Oracle 語句優化30個規則(下)

16. 通過內部函數提高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;


　　通過調用下面的函數可以提高效率。


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： 經常在論壇中看到如 ‘能不能用一個SQL寫出…。’ 的貼子， 殊不知複雜的SQL往往犧牲了執行效率。 能夠掌握上面的運用函數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)

　　當在SQL語句中連接多個表時， 請使用表的別名並把別名前綴於每個Column上。這樣一來，就可以減少解析的時間並減少那些由Column歧義引起的語法錯誤。

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

　　18. 用EXISTS替代IN

　　在許多基於基礎表的查詢中，爲了滿足一個條件，往往需要對另一個表進行聯接。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 (基礎表)
　　WHERE EMPNO > 0
　　AND DEPTNO IN (SELECT DEPTNO
　　FROM DEPT
　　WHERE LOC = ‘MELB’)


　　高效：


SELECT *
　　FROM EMP (基礎表)
　　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，下一節中將指出)

　　19. 用NOT EXISTS替代NOT IN

　　在子查詢中，NOT IN子句將執行一個內部的排序和合並。 無論在哪種情況下，NOT IN都是最低效的 (因爲它對子查詢中的表執行了一個全表遍歷)。 爲了避免使用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’);


　　爲了提高效率。改寫爲：

　　(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 ， 採用表連接的方式比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，前者的執行路徑包括FILTER，後者使用NESTED LOOP)

21. 用EXISTS替換DISTINCT

　　當提交一個包含一對多表信息(比如部門表和僱員表)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 使查詢更爲迅速，因爲RDBMS核心模塊將在子查詢的條件一旦滿足後，立刻返回結果。

　　22. 識別‘低效執行’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： 雖然目前各種關於SQL優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

　　SQL trace 工具收集正在執行的SQL的性能狀態數據並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。執行次數，CPU使用時間等。這些數據將可以用來優化你的系統。

　　設置SQL TRACE在會話級別：

　　有效

　　ALTER SESSION SET SQL_TRACE TRUE

　　設置SQL TRACE 在整個數據庫有效仿， 你必須將SQL_TRACE參數在init.ora中設爲TRUE， USER_DUMP_DEST參數說明了生成跟蹤文件的目錄

　　(譯者按： 這一節中，作者並沒有提到TKPROF的用法， 對SQL TRACE的用法也不夠準確， 設置SQL TRACE首先要在init.ora中設定TIMED_STATISTICS， 這樣才能得到那些重要的時間狀態。生成的trace文件是不可讀的，所以要用TKPROF工具對其進行轉換，TKPROF有許多執行參數。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，它甚至可以在不執行SQL的情況下分析語句。 通過分析，我們就可以知道ORACLE是怎麼樣連接表，使用什麼方式掃描表(索引掃描或全表掃描)以及使用到的索引名稱。

　　你需要按照從裏到外，從上到下的次序解讀分析的結果。 EXPLAIN PLAN分析的結果是用縮進的格式排列的， 最內部的操作將被最先解讀， 如果兩個操作處於同一層中，帶有最小操作號的將被首先執行。

　　NESTED LOOP是少數不按照上述規則處理的操作， 正確的執行路徑是檢查對NESTED LOOP提供數據的操作，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 可以不顯示執行結果*/
　　SQL> /
　　14 rows selected.
　　Execution Plan
　　----------------------------------------------------------
　　0 SELECT STATEMENT ptimizer=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，用來提高檢索數據的效率。 實際上，ORACLE使用了一個複雜的自平衡B-tree結構。通常，通過索引查詢數據比全表掃描要快。 當ORACLE找出執行查詢和Update語句的最佳路徑時， ORACLE優化器將使用索引。同樣在聯結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數據類型， 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。 當然，你也會發現， 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。 這意味着每條記錄的INSERT ， DELETE ， UPDATE將爲此多付出4 ， 5 次的磁盤I/O . 因爲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時間變慢。

