ORACLE SQL性能優(yōu)化系列 (一)    black_snail（翻譯） 
 
關(guān)鍵字     ORACEL SQL Performance tuning  
出處     http://www.dbasupport.com  

1. 選用適合的ORACLE優(yōu)化器 

   ORACLE的優(yōu)化器共有3種:

   a.  RULE (基于規(guī)則)   b. COST (基于成本)  c. CHOOSE (選擇性) 

   設(shè)置缺省的優(yōu)化器,可以通過對init.ora文件中OPTIMIZER_MODE參數(shù)的各
   種聲明,如RULE,COST,CHOOSE,ALL_ROWS,FIRST_ROWS . 你當(dāng)然也在SQL句
   級或是會話(session)級對其進行覆蓋.

   為了使用基于成本的優(yōu)化器(CBO, Cost-Based Optimizer) , 你必須經(jīng)常
   運行analyze 命令,以增加數(shù)據(jù)庫中的對象統(tǒng)計信息(object statistics)
   的準確性.

   如果數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化器模式設(shè)置為選擇性(CHOOSE),那么實際的優(yōu)化器模式
   將和是否運行過analyze命令有關(guān). 如果table已經(jīng)被analyze過, 優(yōu)化器
   模式將自動成為CBO , 反之,數(shù)據(jù)庫將采用RULE形式的優(yōu)化器.  

   在缺省情況下,ORACLE采用CHOOSE優(yōu)化器, 為了避免那些不必要的全表掃
   描(full table scan) , 你必須盡量避免使用CHOOSE優(yōu)化器,而直接采用
   基于規(guī)則或者基于成本的優(yōu)化器.  

2.       訪問Table的方式    

ORACLE 采用兩種訪問表中記錄的方式: 
  a.       全表掃描 
            全表掃描就是順序地訪問表中每條記錄. ORACLE采用一次讀入多
           個數(shù)據(jù)塊(database block)的方式優(yōu)化全表掃描.  

   b.       通過ROWID訪問表

       你可以采用基于ROWID的訪問方式情況,提高訪問表的效率, , ROWID包
       含了表中記錄的物理位置信息..ORACLE采用索引(INDEX)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和
       存放數(shù)據(jù)的物理位置(ROWID)之間的聯(lián)系. 通常索引提供了快速訪問ROWID
       的方法,因此那些基于索引列的查詢就可以得到性能上的提高. 

3.       共享SQL語句   

     為了不重復(fù)解析相同的SQL語句,在第一次解析之后, ORACLE將SQL語句存
     放在內(nèi)存中.這塊位于系統(tǒng)全局區(qū)域SGA(system global area)的共享池
     (shared buffer pool)中的內(nèi)存可以被所有的數(shù)據(jù)庫用戶共享. 因此,當(dāng)
     你執(zhí)行一個SQL語句(有時被稱為一個游標)時,如果它

     和之前的執(zhí)行過的語句完全相同, ORACLE就能很快獲得已經(jīng)被解析的語句
     以及最好的執(zhí)行路徑. ORACLE的這個功能大大地提高了SQL的執(zhí)行性能并
     節(jié)省了內(nèi)存的使用.

     可惜的是ORACLE只對簡單的表提供高速緩沖(cache buffering) ,這個功
     能并不適用于多表連接查詢.

     數(shù)據(jù)庫管理員必須在init.ora中為這個區(qū)域設(shè)置合適的參數(shù),當(dāng)這個內(nèi)存
     區(qū)域越大,就可以保留更多的語句,當(dāng)然被共享的可能性也就越大了.

     當(dāng)你向ORACLE 提交一個SQL語句,ORACLE會首先在這塊內(nèi)存中查找相同的語句.

    這里需要注明的是,ORACLE對兩者采取的是一種嚴格匹配,要達成共享,SQL語句必須

    完全相同(包括空格,換行等).

     共享的語句必須滿足三個條件: 

A.      字符級的比較:

    當(dāng)前被執(zhí)行的語句和共享池中的語句必須完全相同.

      例如:

          SELECT * FROM EMP;

      和下列每一個都不同

          SELECT * from EMP;

          Select * From Emp;

          SELECT      *     FROM EMP; 

B.      兩個語句所指的對象必須完全相同:

例如:

   用戶     對象名           如何訪問

Jack       sal_limit          private synonym

             Work_city      public synonym

             Plant_detail     public synonym 

Jill         sal_limit          private synonym

             Work_city      public synonym

             Plant_detail     table owner 

    考慮一下下列SQL語句能否在這兩個用戶之間共享.  

SQL
 能否共享
 原因
 
select max(sal_cap) from sal_limit;
 不能
 每個用戶都有一個private synonym - sal_limit , 它們是不同的對象
 
select count(*0 from work_city where sdesc like 'NEW%';
 能
 兩個用戶訪問相同的對象public synonym - work_city
 
select a.sdesc,b.location from work_city a , plant_detail b where a.city_id = b.city_id
 不能
 用戶jack 通過private synonym訪問plant_detail 而jill 是表的所有者,對象不同. 

