...接上一篇
21 用 EXISTS 替换 DISTINCT
当提交一个包含一对多表信息(比如部门表和雇员表)的查询时,避免在 SELECT 子句中使用
DISTINCT. 一般可以考虑用 EXIST 替换
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 使查询更为迅速,因为 RDBMS 核心模块将在子查询的条件一旦满足后,立刻返回结
果.
22 识别’低效执行’的 sql 语句
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
ANDBUFFER_GETS > 0
AND (BUFFER_GETS-DISK_READS)/BUFFER_GETS < 0.8
ORDER BY 4 DESC;
(译者按: 虽然目前各种关于 sql 优化的图形化工具层出不穷,但是写出自己的 sql 工具来解决问题始终是一个最好的方法)
sql trace 工具收集正在执行的 sql 的性能状态数据并记录到一个跟踪文件中. 这个跟踪文
件提供了许多有用的信息,例如解析次数.执行次数,cpu 使用时间等.这些数据将可以用来优化你
的系统.
设置 sql TRACE 在会话级别: 有效
ALTER SESSION SET sql_TRACE TRUE
设置 sql TRACE 在整个数据库有效仿,你必须将 sql_TRACE 参数在 init.ora 中设为 TRUE,USER_DUMP_DEST 参数说明了生成跟踪文件的目录
(译者按: 这一节中,作者并没有提到 TKPROF 的用法,对 sql TRACE 的用法也不够准确,设
置 sql TRACE 首先要在 init.ora 中设定 TIMED_STATISTICS,这样才能得到那些重要的时间状态. 生成的 trace 文件是不可读的,所以要用 TKPROF 工具对其进行转换,TKPROF 有许多执行参数.
大家可以参考 ORACLE 手册来了解具体的配置. )
24 用 EXPLAIN PLAN 分析 sql 语句
EXPLAIN PLAN 是一个很好的分析 sql 语句的工具,它甚至可以在不执行 sql 的情况下分
析语句. 通过分析,我们就可以知道 ORACLE 是怎么样连接表,使用什么方式扫描表(索引扫描或全
表扫描)以及使用到的索引名称.
你需要按照从里到外,从上到下的次序解读分析的结果. EXPLAIN PLAN 分析的结果是用缩
进的格式排列的,最内部的操作将被最先解读,如果两个操作处于同一层中,带有最小操作号的将
被首先执行.
NESTED LOOP 是少数不按照上述规则处理的操作,正确的执行路径是检查对 NESTED
LOOP 提供数据的操作,其中操作号最小的将被最先处理.
译者按:
通过实践,感到还是用 sqlPLUS 中的 SET TRACE 功能比较方便.
举例:
sql> list
1SELECT *
2FROM dept,emp
3* WHERE emp.deptno = dept.deptno
sql> set autotrace traceonly /*traceonly 可以不显示执行结果*/ sql> /
14 rows selected. Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 NESTED LOOPS
21 TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'
31 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'
43 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
通过以上分析,可以得出实际的执行步骤是:
1.TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'
2.INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)
TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'
4.NESTED LOOPS (JOINING 1 AND 3)
注: 目前许多第三方的工具如 TOAD 和 ORACLE 本身提供的工具如 OMS 的 sql Analyze 都
提供了极其方便的 EXPLAIN PLAN 工具.也许喜欢图形化界面的朋友们可以选用它们.
25 用索引提高效率
索引是表的一个概念部分,用来提高检索数据的效率. 实际上,ORACLE 使用了一个复杂的自
平衡 B-tree 结构. 通常,通过索引查询数据比全表扫描要快. 当 ORACLE 找出执行查询和 Update 语
句的最佳路径时,ORACLE 优化器将使用索引. 同样在联结多个表时使用索引也可以提高效率. 另
一个使用索引的好处是,它提供了主键(primary key)的唯一性验证.
除了那些 LONG 或 LONG RAW 数据类型,你可以索引几乎所有的列. 通常,在大型表中使用
索引特别有效. 当然,你也会发现,在扫描小表时,使用索引同样能提高效率.
