLE)*/
  提示明确表明对指定表选择簇扫描的访问方法,它只对簇对象有效.
  例如:
  SELECT  /*+CLUSTER */ BSEMPMS.EMP_NO,DPT_NO FROM BSEMPMS,BSDPTMS
  WHERE DPT_NO='TEC304' AND BSEMPMS.DPT_NO=BSDPTMS.DPT_NO;

  <8>. /*+INDEX(TABLE INDEX_NAME)*/
  表明对表选择索引的扫描方法.
  例如:
  SELECT /*+INDEX(BSEMPMS SEX_INDEX) USE SEX_INDEX BECAUSE THERE ARE FEWMALE    BSEMPMS */  FROM BSEMPMS WHERE SEX='M';

  <9>. /*+INDEX_ASC(TABLE INDEX_NAME)*/
  表明对表选择索引升序的扫描方法.
  例如:
  SELECT /*+INDEX_ASC(BSEMPMS PK_BSEMPMS) */  FROM BSEMPMS WHERE DPT_NO='CCBZZP';

  <10>. /*+INDEX_COMBINE*/
  为指定表选择位图访问路经,如果INDEX_COMBINE中没有提供作为参数的索引,将选择出位图索引的
  布尔组合方式.
  例如:
  SELECT /*+INDEX_COMBINE(BSEMPMS SAL_BMI HIREDATE_BMI)*/ * FROM BSEMPMS
  WHERE SAL<5000000 AND HIREDATE
  <11>. /*+INDEX_JOIN(TABLE INDEX_NAME)*/
  提示明确命令优化器使用索引作为访问路径.
  例如:
  SELECT /*+INDEX_JOIN(BSEMPMS SAL_HMI HIREDATE_BMI)*/ SAL,HIREDATE
  FROM BSEMPMS WHERE SAL<60000;

  <12>. /*+INDEX_DESC(TABLE INDEX_NAME)*/
  表明对表选择索引降序的扫描方法.
  例如:
  SELECT /*+INDEX_DESC(BSEMPMS PK_BSEMPMS) */  FROM BSEMPMS WHERE    DPT_NO='CCBZZP';

  <13>. /*+INDEX_FFS(TABLE INDEX_NAME)*/
  对指定的表执行快速全索引扫描,而不是全表扫描的办法.
  例如:
  SELECT /*+INDEX_FFS(BSEMPMS IN_EMPNAM)*/ * FROM BSEMPMS WHERE DPT_NO='TEC305';

<14>. /*+ADD_EQUAL TABLE INDEX_NAM1,INDEX_NAM2,...*/
  提示明确进行执行规划的选择,将几个单列索引的扫描合起来.
  例如:
  SELECT /*+INDEX_FFS(BSEMPMS IN_DPTNO,IN_EMPNO,IN_SEX)*/ * FROM BSEMPMS WHERE EMP_NO='CCBZZP' AND DPT_NO='TDC306';

  <15>. /*+USE_CONCAT*/
  对查询中的WHERE后面的OR条件进行转换为UNION ALL的组合查询.
  例如:
  SELECT /*+USE_CONCAT*/ * FROM BSEMPMS WHERE DPT_NO='TDC506' AND SEX='M';

  <16>. /*+NO_EXPAND*/
  对于WHERE后面的OR 或者IN-LIST的查询语句,NO_EXPAND将阻止其基于优化器对其进行扩展.
  例如:
  SELECT /*+NO_EXPAND*/ * FROM BSEMPMS WHERE  DPT_NO='TDC506' AND SEX='M';

  <17>. /*+NOWRITE*/
  禁止对查询块的查询重写操作.

  <18>. /*+REWRITE*/
  可以将视图作为参数.