C.      兩個SQL語句中必須使用相同的名字的綁定變量(bind variables)
例如： 

第一組的兩個SQL語句是相同的(可以共享),而第二組中的兩個語句是不同的(即使在運行時,賦于不同的綁定變量相同的值)

a.

select pin , name from people where pin = :blk1.pin;

select pin , name from people where pin = :blk1.pin;
b.

select pin , name from people where pin = :blk1.ot_ind;

select pin , name from people where pin = :blk1.ov_ind;
 

4. 選擇最有效率的表名順序(只在基于規(guī)則的優(yōu)化器中有效) 

     ORACLE的解析器按照從右到左的順序處理FROM子句中的表名,因此FROM子
     句中寫在最后的表(基礎(chǔ)表 driving table)將被最先處理. 在FROM子句中
     包含多個表的情況下,你必須選擇記錄條數(shù)最少的表作為基礎(chǔ)表.當(dāng)ORACLE
     處理多個表時, 會運用排序及合并的方式連接它們.首先,掃描第一個表(FROM
     子句中最后的那個表)并對記錄進行派序,然后掃描第二個表(FROM子句中最
     后第二個表),最后將所有從第二個表中檢索出的記錄與第一個表中合適記錄
     進行合并. 

例如:

     表 TAB1 16,384 條記錄

     表 TAB2 1      條記錄 

     選擇TAB2作為基礎(chǔ)表 (最好的方法)

     select count(*) from tab1,tab2   執(zhí)行時間0.96秒    

    選擇TAB2作為基礎(chǔ)表 (不佳的方法)

     select count(*) from tab2,tab1   執(zhí)行時間26.09秒 

    如果有3個以上的表連接查詢, 那就需要選擇交叉表(intersection table)作為
    基礎(chǔ)表, 交叉表是指那個被其他表所引用的表. 

例如: 

   EMP表描述了LOCATION表和CATEGORY表的交集. 

 SELECT *

FROM LOCATION L ,

      CATEGORY C,

      EMP E

WHERE E.EMP_NO BETWEEN 1000 AND 2000

AND E.CAT_NO = C.CAT_NO

AND E.LOCN = L.LOCN 

將比下列SQL更有效率 

SELECT *

FROM EMP E ,

LOCATION L ,

      CATEGORY C

WHERE  E.CAT_NO = C.CAT_NO

AND E.LOCN = L.LOCN

AND E.EMP_NO BETWEEN 1000 AND 2000 

5.       WHERE子句中的連接順序． 

     ORACLE采用自下而上的順序解析WHERE子句,根據(jù)這個原理,表之間的
     連接必須寫在其他WHERE條件之前, 那些可以過濾掉最大數(shù)量記錄的
     條件必須寫在WHERE子句的末尾. 

例如: 

(低效,執(zhí)行時間156.3秒)

SELECT …

FROM EMP E

WHERE  SAL > 50000

AND    JOB = ‘MANAGER’

AND    25 < (SELECT COUNT(*) FROM EMP

             WHERE MGR=E.EMPNO); 

(高效,執(zhí)行時間10.6秒)

SELECT …

FROM EMP E

WHERE 25 < (SELECT COUNT(*) FROM EMP

             WHERE MGR=E.EMPNO)

AND    SAL > 50000

AND    JOB = ‘MANAGER’; 

6.     SELECT子句中避免使用 ‘ * ‘

    當(dāng)你想在SELECT子句中列出所有的COLUMN時,使用動態(tài)SQL列引用 ‘*’
    是一個方便的方法.不幸的是,這是一個非常低效的方法. 實際上,ORACLE在
    解析的過程中, 會將’*’ 依次轉(zhuǎn)換成所有的列名, 這個工作是通過查詢
    數(shù)據(jù)字典完成的, 這意味著將耗費更多的時間.  

7.     減少訪問數(shù)據(jù)庫的次數(shù)

    當(dāng)執(zhí)行每條SQL語句時, ORACLE在內(nèi)部執(zhí)行了許多工作: 解析SQL語句, 估算
    索引的利用率, 綁定變量 , 讀數(shù)據(jù)塊等等. 由此可見, 減少訪問數(shù)據(jù)庫的
    次數(shù) , 就能實際上減少ORACLE的工作量.

例如,

    以下有三種方法可以檢索出雇員號等于0342或0291的職員.

 

方法1 (最低效)

    SELECT EMP_NAME , SALARY , GRADE

    FROM EMP

    WHERE EMP_NO = 342;    

    SELECT EMP_NAME , SALARY , GRADE

    FROM EMP

    WHERE EMP_NO = 291; 

方法2 (次低效)   

    DECLARE

        CURSOR C1 (E_NO NUMBER) IS

        SELECT EMP_NAME,SALARY,GRADE

        FROM EMP

        WHERE EMP_NO = E_NO;

    BEGIN

        OPEN C1(342);

        FETCH C1 INTO …,..,.. ;

        …..