虽然使用索引能得到查询效率的提高,但是我们也必须注意到它的代价. 索引需要空间来存储,
也需要定期维护,每当有记录在表中增减或索引列被修改时,索引本身也会被修改. 这意味着每条
记录的 INSERT,DELETE,UPDATE 将为此多付出 4,5 次的磁盘 I/O . 因为索引需要额外的存储
空间和处理,那些不必要的索引反而会使查询反应时间变慢.
译者按:
定期的重构索引是有必要的.
ALTER INDEX <INDEXNAME> REBUILD <TABLESPACENAME>
26 索引的操作
ORACLE 对索引有两种访问模式. 1、索引唯一扫描 ( INDEX UNIQUE SCAN)
大多数情况下,优化器通过 WHERE 子句访问 INDEX.
例如:
表 LODGING 有两个索引 : 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’;
在内部,上述 sql 将被分成两步执行,首先,LODGING_PK 索引将通过索引唯一扫描的方式被访问,获得相对应的 ROWID,通过 ROWID 访问表的方式 执行下一步检索.
如果被检索返回的列包括在 INDEX 列中,ORACLE 将不执行第二步的处理(通过 ROWID 访
问表). 因为检索数据保存在索引中,单单访问索引就可以完全满足查询结果.
下面 sql 只需要 INDEX UNIQUE SCAN 操作.
SELECT LODGING
FROM LODGING
WHERE LODGING = ‘ROSE HILL’;
索引范围查询(INDEX RANGE SCAN)
适用于两种情况:
1.基于一个范围的检索
2.基于非唯一性索引的检索
例1:
SELECT LODGING
FROM LODGING
WHERE LODGING LIKE ‘M%’;
WHERE 子句条件包括一系列值,ORACLE 将通过索引范围查询的方式查询 LODGING_PK .
由于索引范围查询将返回一组值,它的效率就要比索引唯一扫描低一些.
例 2:
SELECT LODGING
FROM LODGING
WHERE MANAGER = ‘BILL GATES’;
这个 sql 的执行分两步,LODGING$MANAGER 的索引范围查询(得到所有符合条件记录的
ROWID) 和下一步同过 ROWID 访问表得到 LODGING 列的值. 由于 LODGING$MANAGER 是一个非唯一性的索引,数据库不能对它执行索引唯一扫描.
由于 sql 返回 LODGING 列,而它并不存在于 LODGING$MANAGER 索引中,所以在索引
范围查询后会执行一个通过 ROWID 访问表的操作.
WHERE 子句中,如果索引列所对应的值的第一个字符由通配符(WILDCARD)开始,索引将不被采用.
SELECT LODGING
FROM LODGING
WHERE MANAGER LIKE ‘％HANMAN’;
在这种情况下，ORACLE 将使用全表扫描.
27 基础表的选择
基础表(Driving Table)是指被最先访问的表(通常以全表扫描的方式被访问). 根据优化器的不同,sql 语句中基础表的选择是不一样的.
如果你使用的是 CBO (COST BASED OPTIMIZER),优化器会检查 sql 语句中的每个表的物理大小,索引的状态,然后选用花费最低的执行路径.
如果你用 RBO (RULE BASED OPTIMIZER),并且所有的连接条件都有索引对应,在这种情况下,基础表就是 FROM 子句中列在最后的那个表.
举例:
SELECT A.NAME,B.MANAGER
FROMWORKER A,
LODGING B
WHEREA.LODGING = B.LODING;
由于 LODGING 表的 LODING 列上有一个索引,而且 WORKER 表中没有相比较的索引,WORKER 表将被作为查询中的基础表.
28 多个平等的索引
当 sql 语句的执行路径可以使用分布在多个表上的多个索引时,ORACLE 会同时使用多个
索引并在运行时对它们的记录进行合并,检索出仅对全部索引有效的记录.
在 ORACLE 选择执行路径时,唯一性索引的等级高于非唯一性索引. 然而这个规则只有
当 WHERE 子句中索引列和常量比较才有效.如果索引列和其他表的索引类相比较. 这种子句
在优化器中的等级是非常低的.
