Oracle 執行計劃

這篇文章, 是根據JavaEye上兩篇文章合起來的. 原文分別是:
[url]http://lovesunshine.iteye.com/blog/750170[/url]
[url]http://norswo.iteye.com/blog/55546[/url]

SQL語句的執行步驟
一條SQL語句的處理過程要經過以下幾個步驟。
1 語法分析 分析語句的語法是否符合規範。
2 語義分析 檢查語句中涉及的所有數據庫對象是否存在，且用戶有相應的權限。
3 視圖轉換 將涉及視圖的查詢語句轉換爲相應的對基表查詢語句。
4 表達式轉換 將複雜的SQL表達式轉換爲較簡單的等效連接表達式。
5 選擇優化器 不同的優化器一般產生不同的“執行計劃”
6 選擇連接方式 Oracle有三種連接方式，對多表連接Oracle可選擇適當的連接方式。
7 選擇連接順序 對多表連接Oracle選擇哪一對錶先連接，選擇這兩表中哪個表做爲源數據表。
8 選擇數據的搜索路徑 根據以上條件選擇合適的數據搜索路徑，如是選用全表搜索還是利用索引或是其他的方式。
9 運行“執行計劃 ”
[img]http://dl.iteye.com/upload/attachment/431298/3e61e36e-be1a-307e-84c3-01c9ff8304ee.jpg[/img]

根據這個執行計劃可以調整sql，分析消耗的資源、時間，找到更優化的sql

如：

（1）在數據表字段做運算，不能有效利用索引
（2）用<>,!=,is not null,is null,不能有效使用索引
（這裏一樣）
（3）默認的CBO情況下，！= 和 or的用法是一樣的 (下面會介紹下優化器的選擇)
（這裏一樣）