        OPEN C1(291);

       FETCH C1 INTO …,..,.. ;

         CLOSE C1;

      END; 

方法3 (高效) 

    SELECT A.EMP_NAME , A.SALARY , A.GRADE,

            B.EMP_NAME , B.SALARY , B.GRADE

    FROM EMP A,EMP B

    WHERE A.EMP_NO = 342

    AND   B.EMP_NO = 291; 

注意:

    在SQL*Plus , SQL*Forms和Pro*C中重新設(shè)置ARRAYSIZE參數(shù), 可以增加每次數(shù)據(jù)庫訪問的檢索數(shù)據(jù)量 ,建議值為200
 使用DECODE函數(shù)來減少處理時間 

使用DECODE函數(shù)可以避免重復(fù)掃描相同記錄或重復(fù)連接相同的表. 

例如:

   SELECT COUNT(*)，SUM(SAL)

   FROM　EMP

   WHERE DEPT_NO = 0020

   AND ENAME LIKE　‘SMITH%’;

 

   SELECT COUNT(*)，SUM(SAL)

   FROM　EMP

   WHERE DEPT_NO = 0030

   AND ENAME LIKE　‘SMITH%’;

 

你可以用DECODE函數(shù)高效地得到相同結(jié)果 

SELECT COUNT(DECODE(DEPT_NO,0020,’X’,NULL)) D0020_COUNT,

        COUNT(DECODE(DEPT_NO,0030,’X’,NULL)) D0030_COUNT,

        SUM(DECODE(DEPT_NO,0020,SAL,NULL)) D0020_SAL,

        SUM(DECODE(DEPT_NO,0030,SAL,NULL)) D0030_SAL

FROM EMP WHERE ENAME LIKE ‘SMITH%’; 

類似的,DECODE函數(shù)也可以運用于GROUP BY 和ORDER BY子句中. 

9.       整合簡單,無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫訪問 

如果你有幾個簡單的數(shù)據(jù)庫查詢語句,你可以把它們整合到一個查詢中(即使它們之間沒有關(guān)系)

例如: 

SELECT NAME

FROM EMP

WHERE EMP_NO = 1234; 

SELECT NAME

FROM DPT

WHERE DPT_NO = 10 ; 

SELECT NAME

FROM CAT

WHERE CAT_TYPE = ‘RD’; 

上面的3個查詢可以被合并成一個: 

SELECT E.NAME , D.NAME , C.NAME

FROM CAT C , DPT D , EMP E,DUAL X

WHERE NVL(‘X’,X.DUMMY) = NVL(‘X’,E.ROWID(+))

AND NVL(‘X’,X.DUMMY) = NVL(‘X’,D.ROWID(+))

AND NVL(‘X’,X.DUMMY) = NVL(‘X’,C.ROWID(+))

AND E.EMP_NO(+) = 1234

AND D.DEPT_NO(+) = 10

AND C.CAT_TYPE(+) = ‘RD’; 

(譯者按: 雖然采取這種方法,效率得到提高,但是程序的可讀性大大降低,所以讀者 還是要權(quán)衡之間的利弊) 

10.       刪除重復(fù)記錄

最高效的刪除重復(fù)記錄方法 ( 因為使用了ROWID) 

DELETE FROM EMP E

WHERE E.ROWID > (SELECT MIN(X.ROWID)

                   FROM EMP X

                   WHERE X.EMP_NO = E.EMP_NO);

 

11.       用TRUNCATE替代DELETE

    當(dāng)刪除表中的記錄時,在通常情況下, 回滾段(rollback segments ) 用來存放可以被恢復(fù)的信息.
    如果你沒有COMMIT事務(wù),ORACLE會將數(shù)據(jù)恢復(fù)到刪除之前的狀態(tài)(準確地說是恢復(fù)到執(zhí)行刪除命令之前的狀況) 

    而當(dāng)運用TRUNCATE時, 回滾段不再存放任何可被恢復(fù)的信息.當(dāng)命令運行后,數(shù)據(jù)不能被恢復(fù).
    因此很少的資源被調(diào)用,執(zhí)行時間也會很短. 

(譯者按: TRUNCATE只在刪除全表適用,TRUNCATE是DDL不是DML) 

 

12.       盡量多使用COMMIT 

只要有可能,在程序中盡量多使用COMMIT, 這樣程序的性能得到提高,需求也會因為COMMIT所釋放的資源而減少:

 COMMIT所釋放的資源:

a.       回滾段上用于恢復(fù)數(shù)據(jù)的信息.

b.       被程序語句獲得的鎖

c.       redo log buffer 中的空間

d.       ORACLE為管理上述3種資源中的內(nèi)部花費 

(譯者按: 在使用COMMIT時必須要注意到事務(wù)的完整性,現(xiàn)實中效率和事務(wù)完整性往往是魚和熊掌不可得兼)
13.       計算記錄條數(shù)

     和一般的觀點相反, count(*) 比count(1)稍快 , 當(dāng)然如果可以通過索引檢索,對索引列的計
     數(shù)仍舊是最快的. 例如 COUNT(EMPNO) 

(譯者按: 在CSDN論壇中,曾經(jīng)對此有過相當(dāng)熱烈的討論, 作者的觀點并不十分準確,通過實際的
         測試,上述三種方法并沒有顯著的性能差別) 

14.       用Where子句替換HAVING子句 

     避免使用HAVING子句, HAVING 只會在檢索出所有記錄之后才對結(jié)果集進行過濾. 這個處理
     需要排序,總計等操作. 如果能通過WHERE子句限制記錄的數(shù)目,那就能減少這方面的開銷. 