如果不同表中两个想同等级的索引将被引用,FROM 子句中表的顺序将决定哪个会被率先使用. FROM 子句中最后的表的索引将有最高的优先级.
如果相同表中两个想同等级的索引将被引用,WHERE 子句中最先被引用的索引将有最高的
优先级.
举例:
DEPTNO 上有一个非唯一性索引,EMP_CAT 也有一个非唯一性索引.
SELECT ENAME,
FROM EMP
WHERE DEPT_NO = 20
AND EMP_CAT = ‘A’;
这里,DEPTNO 索引将被最先检索,然后同 EMP_CAT 索引检索出的记录进行合并. 执行路径
如下:
TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP
AND-EQUAL
INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX
INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX
29 等式比较和范围比较
当 WHERE 子句中有索引列,ORACLE 不能合并它们,ORACLE 将用范围比较.
举例:
DEPTNO 上有一个非唯一性索引,EMP_CAT 也有一个非唯一性索引.
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE DEPTNO > 20
AND EMP_CAT = ‘A’;
这里只有 EMP_CAT 索引被用到,然后所有的记录将逐条与 DEPTNO 条件进行比较. 执行路
径如下:
TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP
INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX
30 不明确的索引等级
当 ORACLE 无法判断索引的等级高低差别,优化器将只使用一个索引,它就是在 WHERE 子句
中被列在最前面的.
举例:
DEPTNO 上有一个非唯一性索引,EMP_CAT 也有一个非唯一性索引.
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE DEPTNO > 20
AND EMP_CAT > ‘A’;
这里,ORACLE 只用到了 DEPT_NO 索引. 执行路径如下:
TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP
INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX
译者按:
我们来试一下以下这种情况:
sql> select index_name,uniqueness from user_indexes where table_name = 'EMP';
INDEX_NAMEUNIQUENES
------------------------------ ---------
EMPNOUNIQUE
EMPTYPENONUNIQUE
sql> select * from emp where empno >= 2 and emp_type = 'A' ; no rows selected
Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'
21 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPTYPE' (NON-UNIQUE)
虽然 EMPNO 是唯一性索引,但是由于它所做的是范围比较,等级要比非唯一性索引的等式比
较低!
31 强制索引失效
如果两个或以上索引具有相同的等级,你可以强制命令 ORACLE 优化器使用其中的一个(通
过它,检索出的记录数量少) .
举例:
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE EMPNO = 7935
AND DEPTNO + 0 = 10/*DEPTNO 上的索引将失效*/
AND EMP_TYPE || ‘’ = ‘A’ /*EMP_TYPE 上的索引将失效*/
这是一种相当直接的提高查询效率的办法. 但是你必须谨慎考虑这种策略,一般来说,只有在你
希望单独优化几个 sql 时才能采用它.
这里有一个例子关于何时采用这种策略,假设在 EMP 表的 EMP_TYPE 列上有一个非唯一性
的索引而 EMP_CLASS 上没有索引.
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE EMP_TYPE = ‘A’
AND EMP_CLASS = ‘X’;
优化器会注意到 EMP_TYPE 上的索引并使用它. 这是目前唯一的选择. 如果,一段时间以后,
另一个非唯一性建立在 EMP_CLASS 上,优化器必须对两个索引进行选择,在通常情况下,优化器将
使用两个索引并在他们的结果集合上执行排序及合并. 然而,如果其中一个索引（EMP_TYPE）接
近于唯一性而另一个索引（EMP_CLASS）上有几千个重复的值. 排序及合并就会成为一种不必
要的负担. 在这种情况下,你希望使优化器屏蔽掉 EMP_CLASS 索引.
用下面的方案就可以解决问题.
