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软解析和硬解析

Oracle 作者:we6100 时间:2015-10-30 14:32:00 0 删除 编辑

在Oracle中每条SQL语句在执行之前都需要经过解析,解析分为软解析和硬解析。
在Oracle中存在两种类型的SQL语句:
(1)DDL语句(数据定义语言),该语句不会共享使用的,每次执行都需要进行硬解析,DDL包含:CREATE,DROP,ALTER。
(2)DML语句(数据操纵语言),他们会根据情况选择要么进行硬解析,要么进行软解析。DML包含:INSERT,UPDATE,DELETE,SELECT
 
SQL 解析过程
Oracle对此SQL将进行几个步骤的处理过程:
    1、语法检查(syntax check): 检查此sql的拼写是否语法。
    2、语义检查(semantic check): 诸如检查sql语句中的访问对象是否存在及该用户是否具备相应的权限。
    3、对sql语句进行解析(prase): 利用内部算法对sql进行解析,生成解析树(parse tree)及执行计划(execution plan)。
    4、执行sql,返回结果(execute and return)
 
解析过程详解
语法检测
判断一条SQL语句的语法是否符合SQL的规范,比如执行:
SQL> selet * from emp;
我们就可以看出由于Select关键字少了一个“c”,这条语句就无法通过语法检验的步骤了。
 
语义检查
语法正确的SQL语句在解析的第二个步骤就是判断该SQL语句所访问的表及列是否准确?用户是否有权限访问或更改相应的表或列? 比如如下语句:
 
SQL> select * from emp;
select * from emp
*
ERROR at line 1:
ORA-00942: table or view does not exist
 
由于查询用户没有可供访问的emp对象,因此该SQL语句无法通过语义检查。
 
解析(Parse)
Parse主要分为两种:
    1、Hard Parse (硬解析)
    2、Soft Parse (软解析)


 
Hard Parse: 就是上面提到的对提交的Sql完全重新从头进行解析(当在Shared Pool中找不到时候将会进行此操作),总共有一下5个执行步骤:
    1:语法分析
    2:权限与对象检查
    3: 在共享池中检查是否有完全相同的之前完全解析好的. 如果存在,直接跳过4和5,运行Sql, 此时算soft parse.
    4:选择执行计划
    5:产生执行计划
 
注:创建解析树、生成执行计划对于sql的执行来说是开销昂贵的动作,所以,应当极力避免硬解析,尽量使用软解析。这就是在很多项目中,倡导开发设计人员对功能相同的代码要努力保持代码的一致性,以及要在程序中多使用绑定变量的原因。
 
Soft Parse: 就如果是在Shared Pool中找到了与之完全相同的Sql解析好的结果后会跳过Hard Parse中的后面的两个步骤。
 
解析的两个步骤
 
1) 验证SQL语句是否完全一致
  在这个步骤中,Oracle将会对传递进来的SQL语句使用HASH函数运算得出HASH值,再与共享池中现有语句的HASH值进行比较看是否一一对应。现有数据库中SQL语句的HASH值我们可以通过访问v$sql、v$sqlarea、v$sqltext等数据字典中的HASH_VALUE列查询得出。
 
如果SQL语句的HASH值一致,那么ORACLE事实上还需要对SQL语句的语义进行再次检测,以决定是否一致。那么为什么Oracle需要再次对语句文本进行检测呢?不是SQL语句的HASH值已经对应上了?事实上就算是SQL语句的HASH值已经对应上了,并不能说明这两条SQL语句就已经可以共享了。
 
例如:假如用户SYS有自己的一张表EMP,他要执行查询语句:select * from emp; 用户SYSTEM也有一张EMP表,同样要查询select * from emp;这样他们两条语句在文本上是一模一样的,他们的HASH值也会一样,但是由于涉及到查询的相关表不一样,他们事实上是无法共享的. 
 
SQL> conn / as sysdba
已连接。
SQL> show user
USER 为 "SYS"
SQL>  create table emp ( x int ) ;
表已创建。
SQL> select * from emp;
未选定行
SQL> conn system/admin;
已连接。
SQL>  create table emp ( x int );
表已创建。
SQL> select * from emp;
未选定行
SQL> select address,hash_value, executions, sql_text from v$sql where upper(sql_text) like 'SELECT * FROM EMP%';
ADDRESS      HASH_VALUE  EXECUTIONS    SQL_TEXT                                                                
-----------------------  ---------------------------------------------------------
2769AE64    1745700775     1         select * from emp                                                                                                                         
2769AE64    1745700775     1         select * from emp                                                    
2 rows selected.
 
从结果可以看到这2个查询的语句文本和HASH值都是一样的,但是由于查询的对象不同,是无法共享的,不同情况的语句还是需要硬解析的。因此在检查共享池共同SQL语句的时候,是需要根据具体情况而定的。
 
可以进一步查询v$sql_shared_cursor以得知SQL为何不能共享的原因:
 
SQL>select address,auth_check_mismatch,translation_mismatch,optimizer_mismatch 
from v$sql_shared_cursor where address in ( select address from v$sql where upper(sql_text) like 'SELECT * FROM EMP%' )  
 
ADDRESS     A T O
----------------  ----- -- -- 
2769AE64     N N N
2769AE64     Y Y N
 
A T O 字段说明:
(1)translation_mismatch: 表示sql游标涉及到的数据对象是不同的;
(2)auth_check_mismatch: 表示对同样一条sql语句转换是不匹配的。
(3)optimizer_mismatch: 表示会话的优化器环境是不同的。
 
 2)  验证SQL语句执行环境是否相同
比如同样一条SQL语句,一个查询会话加了/*+ first_rows */的HINT,另外一个用户加/*+ all_rows */的HINT,他们就会产生不同的执行计划,尽管他们是查询同样的数据。
 
通过如上检查以后,如果SQL语句是一致的,那么就会重用原有SQL语句的执行计划和优化方案,也就是我们通常所说的软解析。如果SQL语句没有找到同样的副本,那么就需要进行硬解析了。
 
Oracle根据提交的SQL语句再查询相应的数据对象是否有统计信息。
如果有统计信息的话,那么CBO将会使用这些统计信息产生所有可能的执行计划(可能多达成千上万个)和相应的Cost,最终选择Cost最低的那个执行计划。
如果查询的数据对象无统计信息,就会采用动态采样, 这个结果不一定准确,但可以提供一定的参考。

执行sql
返回结果(execute and return)

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