例如: 

     低效:

     SELECT REGION，AVG(LOG_SIZE)

     FROM LOCATION

     GROUP BY REGION

     HAVING REGION REGION != ‘SYDNEY’

     AND REGION != ‘PERTH’ 

     高效

     SELECT REGION，AVG(LOG_SIZE)

     FROM LOCATION

     WHERE REGION REGION != ‘SYDNEY’

     AND REGION != ‘PERTH’

     GROUP BY REGION

(譯者按: HAVING 中的條件一般用于對一些集合函數(shù)的比較,如COUNT() 等等. 除此而外,一般的條件應(yīng)該寫在WHERE子句中) 

15.       減少對表的查詢

在含有子查詢的SQL語句中,要特別注意減少對表的查詢.  

例如:

     低效

          SELECT TAB_NAME

          FROM TABLES

          WHERE TAB_NAME = ( SELECT TAB_NAME

                                FROM TAB_COLUMNS

                                WHERE VERSION = 604)

          AND　DB_VER= ( SELECT DB_VER

                           FROM TAB_COLUMNS

                           WHERE VERSION = 604) 

     高效

          SELECT TAB_NAME

          FROM TABLES

          WHERE  (TAB_NAME,DB_VER)

 = ( SELECT TAB_NAME,DB_VER)

                   FROM TAB_COLUMNS

                   WHERE VERSION = 604) 

     Update 多個Column 例子:

     低效:

           UPDATE EMP

           SET EMP_CAT = (SELECT MAX(CATEGORY) FROM EMP_CATEGORIES),

              SAL_RANGE = (SELECT MAX(SAL_RANGE) FROM EMP_CATEGORIES)

           WHERE EMP_DEPT = 0020; 

     高效:

           UPDATE EMP

           SET (EMP_CAT, SAL_RANGE)

 = (SELECT MAX(CATEGORY) , MAX(SAL_RANGE)

 FROM EMP_CATEGORIES)

           WHERE EMP_DEPT = 0020;       

16.       通過內(nèi)部函數(shù)提高SQL效率. 

     select h.empno, e.ename, h.hist_type, t.type_desc, count(*)

     from history_type t, emp e, emp_history h

     where h.empno = e.empno

and h.hist_type = t.hist_type

group by h.empno, e.ename, h.hist_type, t.type_desc; 

通過調(diào)用下面的函數(shù)可以提高效率.

FUNCTION LOOKUP_HIST_TYPE(TYP IN NUMBER) RETURN VARCHAR2

AS

    TDESC VARCHAR2(30);

    CURSOR C1 IS 

        SELECT TYPE_DESC

        FROM HISTORY_TYPE

        WHERE HIST_TYPE = TYP;

BEGIN

    OPEN C1;

    FETCH C1 INTO TDESC;

    CLOSE C1;

    RETURN (NVL(TDESC,’?’));

END; 

FUNCTION LOOKUP_EMP(EMP IN NUMBER) RETURN VARCHAR2

AS

    ENAME VARCHAR2(30);

    CURSOR C1 IS 

        SELECT ENAME

        FROM EMP

        WHERE EMPNO=EMP;

BEGIN

    OPEN C1;

    FETCH C1 INTO ENAME;

    CLOSE C1;

    RETURN (NVL(ENAME,’?’));

END;

 

SELECT H.EMPNO,LOOKUP_EMP(H.EMPNO),

H.HIST_TYPE,LOOKUP_HIST_TYPE(H.HIST_TYPE),COUNT(*)

FROM EMP_HISTORY H

GROUP BY H.EMPNO , H.HIST_TYPE; 

 (譯者按: 經(jīng)常在論壇中看到如 ’能不能用一個SQL寫出….’ 的貼子, 殊不
  知復(fù)雜的SQL往往犧牲了執(zhí)行效率. 能夠掌握上面的運用函數(shù)解決問題的方法
  在實際工作中是非常有意義的)

17.       使用表的別名(Alias)

   當(dāng)在SQL語句中連接多個表時, 請使用表的別名并把別名前綴于每個Column上.
   這樣一來,就可以減少解析的時間并減少那些由Column歧義引起的語法錯誤. 

 (譯者注: Column歧義指的是由于SQL中不同的表具有相同的Column名,當(dāng)SQL語
  句中出現(xiàn)這個Column時,SQL解析器無法判斷這個Column的歸屬) 

18.       用EXISTS替代IN

   在許多基于基礎(chǔ)表的查詢中,為了滿足一個條件,往往需要對另一個表進行
   聯(lián)接.在這種情況下, 使用EXISTS(或NOT EXISTS)通常將提高查詢的效率. 

