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Oracle的Optimizer(优化器)

原创 Linux操作系统 作者:fengjin821 时间:2009-06-10 17:00:42 0 删除 编辑

ORACLE提供了CBORule Based OptimizerRBORule Based Optimizer两种SQL优化器。

我們可以使用以下語句查看ORACLE处于何种模式:show parameter optimizer_modeOracle V7以来缺省的设置应是"choose",即如果对已分析的表查询的话选择CBO,是否选择RBO。如果该参数设置为"rule",则不论表是否分析过,一概选用RBO,除非在语句中用hint强制.

 

CBOORACLE7引入,但在ORACLE8i中才成熟。Oracle7版以来采用的许多技术都是基于CBO,:星型连接排列查询,哈希连接查询,和并行查询等.CBO计算各种可能"执行计划""代价",Cost,从中选用Cost最低的方案,作为实际运行方案."执行计划"的计算根据,依赖于数据表中数据的统计分布,Oracle数据库本身对该统计分布并不清楚,需要分析表和相关的索引,才能收集到CBO所需的数据.

 

RBOOracle6版以来被采用,有着一套严格的使用规则,只要你按照它去写SQL,无论数据表中的内容怎样,也不会影响到你的"执行计划",也就是说对数据不"敏感"ORACLE已经明确声明在ORACLE9i之后的版本中,RBO将不再支持。选择CBO是必然的趋势。

 

一般而言,CBO所选择的"执行计划"都不会比RBO"执行计划",而且相对而言,CBO程序员的要求没有RBO那么苛刻,节省了程序员为了从多个可能的"执行计划"中选择一个最优的方案而花费的调试时间,但在某些场合下也会存在问题:


   较典型的问题有:有时,表明明建有索引,但查询过程显然没有用到相关的索引,导致查询过程耗时漫长,占用资源巨大,问题到底出在哪儿呢?按照以下顺序查找,基本上能发现原因所在
.


   查找原因步骤
:


   首先,确定数据库运行于何种优化模式下,相应的参数是:optimizer_mode(可以用"show parameter optimizer_mode"查看).

 

其次,检查被索引的列或组合索引的首列是否出现在PL/SQL语句的Where子句中,这是"执行计划"能用到相关索引的必要条件.


   第三,看采用了哪些类型的连接方式.Oracle的共有Sort Merge Join(SMJ),Hash Join(HJ)Nested Loop Join(NJ).在两张表连接,且内表的目标列上建有索引时,只有Nested Loop才能有效的利用到该索引.SMJ即使相关列上建有索引,最多只能因索引的存在,避免数据排序过程.HJ由于需做HASH运算,索引的存在对数据查询速度几乎没有影响
.


   第四,看连接顺序是否允许使用相关的索引.假设表empdeptno列上有索引,dept的列deptno上无索引,where语句有emp.deptno=dept.deptno条件,在做nl连接时,emp做为外表,先被访问,由于连接机制原因,外表的数据访问方式是全表扫描,emp.deptno上的索引显然是用不上,最多在其上做索引全扫描或索引快速全表扫描。


   第五,是否用到系统数据字典或视图.由于系统数据字典表都未被分析过,可能导致极差的"执行计划".但是不要擅自对数据字典做分析,否则可能导致死锁,或系统性能下降。


   
第六,是否存在潜在的数据类型转换,如将字符型数据与数值型数据比较,Oracle会自动将字符型用to_number()函数进行转换。

 

   以下小结几点在CBO下写SQL语句的注意事项:

 

1、 使用CBO时,编写SQL语句时,不必考虑"FROM"子句后面的表或视图的顺序和"WHERE"子句后面的条件顺序;ORACLE7版以来采用的许多新技术都是基于CBO的,如星型连接排列查询,哈希连接查询,函数索引,和并行查询等。

 

2、如果一个语句使用RBO的执行计划确实比CBO好,则可以通过加" rule"提示,强制使用RBO

 

3、使用CBO时,SQL语句"FROM"子句后面的表,必须全部使用ANALYZE命令分析过,如果"FROM"子句后面的是视图,则此视图的基础表,也必须全部使用ANALYZE命令分析过;否则,ORACLE会在执行此SQL语句之前,自动进行ANALYZE命令分析,这会极大导致SQL语句执行极其缓慢。

 

4、使用CBO时,SQL语句"FROM"子句后面的表的个数不宜太多,因为CBO在选择表连接顺序时,会对"FROM"子句后面的表进行阶乘运算,选择最好的一个连接顺序。假如"FROM"子句后有6个表,则其可选择的连接顺序就是6*5*4*3*2*1 = 720种,CBO选择其中一种,而如果"FROM"子句后有12个表,则其可选择的连接顺序就是12*11*10*9*8*7*6*5*4*3*2*1= 479001600种,可以想象从中选择一种,会消耗多少CPU时间?如果实在是要访问很多表,则最好使用ORDER提示,强制使用"FROM"子句表固定的访问顺序。

 

5、使用CBO时,SQL语句中不能引用系统数据字典表或视图,因为系统数据字典表都未被分析过,可能导致极差的“执行计划”。但是不要擅自对数据字典表做分析,否则可能导致死锁,或系统性能严重下降。

 

6、使用CBO时,要注意看采用了哪种类型的表连接方式。ORACLE的共有Sort Merge JoinSMJ)、Hash JoinHJ)和Nested Loop JoinNL)。CBO有时会偏重于SMJHJ,但在OLTP系统中,NL一般会更好,因为它高效的使用了索引。

 

   在两张表连接,且内表的目标列上建有索引时,只有Nested Loop才能有效地利用到该索引。SMJ即使相关列上建有索引,最多只能因索引的存在,避免数据排序过程。HJ由于须做HASH运算,索引的存在对数据查询速度几乎没有影响。

 

7、使用CBO时,必须保证为表和相关的索引搜集足够的统计数据。对数据经常有增、删、改的表最好定期对表和索引进行分析,可用SQL语句“analyze table xxx compute statistics for all indexes;"ORACLE掌握了充分反映实际的统计数据,才有可能做出正确的选择。

 

8、使用CBO时,要注意被索引的字段的值的数据分布,会影响SQL语句的执行计划。例如:表emp,共有一百万行数据,但其中的emp.deptno列,数据只有4种不同的值,如10203040。虽然emp数据行有很多,ORACLE缺省认定表中列的值是在所有数据行均匀分布的,也就是说每种deptno值各有25万数据行与之对应。假设SQL搜索条件deptno=10,利用eptno列上的索引进行数据搜索效率,往往不比全表扫描的高,ORACLE理所当然对索引“视而不见”,认为该索引的选择性不高。

 

  我们考虑另一种情况,如果一百万数据行实际不是在4deptno值间平均分配,其中有99万行对应着值105000行对应值203000行对应值302000行对应值40。在这种数据分布图案中对除值为10外的其它deptno值搜索时,毫无疑问,如果索引能被应用,那么效率会高出很多。我们可以采用对该索引列进行单独分析,或用analyze语句对该列建立直方图,对该列搜集足够的统计数据,使ORACLE在搜索选择性较高的值能用上索引。

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