  <19>. /*+MERGE(TABLE)*/
  能够对视图的各个查询进行相应的合并.
  例如:
  SELECT /*+MERGE(V) */ A.EMP_NO,A.EMP_NAM,B.DPT_NO FROM BSEMPMS A (SELET DPT_NO,AVG(SAL) AS AVG_SAL FROM BSEMPMS B GROUP BY DPT_NO) V WHERE A.DPT_NO=V.DPT_NO AND A.SAL>V.AVG_SAL;

  <20>. /*+NO_MERGE(TABLE)*/
  对于有可合并的视图不再合并.
  例如:
  SELECT /*+NO_MERGE(V) */ A.EMP_NO,A.EMP_NAM,B.DPT_NO FROM BSEMPMS A (SELET DPT_NO,AVG(SAL) AS AVG_SAL FROM BSEMPMS B GROUP BY DPT_NO) V WHERE A.DPT_NO=V.DPT_NO AND A.SAL>V.AVG_SAL;
   
  <21>. /*+ORDERED*/
  根据表出现在FROM中的顺序,ORDERED使ORACLE依此顺序对其连接.
  例如:
  SELECT /*+ORDERED*/ A.COL1,B.COL2,C.COL3 FROM TABLE1 A,TABLE2 B,TABLE3 C
  WHERE A.COL1=B.COL1 AND B.COL1=C.COL1;

  <22>. /*+USE_NL(TABLE)*/
  将指定表与嵌套的连接的行源进行连接,并把指定表作为内部表.
  例如:
  SELECT /*+ORDERED USE_NL(BSEMPMS)*/ BSDPTMS.DPT_NO,BSEMPMS.EMP_NO,BSEMPMS.EMP_NAM FROM BSEMPMS,BSDPTMS WHERE BSEMPMS.DPT_NO=BSDPTMS.DPT_NO;

  <23>. /*+USE_MERGE(TABLE)*/
  将指定的表与其他行源通过合并排序连接方式连接起来.
  例如:
  SELECT /*+USE_MERGE(BSEMPMS,BSDPTMS)*/ * FROM BSEMPMS,BSDPTMS WHERE
BSEMPMS.DPT_NO=BSDPTMS.DPT_NO;

  <24>. /*+USE_HASH(TABLE)*/
  将指定的表与其他行源通过哈希连接方式连接起来.
  例如:
  SELECT /*+USE_HASH(BSEMPMS,BSDPTMS)*/ * FROM BSEMPMS,BSDPTMS WHERE
  BSEMPMS.DPT_NO=BSDPTMS.DPT_NO;

  <25>. /*+DRIVING_SITE(TABLE)*/
  强制与ORACLE所选择的位置不同的表进行查询执行.
  例如:
  SELECT /*+DRIVING_SITE(DEPT)*/ * FROM BSEMPMS,DEPT@BSDPTMS WHERE BSEMPMS.DPT_NO=DEPT.DPT_NO;

  <26>. /*+LEADING(TABLE)*/
  将指定的表作为连接次序中的首表.
   
  <27>. /*+CACHE(TABLE)*/
  当进行全表扫描时,CACHE提示能够将表的检索块放置在缓冲区缓存中最近最少列表LRU的最近使用端
  例如:
  SELECT /*+FULL(BSEMPMS) CAHE(BSEMPMS) */ EMP_NAM FROM  BSEMPMS;

  <28>. /*+NOCACHE(TABLE)*/
  当进行全表扫描时,CACHE提示能够将表的检索块放置在缓冲区缓存中最近最少列表LRU的最近使用端
  例如:
  SELECT /*+FULL(BSEMPMS) NOCAHE(BSEMPMS) */ EMP_NAM FROM  BSEMPMS;

  <29>. /*+APPEND*/
  直接插入到表的最后,可以提高速度.
  insert /*+append*/ into test1  select * from test4 ;
   
  insert /*+append */ into emp nologging

  <30>. /*+NOAPPEND*/
  通过在插入语句生存期内停止并行模式来启动常规插入.

  insert /*+noappend*/ into test1  select * from test4 ;

  <31>.parallel direct-load insert
  sql> alter session enable parallel dml;
  sql> insert /*+parallel(emp,2) */ into emp nologging
  sql> select * from emp_old;  

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