低效:

SELECT *

FROM EMP (基礎(chǔ)表)

WHERE EMPNO > 0

AND DEPTNO IN (SELECT DEPTNO

FROM DEPT

WHERE LOC = ‘MELB’)   

高效:

SELECT *

FROM EMP (基礎(chǔ)表)

WHERE EMPNO > 0

AND EXISTS (SELECT ‘X’

FROM DEPT

WHERE DEPT.DEPTNO = EMP.DEPTNO

AND LOC = ‘MELB’) 

 (譯者按: 相對來說,用NOT EXISTS替換NOT IN 將更顯著地提高效率,下一節(jié)中將指出) 

19.       用NOT EXISTS替代NOT IN

   在子查詢中,NOT IN子句將執(zhí)行一個內(nèi)部的排序和合并. 無論在哪種
   情況下,NOT IN都是最低效的 (因為它對子查詢中的表執(zhí)行了一個全
   表遍歷).  為了避免使用NOT IN ,我們可以把它改寫成外
   連接(Outer Joins)或NOT EXISTS. 

例如:

SELECT …

FROM EMP

WHERE DEPT_NO NOT IN (SELECT DEPT_NO

                         FROM DEPT

                         WHERE DEPT_CAT=’A’); 

為了提高效率.改寫為: 

(方法一: 高效)

SELECT ….

FROM EMP A,DEPT B

WHERE A.DEPT_NO = B.DEPT(+)

AND B.DEPT_NO IS NULL

AND B.DEPT_CAT(+) = ‘A’ 

(方法二: 最高效)

SELECT ….

FROM EMP E

WHERE NOT EXISTS (SELECT ‘X’

                    FROM DEPT D

                    WHERE D.DEPT_NO = E.DEPT_NO

                    AND DEPT_CAT = ‘A’

20.       用表連接替換EXISTS 

     通常來說 , 采用表連接的方式比EXISTS更有效率

      SELECT ENAME

      FROM EMP E

      WHERE EXISTS (SELECT ‘X’

                      FROM DEPT

                      WHERE DEPT_NO = E.DEPT_NO

                      AND DEPT_CAT = ‘A’); 

     (更高效)

      SELECT ENAME

      FROM DEPT D,EMP E

      WHERE E.DEPT_NO = D.DEPT_NO

      AND DEPT_CAT = ‘A’ ; 

(譯者按: 在RBO的情況下,前者的執(zhí)行路徑包括FILTER,后者使用NESTED LOOP) 

21.       用EXISTS替換DISTINCT

當(dāng)提交一個包含一對多表信息(比如部門表和雇員表)的查詢時,避免在SELECT子句中使用DISTINCT. 一般可以考慮用EXIST替換 

例如:

低效:

    SELECT DISTINCT DEPT_NO,DEPT_NAME

    FROM DEPT D,EMP E

    WHERE D.DEPT_NO = E.DEPT_NO

高效:

    SELECT DEPT_NO,DEPT_NAME

    FROM DEPT D

    WHERE EXISTS ( SELECT ‘X’

                    FROM EMP E

                    WHERE E.DEPT_NO = D.DEPT_NO); 

  EXISTS 使查詢更為迅速,因為RDBMS核心模塊將在子查詢的條件一旦滿足后,立刻返回結(jié)果. 

22.       識別’低效執(zhí)行’的SQL語句 

用下列SQL工具找出低效SQL: 

SELECT EXECUTIONS , DISK_READS, BUFFER_GETS,

        ROUND((BUFFER_GETS-DISK_READS)/BUFFER_GETS,2) Hit_radio,

        ROUND(DISK_READS/EXECUTIONS,2) Reads_per_run,

        SQL_TEXT

FROM   V$SQLAREA

WHERE  EXECUTIONS>0

AND     BUFFER_GETS > 0

AND (BUFFER_GETS-DISK_READS)/BUFFER_GETS < 0.8

ORDER BY 4 DESC;    

(譯者按: 雖然目前各種關(guān)于SQL優(yōu)化的圖形化工具層出不窮,但是寫出自己的SQL工具來
解決問題始終是一個最好的方法) 

23.       使用TKPROF 工具來查詢SQL性能狀態(tài) 

SQL trace 工具收集正在執(zhí)行的SQL的性能狀態(tài)數(shù)據(jù)并記錄到一個跟蹤文件中. 這個跟
蹤文件提供了許多有用的信息,例如解析次數(shù).執(zhí)行次數(shù),CPU使用時間等.這些數(shù)據(jù)將可
以用來優(yōu)化你的系統(tǒng). 

設(shè)置SQL TRACE在會話級別: 有效 

  ALTER SESSION SET SQL_TRACE TRUE 

設(shè)置SQL TRACE 在整個數(shù)據(jù)庫有效仿, 你必須將SQL_TRACE參數(shù)在init.ora中設(shè)為
TRUE, USER_DUMP_DEST參數(shù)說明了生成跟蹤文件的目錄 

(譯者按: 這一節(jié)中,作者并沒有提到TKPROF的用法, 對SQL TRACE的用法也不夠準
  確, 設(shè)置SQL TRACE首先要在init.ora中設(shè)定TIMED_STATISTICS, 這樣才能得到
  那些重要的時間狀態(tài). 生成的trace文件是不可讀的,所以要用TKPROF工具對其
  進行轉(zhuǎn)換,TKPROF有許多執(zhí)行參數(shù). 大家可以參考ORACLE手冊來了解具體的配置. )
24.       用EXPLAIN PLAN 分析SQL語句 

    EXPLAIN PLAN 是一個很好的分析SQL語句的工具,它甚至可以在不執(zhí)行SQL的情
    況下分析語句. 通過分析,我們就可以知道ORACLE是怎么樣連接表,使用什么方
    式掃描表(索引掃描或全表掃描)以及使用到的索引名稱.