1、優化器的優化方式
　　
　　Oracle的優化器共有兩種的優化方式,即基於規則的優化方式(Rule-Based Optimization,簡稱爲RBO)和基於代價的優化方式(Cost-Based Optimization,簡稱爲CBO)。
　　
　　A、RBO方式：優化器在分析SQL語句時,所遵循的是Oracle內部預定的一些規則。比如我們常見的,當一個where子句中的一列有索引時去走索引。
　　
　　B、CBO方式：依詞義可知,它是看語句的代價(Cost)了,這裏的代價主要指Cpu和內存。優化器在判斷是否用這種方式時,主要參照的是表及索引的統計信息。統計信息給出表的大小 、有少行、每行的長度等信息。這些統計信息起初在庫內是沒有的,是你在做analyze後纔出現的,很多的時侯過期統計信息會令優化器做出一個錯誤的執行計劃,因些我們應及時更新這些信息。在Oracle8及以後的版本,Oracle列推薦用CBO的方式。
　　
　　我們要明瞭,不一定走索引就是優的 ,比如一個表只有兩行數據,一次IO就可以完成全表的檢索,而此時走索引時則需要兩次IO,這時對這個表做全表掃描(full table scan)是最好的。
　　
2、優化器的優化模式(Optermizer Mode)
　　
　　優化模式包括Rule,Choose,First rows,All rows這四種方式,也就是我們以上所提及的。如下我解釋一下：
　　
　　Rule:不用多說,即走基於規則的方式。
　　
　　Choose:這是我們應觀注的,默認的情況下Oracle用的便是這種方式。指的是當一個表或或索引有統計信息,則走CBO的方式,如果表或索引沒統計信息,表又不是特別的小,而且相應的列有索引時,那麼就走索引,走RBO的方式。
　　
　　First Rows:它與Choose方式是類似的,所不同的是當一個表有統計信息時,它將是以最快的方式返回查詢的最先的幾行,從總體上減少了響應時間。
　　
　　All Rows:也就是我們所說的Cost的方式,當一個表有統計信息時,它將以最快的方式返回表的所有的行,從總體上提高查詢的吞吐量。沒有統計信息則走基於規則的方式。
　　
3、如何設定選用哪種優化模式
　　
　　A、Instance級別
　　
　　我們可以通過在init<SID>.ora文件中設定OPTIMIZER_MODE=RULE、 OPTIMIZER_MODE=CHOOSE、OPTIMIZER_MODE=FIRST_ROWS、OPTIMIZER_MODE=ALL_ROWS去選用2所提的四種方式,如果你沒設定OPTIMIZER_MODE參數則默認用的是Choose這種方式。
　　
　　B、Sessions級別
　　
　　通過SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=<Mode>;來設定。
　　
　　C、語句級別
　　
　　這些需要用到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、爲什麼有時一個表的某個字段明明有索引,當觀察一些語的執行計劃確不走索引呢？如何解決呢 ？
　　
　　A、不走索引大體有以下幾個原因
　　♀你在Instance級別所用的是all_rows的方式
　　♀你的表的統計信息(最可能的原因)
　　♀你的表很小,上文提到過的,Oracle的優化器認爲不值得走索引。
　　
　　B、解決方法
　　♀可以修改init<SID>.ora中的OPTIMIZER_MODE這個參數,把它改爲Rule或Choose,重起數據庫。也可以使用3中所提的Hint.
　　♀刪除統計信息
　　SQL>analyze table table_name delete statistics;
　　♀表小不走索引是對的,不用調的。
　　
　　5、其它相關
　　
　　A、如何看一個表或索引是否有統計信息
　　
　　SQL>SELECT * FROM user_tables
　　2 WHERE table_name=<table_name>
　　3 AND num_rows is not null;
　　SQL>SELECT * FROM user_indexes
　　2 WHERE table_name=<table_name>
　　3 AND num_rows is not null;
　　
　　b、如果我們先用CBO的方式,我們應及時去更新表和索引的統計信息,以免生形不切合實的執行計劃。
　　
　　SQL> ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
　　SQL> ANALYZE INDEX index_name ESTIMATE STATISTICS;
　　
　　具體的ANALYZE語句請參照Oracle8i/9i 的refrence文檔。
附:
　　
　　1。啓動trace的選項：
　　set autotrace trace explain
　　如果出現下面的錯誤：
　　
　　SQL>　set autotrace trace explain
　　SP2-0613: Unable to verify PLAN_TABLE format or existence
　　SP2-0611: Error enabling EXPLAIN report
　　
　　那麼要先運行下面的語句：
　　 @?/rdbms/admin/utlxplan.sql；
　　
　　2。分析下面的執行計劃：
　　
　　SQL> select ename,dname　　from emp, dept　 where emp.deptno=dept.deptno　　 and dept.dname in ('ACCOUNTING','RESEARCH','SALES','OPERATIONS');
　　
　　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)
　　
　　關於前面的兩個數字，第一個是狀態ID,第二個是父ID。
　　
　　就是如下所示：0-->1-->2
　　　　　　　　　　　　 |
　　　　　　　　　　　　 |-->3-->4
　　在上圖裏，0的執行依靠1，1的執行又依賴2和3，2是沒有子ID的，所以2最先執行，然後是4，在然後是3；然後2和3的結果傳回1。
　　
　　在這個裏面0行有個字“Optimizer=CHOOSE”，這個就是上文說的那個oracle的優化器了。
　　
　　還有，看這個“ INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)”，就知道這個語句運行的時候是走INDEX的。
　　
　　可以猜測這個SQL是使用的RBO，而不是CBO.
　　
　　如果讓它變成CBO的話，可以這樣：
　　analyze table emp compute statistics;
　　analyze table dept compute statistics;
　　
　　然後再執行一次：
　　
　　SQL> select ename,dname　　from emp, dept　 where emp.deptno=dept.deptno　　 and
　　 dept.dname in ('ACCOUNTING','RESEARCH','SALES','OPERATIONS');
　　
　　Execution Plan
　　----------------------------------------------------------
　　0　　　SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=3 Card=14 Bytes=252)
　　1　　0　 HASH JOIN (Cost=3 Card=14 Bytes=252)
　　2　　1　　 TABLE ACCESS (FULL) OF 'DEPT' (Cost=1 Card=3 Bytes=33)
　　3　　1　　 TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP' (Cost=1 Card=14 Bytes=98)
　　
　　這次執行的時候，就不會走INDEX,而是全表掃描了，因爲這個表一共就只有14個記錄。