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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(zhǔn)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.
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(jǐn)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(fù)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.