   你需要按照從里到外,從上到下的次序解讀分析的結(jié)果. EXPLAIN PLAN分析的結(jié)
   果是用縮進的格式排列的, 最內(nèi)部的操作將被最先解讀, 如果兩個操作處于同
   一層中,帶有最小操作號的將被首先執(zhí)行.

    NESTED LOOP是少數(shù)不按照上述規(guī)則處理的操作, 正確的執(zhí)行路徑是檢查
    對NESTED LOOP提供數(shù)據(jù)的操作,其中操作號最小的將被最先處理. 

譯者按:  

通過實踐, 感到還是用SQLPLUS中的SET TRACE 功能比較方便.

舉例: 

SQL> list

  1  SELECT *

  2  FROM dept, emp

  3* WHERE emp.deptno = dept.deptno

SQL> set autotrace traceonly /*traceonly 可以不顯示執(zhí)行結(jié)果*/

SQL> /

14 rows selected.

Execution Plan

----------------------------------------------------------

   0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

   1    0   NESTED LOOPS

   2    1     TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'

   3    1     TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'

   4    3       INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE) 

Statistics

----------------------------------------------------------

          0  recursive calls

          2  db block gets

         30  consistent gets

          0  physical reads

          0  redo size

       2598  bytes sent via SQL*Net to client

        503  bytes received via SQL*Net from client

          2  SQL*Net roundtrips to/from client

          0  sorts (memory)

          0  sorts (disk)

         14  rows processed

 

通過以上分析,可以得出實際的執(zhí)行步驟是:

1.       TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'

2.       INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)

3.       TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'

4.       NESTED LOOPS (JOINING 1 AND 3)     

注: 目前許多第三方的工具如TOAD和ORACLE本身提供的工具如OMS的SQL Analyze都
   提供了極其方便的EXPLAIN PLAN工具.也許喜歡圖形化界面的朋友們可以選用它們. 

25.       用索引提高效率 

索引是表的一個概念部分,用來提高檢索數(shù)據(jù)的效率. 實際上,ORACLE使用了一個
復(fù)雜的自平衡B-tree結(jié)構(gòu). 通常,通過索引查詢數(shù)據(jù)比全表掃描要快. 當(dāng)ORACLE找
出執(zhí)行查詢和Update語句的最佳路徑時, ORACLE優(yōu)化器將使用索引. 同樣在聯(lián)結(jié)多
個表時使用索引也可以提高效率. 另一個使用索引的好處是,它提供了主鍵(primary key)的
唯一性驗證.

除了那些LONG或LONG RAW數(shù)據(jù)類型, 你可以索引幾乎所有的列. 通常, 在大型
表中使用索引特別有效. 當(dāng)然,你也會發(fā)現(xiàn), 在掃描小表時,使用索引同樣能提
高效率.

雖然使用索引能得到查詢效率的提高,但是我們也必須注意到它的代價. 索引需要空間來

存儲,也需要定期維護, 每當(dāng)有記錄在表中增減或索引列被修改時, 索引本身也會被修
改. 這意味著每條記錄的INSERT , DELETE , UPDATE將為此多付出4 , 5 次的磁盤I/O .
因為索引需要額外的存儲空間和處理,那些不必要的索引反而會使查詢反應(yīng)時間變慢. 

譯者按:

定期的重構(gòu)索引是有必要的.

ALTER INDEX <INDEXNAME> REBUILD <TABLESPACENAME> 

26.       索引的操作 

ORACLE對索引有兩種訪問模式. 

索引唯一掃描 ( INDEX UNIQUE SCAN) 

大多數(shù)情況下, 優(yōu)化器通過WHERE子句訪問INDEX. 

例如:

表LODGING有兩個索引 : 建立在LODGING列上的唯一性索引LODGING_PK和建立在MANAGER列上的非唯一性索引LODGING$MANAGER.  

SELECT *

FROM LODGING

WHERE LODGING = ‘ROSE HILL’; 

   在內(nèi)部 , 上述SQL將被分成兩步執(zhí)行, 首先 , LODGING_PK 索引將通過索
   引唯一掃描的方式被訪問 , 獲得相對應(yīng)的ROWID, 通過ROWID訪問表的方
   式 執(zhí)行下一步檢索.

   如果被檢索返回的列包括在INDEX列中,ORACLE將不執(zhí)行第二步的處理(通
   過ROWID訪問表). 因為檢索數(shù)據(jù)保存在索引中, 單單訪問索引就可以完
   全滿足查詢結(jié)果.

   下面SQL只需要INDEX UNIQUE SCAN 操作.       

        SELECT LODGING

        FROM  LODGING

WHERE LODGING = ‘ROSE HILL’; 

  索引范圍查詢(INDEX RANGE SCAN)

      適用于兩種情況:

1.       基于一個范圍的檢索

2.       基于非唯一性索引的檢索 

 例1: 

      SELECT LODGING

      FROM  LODGING

WHERE LODGING LIKE ‘M%’; 

WHERE子句條件包括一系列值, ORACLE將通過索引范圍查詢的方式
查詢LODGING_PK . 由于索引范圍查詢將返回一組值, 它的效率就
要比索引唯一掃描低一些.  