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE EMP_TYPE = ‘A’
AND EMP_CLASS||’’ = ‘X’;
32 避免在索引列上使用计算
WHERE 子句中，如果索引列是函数的一部分．优化器将不使用索引而使用全表扫描．
举例:
低效：
SELECT …
FROM DEPT
WHERE SAL * 12 > 25000;
高效:
SELECT …
FROM DEPT
WHERE SAL > 25000/12;
译者按:
这是一个非常实用的规则，请务必牢记
33 自动选择索引
如果表中有两个以上（包括两个）索引，其中有一个唯一性索引，而其他是非唯一性．
在这种情况下，ORACLE 将使用唯一性索引而完全忽略非唯一性索引．
举例:
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE EMPNO = 2326
AND DEPTNO = 20 ;
这里，只有 EMPNO 上的索引是唯一性的，所以 EMPNO 索引将用来检索记录．
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，我们要避免在索引列上使用 NOT,NOT 会产生在和在索引列上使用函数相同的影响.
当 ORACLE”遇到”NOT,他就会停止使用索引转而执行全表扫描.
举例:
低效: (这里,不使用索引)
SELECT …
FROM DEPT
WHERE DEPT_CODE NOT = 0;
高效: (这里,使用了索引)
SELECT …
FROM DEPT
WHERE DEPT_CODE > 0;
需要注意的是,在某些时候,ORACLE 优化器会自动将 NOT 转化成相对应的关系操作符. NOT > to <=
NOT >= to < NOT < to >= NOT <= to >
译者按:
在这个例子中,作者犯了一些错误. 例子中的低效率 sql 是不能被执行的.
我做了一些测试:
sql> select * from emp where NOT empno > 1; no rows selected
Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'
21 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)
sql> select * from emp where empno <= 1; no rows selected
Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'
21 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)
两者的效率完全一样，也许这符合作者关于” 在某些时候,ORACLE 优化器会自动将
NOT 转化成相对应的关系操作符” 的观点．
35 用>=替代>
如果 DEPTNO 上有一个索引,
高效:
SELECT *
FROM EMP
WHERE DEPTNO >=4
低效:
SELECT *
FROM EMP
WHERE DEPTNO >3
两者的区别在于,前者 DBMS 将直接跳到第一个 DEPT 等于 4 的记录而后者将首先定位到
DEPTNO=3 的记录并且向前扫描到第一个 DEPT 大于 3 的记录.
36 用 UNION 替换 OR (适用于索引列)
通常情况下,用 UNION 替换 WHERE 子句中的 OR 将会起到较好的效果. 对索引列使用 OR
将造成全表扫描. 注意,以上规则只针对多个索引列有效. 如果有 column 没有被索引,查询效率可
能会因为你没有选择 OR 而降低.
在下面的例子中,LOC_ID 和 REGION 上都建有索引.
高效:
SELECT LOC_ID,LOC_DESC,REGION
FROM LOCATION
WHERE LOC_ID = 10
UNION
SELECT LOC_ID,REGION
FROM LOCATION
WHERE REGION = “MELBOURNE”
低效:
SELECT LOC_ID,REGION
FROM LOCATION
WHERE LOC_ID = 10 OR REGION = “MELBOURNE”
如果你坚持要用 OR,那就需要返回记录最少的索引列写在最前面.
注意:
WHERE KEY1 = 10 (返回最少记录)
OR KEY2 = 20(返回最多记录)
ORACLE 内部将以上转换为
WHERE KEY1 = 10 AND
((NOT KEY1 = 10) AND KEY2 = 20)
译者按:
下面的测试数据仅供参考: (a = 1003 返回一条记录,b = 1 返回 1003 条记录) sql> select * from unionvsor /*1st test*/
2 where a = 1003 or b = 1;
1003 rows selected. Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 CONCATENATION
21 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'
32 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE)
41 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'
54 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE) Statistics
----------------------------------------------------------
0 recursive calls
0 db block gets
144 consistent gets
0 physical reads
0 redo size
63749 bytes sent via sql*Net to client
7751 bytes received via sql*Net from client
68 sql*Net roundtrips to/from client
0 sorts (memory)
0 sorts (disk)
1003 rows processed
sql> select * from unionvsor /*2nd test*/ 2 where b = 1 or a = 1003 ;
1003 rows selected. Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 CONCATENATION
21 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'
32 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE)
41 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'
54 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE) Statistics
----------------------------------------------------------
0 recursive calls
0 db block gets
143 consistent gets
0 physical reads
0 redo size
63749 bytes sent via sql*Net to client
7751 bytes received via sql*Net from client
68 sql*Net roundtrips to/from client
0 sorts (memory)
0 sorts (disk)
1003 rows processed
sql> select * from unionvsor /*3rd test*/
2where a = 1003
3union
4select * from unionvsor
5where b = 1;
1003 rows selected. Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 SORT (UNIQUE)
21 UNION-ALL
32 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'
43INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE)
52 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'
65 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE) Statistics
----------------------------------------------------------
0 recursive calls
0 db block gets
10 consistent gets
0 physical reads
0 redo size
63735 bytes sent via sql*Net to client
7751 bytes received via sql*Net from client
68 sql*Net roundtrips to/from client
1 sorts (memory)
0 sorts (disk)
1003 rows processed
用UNION 的效果可以从 consistent gets 和 sql*NET 的数据交换量的减少看出
37用 IN 来替换 OR
下面的查询可以被更有效率的语句替换:
低效:
SELECT….
