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说一说Oracle的优化器(Optimizer)

原创 Linux操作系统 作者:yanggq 时间:2019-07-21 18:24:02 0 删除 编辑

本文的目的:
1、说一说Oracle的Optimizer及其相关的一些知识。
2、回答一下为什么有时一个表的某个字段明明有索引,当观察一些SQL的执行计划时,发现确不走索引的问题。
3、如果你对 FIRST_ROWS、 ALL_ROWS这两种模式有疑惑时也可以看一下这篇文章。

开始吧:


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。

我的会话(session)在做什么?

原文作者:John Weeg

当一个用户坐在的终端前的提交了一个查询却等不出结果,这很是让人恢心的。他们很希望语句运行正常,但他们却不知道实际上是怎么样的。因些让我们找出一个办法来消除他们的担心。

你是谁?

第一个问题当然指的是我们正在提及的是哪个会话?用户可以在做其它事情前用如下的语句得它:

Select sid from v$mystat where rownum=1;

实际上,直到你提交的语句运行很正常时这个问题才不会被提出,如果用户有一个唯一的用户名,那么你可以用如下语句得到那个SID,比如查用户JOHN的SID.

select sid,machine,osuser,module from v$session where username='JOHN';

SID MACHINE OSUSER MODULE
----- -------------------- ------------------------------ ----------
150 MSHOMEJOHN-LAPTOP John?Weeg SQL*Plus

我用其它的一些信息校验这恰恰是我的会话

糟糕一点的是共享用户名被使用的状况,因些我们将需要看一下哪些会话正在运行:

break on sid skip 1
column sid format 99999
column sql_text form a64

select a.sid, a.last_call_et ,b.sql_text
from v$session a
,v$sqltext b
where a.username is not null
and a.status = 'ACTIVE'
and a.sql_address = b.address
order by a.last_call_et,a.sid,b.piece;

这给出了我们正在目前正在运行的语句和多长时间,你应该就能能够看出哪一个会话你需要检查一下。

因些,接着应做什么?

我们知道通常在语句执行这段时间伴随着等待,正在执行CPU操作,或正在执行IO操作。通过v$sessstat,v$sessio,v$session_wait这三张表我们可以得到我们想知道的一些信息,可以通过SID去单查我们观注的一个表,但我发现很被容易把这些信息结合在一起。

Column event format a30
Column sid format 9999
Column session_cpu heading "CPU|used"
Column physical_reads heading "physical|reads"
Column consistent_gets heading "logical|reads"
Column seconds_in_wait heading "seconds|waiting"

select a.sid, a.value session_cpu, c.physical_reads,
c.consistent_gets,d.event,d.seconds_in_wait
from v$sesstat a,v$statname b, v$sess_io c, v$session_wait d
where a.sid=150
and b.name = 'CPU used by this session'
and a.statistic# = b.statistic#
and a.sid=c.sid
and a.sid=d.sid;


我执行这个语句几次,因为我们需要找出哪些项在变化。

CPU physical logical seconds
SID used reads reads EVENT waiting
--- ----- --------- -------- ------------------------------ ----------
150 1159 0 117476 SQL*Net message from client 5

/

CPU physical logical seconds
SID used reads reads EVENT waiting
--- ----- --------- -------- ------------------------------ ----------
150 1970 0 204484 SQL*Net message from client 4

因些我们可以看到这个会话在我们检查时正在等待客户端的信息。在我们两次检查的期间它执行了逻辑读的操作并消耗了CPU资源,这说明会话运行是正常的。

什么情况下我们需要进一步检查?

通常有这么几个事件(event)标识潜在存在问题:'buffer busy waits','db file sequential read','db file scattered read','free buffer waits','latch free',对于前4上事件,我们可以找出相关的是哪个对象,如下语句:

select owner,segment_name,segment_type
from (select p1 file#, p2 block# from v$session_wait
where sid = 150
and event in ('buffer busy waits'
,'db file sequential read'
,'db file scattered read'
,'free buffer waits')) b
,dba_extents a
where a.file_id = b.file#
and b.block# between a.block_id and (a.block_id+blocks-1);

这里我们能够发现IO等待是由于大量的数据访问引起的,还是由有些东西不对比如索引丢失引起的,我们也可以去掉SID子句那行找出那些正在经历等待的对象。

对于最后一个潜在的问题我们可以查正在等待什么栓(latch):

select name
from (select p2 latch# from v$session_wait
where sid = 150
and event in ('latch free')) b
,v$latchname a
where a.latch# = b.latch#;

我们可以看到是不是会话经历栓的冲突,这个冲突是不是经常发生的

使你的用户轻松下来

因此,你现在要可以告诉那些不安的用户他们执行的语句在等待一些其它的资源。我最终的做法是帮助他们优化那些语句,以使语句不至于执行得太慢使用户不安。

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