例2: 

      SELECT LODGING

      FROM  LODGING

WHERE MANAGER = ‘BILL GATES’; 

  這個SQL的執(zhí)行分兩步, LODGING$MANAGER的索引范圍查詢(得到所有符合
  條件記錄的ROWID) 和下一步同過ROWID訪問表得到LODGING列的值. 由于
  LODGING$MANAGER是一個非唯一性的索引,數(shù)據(jù)庫不能對它執(zhí)行索引唯一掃描.  

  由于SQL返回LODGING列,而它并不存在于LODGING$MANAGER索引中, 所以在
  索引范圍查詢后會執(zhí)行一個通過ROWID訪問表的操作.  

  WHERE子句中, 如果索引列所對應(yīng)的值的第一個字符由通配符(WILDCARD)開始, 索引將不被采用. 

 SELECT LODGING

      FROM  LODGING

WHERE MANAGER LIKE ‘％HANMAN’; 

 在這種情況下，ORACLE將使用全表掃描. 

(待續(xù)) 

標題     ORACLE SQL性能優(yōu)化系列 (九)    black_snail（翻譯）  
關(guān)鍵字     ORACLE PL/SQL TUNING PERFORMANCE  
出處     http://www.dbasupport.com 

27.       基礎(chǔ)表的選擇 

基礎(chǔ)表(Driving Table)是指被最先訪問的表(通常以全表掃描的方式被訪問).
根據(jù)優(yōu)化器的不同, SQL語句中基礎(chǔ)表的選擇是不一樣的.

如果你使用的是CBO (COST BASED OPTIMIZER),優(yōu)化器會檢查SQL語句中的每個
表的物理大小,索引的狀態(tài),然后選用花費最低的執(zhí)行路徑.

如果你用RBO (RULE BASED OPTIMIZER) , 并且所有的連接條件都有索引對應(yīng),
在這種情況下, 基礎(chǔ)表就是FROM 子句中列在最后的那個表.

舉例:

     SELECT A.NAME , B.MANAGER

     FROM　WORKER A,

             LODGING B

     WHERE　A.LODGING = B.LODING;

由于LODGING表的LODING列上有一個索引, 而且WORKER表中沒有相比較的索引, WORKER表將被作為查詢中的基礎(chǔ)表. 

28.       多個平等的索引

當(dāng)SQL語句的執(zhí)行路徑可以使用分布在多個表上的多個索引時, ORACLE會同時
使用多個索引并在運行時對它們的記錄進行合并, 檢索出僅對全部索引有效的記錄.

在ORACLE選擇執(zhí)行路徑時,唯一性索引的等級高于非唯一性索引. 然而這個規(guī)則只有

當(dāng)WHERE子句中索引列和常量比較才有效.如果索引列和其他表的索引類相比較. 這種
子句在優(yōu)化器中的等級是非常低的.

如果不同表中兩個想同等級的索引將被引用, FROM子句中表的順序?qū)Q定哪個會被率
先使用. FROM子句中最后的表的索引將有最高的優(yōu)先級.

如果相同表中兩個想同等級的索引將被引用, WHERE子句中最先被引用的索引將有最高的優(yōu)先級.

舉例:

     DEPTNO上有一個非唯一性索引,EMP_CAT也有一個非唯一性索引.

     SELECT ENAME,

     FROM EMP

     WHERE DEPT_NO = 20

     AND EMP_CAT = ‘A’;

這里,DEPTNO索引將被最先檢索,然后同EMP_CAT索引檢索出的記錄進行合并. 執(zhí)行路徑如下: 

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

    AND-EQUAL

        INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX

        INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX 

29.        等式比較和范圍比較

     當(dāng)WHERE子句中有索引列, ORACLE不能合并它們,ORACLE將用范圍比較. 

     舉例:

     DEPTNO上有一個非唯一性索引,EMP_CAT也有一個非唯一性索引.

     SELECT ENAME

     FROM EMP

     WHERE DEPTNO > 20

     AND EMP_CAT = ‘A’;   

     這里只有EMP_CAT索引被用到,然后所有的記錄將逐條與DEPTNO條件進行比較. 執(zhí)行路徑如下:

     TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

           INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX 

30.       不明確的索引等級 

當(dāng)ORACLE無法判斷索引的等級高低差別,優(yōu)化器將只使用一個索引,它就是在WHERE子句中被列在最前面的.

     舉例:

     DEPTNO上有一個非唯一性索引,EMP_CAT也有一個非唯一性索引.    