　　譯者按：定期的重構索引是有必要的。

　　ALTER INDEX REBUILD

　　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)

　　大多數情況下， 優化器通過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’;


　　在內部 ， 上述SQL將被分成兩步執行， 首先 ， LODGING_PK 索引將通過索引唯一掃描的方式被訪問 ， 獲得相對應的ROWID， 通過ROWID訪問表的方式執行下一步檢索。

　　如果被檢索返回的列包括在INDEX列中，ORACLE將不執行第二步的處理(通過ROWID訪問表)。 因爲檢索數據保存在索引中， 單單訪問索引就可以完全滿足查詢結果。

　　下面SQL只需要INDEX UNIQUE SCAN 操作。


SELECT LODGING
　　FROM LODGING
　　WHERE LODGING = ‘ROSE HILL’;


　　索引範圍查詢(INDEX RANGE SCAN)

　　適用於兩種情況：

　　1. 基於一個範圍的檢索

　　2. 基於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將通過索引範圍查詢的方式查詢LODGING_PK . 由於索引範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的執行分兩步， LODGING$MANAGER的索引範圍查詢(得到所有符合條件記錄的ROWID)和下一步同過ROWID訪問表得到LODGING列的值。 由於LODGING$MANAGER是一個非唯一性的索引，數據庫不能對它執行索引唯一掃描。

　　由於SQL返回LODGING列，而它並不存在於LODGING$MANAGER索引中， 所以在索引範圍查詢後會執行一個通過ROWID訪問表的操作。

　　WHERE子句中， 如果索引列所對應的值的第一個字符由通配符(WILDCARD)開始， 索引將不被採用。在這種情況下，ORACLE將使用全表掃描。


　SELECT LODGING
　　FROM LODGING
　　WHERE MANAGER LIKE ‘%HANMAN’;


　　27. 基礎表的選擇

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

　　如果你使用的是CBO (COST BASED OPTIMIZER)，優化器會檢查SQL語句中的每個表的物理大小，索引的狀態，然後選用花費最低的執行路徑。

　　如果你用RBO (RULE BASED OPTIMIZER) ， 並且所有的連接條件都有索引對應， 在這種情況下， 基礎表就是FROM 子句中列在最後的那個表。blog

　　舉例：


　SELECT A.NAME ， B.MANAGER
　　FROM　WORKER A，
　　LODGING B
　　WHERE　A.LODGING = B.LODING;


　　由於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表將被作爲查詢中的基礎表。

28. 多個平等的索引

　　當SQL語句的執行路徑可以使用分佈在多個表上的多個索引時， ORACLE會同時使用多個索引並在運行時對它們的記錄進行合併， 檢索出僅對全部索引有效的記錄。

　　在ORACLE選擇執行路徑時，唯一性索引的等級高於非唯一性索引。 然而這個規則只有當WHERE子句中索引列和常量比較纔有效。如果索引列和其他表的索引類相比較。 這種子句在優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子句中表的順序將決定哪個會被率先使用。 FROM子句中最後的表的索引將有最高的優先級。

　　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’;


　　這裏，DEPTNO索引將被最先檢索，然後同EMP_CAT索引檢索出的記錄進行合併。 執行路徑如下：　


TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP
　　AND-EQUAL
　　INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX
　　INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX


　　29. 等式比較和範圍比較

　　當WHERE子句中有索引列， ORACLE不能合併它們，ORACLE將用範圍比較。

　　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’;


　　這裏只有EMP_CAT索引被用到，然後所有的記錄將逐條與DEPTNO條件進行比較。 執行路徑如下：　　


TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP
　　INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX


　　30. 不明確的索引等級

　　當ORACLE無法判斷索引的等級高低差別，優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’;


　　這裏， ORACLE只用到了DEPT_NO索引。 執行路徑如下：


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 ptimizer=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，但是由於它所做的是範圍比較， 等級要比非唯一性索引的等式比較低!


本文來自：http://blog.csdn.net/wh62592855/archive/2009/11/15/4814003.aspx