FROM LOCATION
WHERE LOC_ID = 10
ORLOC_ID = 20
ORLOC_ID = 30
高效:
SELECT…
FROM LOCATION
WHERE LOC_IN IN (10,20,30);
译者按:
这是一条简单易记的规则，但是实际的执行效果还须检验，在 ORACLE8i 下，两者的执行
路径似乎是相同的．
38 避免在索引列上使用 IS NULL 和 IS NOT NULL
避免在索引中使用任何可以为空的列，ORACLE 将无法使用该索引 ．对于单列索引，如果
列包含空值，索引中将不存在此记录. 对于复合索引，如果每个列都为空，索引中同样不存在此
记录. 如果至少有一个列不为空，则记录存在于索引中．
举例:
如果唯一性索引建立在表的 A 列和 B 列上,并且表中存在一条记录的 A,B 值为(123,null),
ORACLE 将不接受下一条具有相同 A,B 值（123,null）的记录(插入). 然而如果
所有的索引列都为空，ORACLE 将认为整个键值为空而空不等于空. 因此你可以插入 1000
条具有相同键值的记录,当然它们都是空!
因为空值不存在于索引列中,所以 WHERE 子句中对索引列进行空值比较将使 ORACLE
停用该索引.
举例:
低效: (索引失效)
SELECT …
FROM DEPARTMENT
WHERE DEPT_CODE IS NOT NULL;
高效: (索引有效)
SELECT …
FROM DEPARTMENT
WHERE DEPT_CODE >=0;
39 总是使用索引的第一个列
如果索引是建立在多个列上,只有在它的第一个列(leading column)被 where 子句引用时,优化
器才会选择使用该索引.
译者按:
这也是一条简单而重要的规则. 见以下实例.
sql> create table multiindexusage ( inda number,indb number,descr varchar2(10)); Table created.
sql> create index multindex on multiindexusage(inda,indb); Index created.
sql> set autotrace traceonly
sql> select * from multiindexusage where inda = 1; Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'MULTIINDEXUSAGE'
21 INDEX (RANGE SCAN) OF 'MULTINDEX' (NON-UNIQUE)
sql> select * from multiindexusage where indb = 1; Execution Plan
----------------------------------------------------------
0SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
10 TABLE ACCESS (FULL) OF 'MULTIINDEXUSAGE'
很明显,当仅引用索引的第二个列时,优化器使用了全表扫描而忽略了索引
40 ORACLE 内部操作
当执行查询时,ORACLE 采用了内部的操作. 下表显示了几种重要的内部操作.
ORACLE Clause内部操作 ORDER BYSORT ORDER BY UNIONUNION-ALL MINUSMINUS INTERSECTINTERSECT DISTINCT,MINUS,INTERSECT,UNIONSORT UNIQUE MIN,MAX,COUNTSORT AGGREGATE GROUP BYSORT GROUP BY ROWNUMCOUNT or COUNT STOPKEY Queries involving JoinsSORT JOIN,MERGE JOIN,NESTED LOOPS CONNECT BYCONNECT BY