     SELECT ENAME

     FROM EMP

     WHERE DEPTNO > 20

     AND EMP_CAT > ‘A’; 

     這里, ORACLE只用到了DEPT_NO索引. 執(zhí)行路徑如下:    

     TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

          INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX 

譯者按:

我們來試一下以下這種情況:

SQL> select index_name, uniqueness from user_indexes where table_name = 'EMP'; 

INDEX_NAME                     UNIQUENES

------------------------------ ---------

EMPNO                          UNIQUE

EMPTYPE                        NONUNIQUE 

SQL> select * from emp where empno >= 2 and emp_type = 'A' ; 

no rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------

   0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

   1    0   TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

   2    1     INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPTYPE' (NON-UNIQUE) 

雖然EMPNO是唯一性索引,但是由于它所做的是范圍比較, 等級要比非唯一性索引的等式比較低!
31.       強制索引失效  

如果兩個或以上索引具有相同的等級,你可以強制命令ORACLE優(yōu)化器使用其中的一個(通過它,檢索出的記錄數(shù)量少) . 

舉例:  

SELECT ENAME

FROM EMP

WHERE EMPNO = 7935 

AND DEPTNO + 0 = 10    /*DEPTNO上的索引將失效*/

AND EMP_TYPE || ‘’ = ‘A’  /*EMP_TYPE上的索引將失效*/ 

這是一種相當(dāng)直接的提高查詢效率的辦法. 但是你必須謹慎考慮這種策略,一般來說,只有在你希望單獨優(yōu)化幾個SQL時才能采用它. 

這里有一個例子關(guān)于何時采用這種策略,  

假設(shè)在EMP表的EMP_TYPE列上有一個非唯一性的索引而EMP_CLASS上沒有索引.  

SELECT ENAME

FROM EMP

WHERE EMP_TYPE = ‘A’

AND EMP_CLASS = ‘X’; 

優(yōu)化器會注意到EMP_TYPE上的索引并使用它. 這是目前唯一的選擇. 如果,一
段時間以后, 另一個非唯一性建立在EMP_CLASS上,優(yōu)化器必須對兩個索引進
行選擇,在通常情況下,優(yōu)化器將使用兩個索引并在他們的結(jié)果集合上執(zhí)行排序
及合并. 然而,如果其中一個索引（EMP_TYPE）接近于唯一性而另一個索
引（EMP_CLASS）上有幾千個重復(fù)的值. 排序及合并就會成為一種不必要的負
擔(dān). 在這種情況下,你希望使優(yōu)化器屏蔽掉EMP_CLASS索引.

用下面的方案就可以解決問題.

SELECT ENAME

FROM EMP

WHERE EMP_TYPE = ‘A’

AND EMP_CLASS||’’ = ‘X’; 

32.       避免在索引列上使用計算．

WHERE子句中，如果索引列是函數(shù)的一部分．優(yōu)化器將不使用索引而使用全表掃描． 

舉例: 

低效：

SELECT …

FROM DEPT

WHERE SAL * 12 > 25000; 

高效:

SELECT …

FROM DEPT

WHERE SAL  > 25000/12; 

譯者按:

這是一個非常實用的規(guī)則，請務(wù)必牢記 

33.       自動選擇索引

如果表中有兩個以上（包括兩個）索引，其中有一個唯一性索引，而其他是非唯一性．

在這種情況下，ORACLE將使用唯一性索引而完全忽略非唯一性索引． 

舉例:

SELECT ENAME

FROM EMP

WHERE EMPNO = 2326 

AND DEPTNO  = 20 ; 

這里，只有EMPNO上的索引是唯一性的，所以EMPNO索引將用來檢索記錄．

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

       INDEX UNIQUE SCAN ON EMP_NO_IDX 

34.       避免在索引列上使用NOT

通常，　我們要避免在索引列上使用NOT, NOT會產(chǎn)生在和在索引列上使用函數(shù)相同的

影響. 當(dāng)ORACLE”遇到”NOT,他就會停止使用索引轉(zhuǎn)而執(zhí)行全表掃描.

   舉例: 

   低效: (這里,不使用索引) 

   SELECT …

   FROM DEPT

   WHERE DEPT_CODE NOT = 0;  

   高效: (這里,使用了索引) 

  SELECT …

   FROM DEPT

   WHERE DEPT_CODE > 0; 

   需要注意的是,在某些時候, ORACLE優(yōu)化器會自動將NOT轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的關(guān)系操作符.

   NOT >  to  <=

   NOT >=  to  <

   NOT <  to  >=

   NOT <=  to  > 

譯者按:

     在這個例子中,作者犯了一些錯誤. 例子中的低效率SQL是不能被執(zhí)行的.

我做了一些測試:    

SQL> select * from emp where NOT empno > 1;

no rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------

   0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

   1    0   TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

   2    1     INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)      

SQL> select * from emp where empno <= 1;

no rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------

   0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

   1    0   TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

   2    1     INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE) 

      兩者的效率完全一樣，也許這符合作者關(guān)于” 在某些時候, ORACLE優(yōu)化器會自動將NOT轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的關(guān)系操作符” 的觀點．     

35.       用>=替代> 

如果DEPTNO上有一個索引,  

高效: 

   SELECT *

   FROM EMP

   WHERE DEPTNO >=4  

   低效: 

   SELECT *

   FROM EMP

   WHERE DEPTNO >3 

      兩者的區(qū)別在于, 前者DBMS將直接跳到第一個DEPT等于4的記錄而后者將首先定
      位到DEPTNO=3 的記錄并且向前掃描到第一個DEPT大于3的記錄.