ORACLE执行计划和SQL调优ppt课件VIP

精选,1,ORACLE执行计划和SQL调优,精选,2,内容安排,第一部分：背景知识第二部分：SQL调优第三部分：工具介绍,精选,3,第一部分背景知识,执行计划的相关概念,精选,4,Rowid的概念,rowid是一个伪列，既然是伪列，那么这个列就不是用户定义，而是系统自己给加上的。对每个表都有一个rowid的伪列，但是表中并不物理存储ROWID列的值。不过你可以像使用其它列那样使用它，但是不能删除改列，也不能对该列的值进行修改、插入。一旦一行数据插入数据库，则rowid在该行的生命周期内是唯一的，即即使该行产生行迁移，行的rowid也不会改变。,精选,5,RecursiveSQL概念,有时为了执行用户发出的一个sql语句，Oracle必须执行一些额外的语句，我们将这些额外的语句称之为recursivecalls或recursiveSQLstatements。如当一个DDL语句发出后，ORACLE总是隐含的发出一些recursiveSQL语句，来修改数据字典信息，以便用户可以成功的执行该DDL语句。当需要的数据字典信息没有在共享内存中时，经常会发生Recursivecalls，这些Recursivecalls会将数据字典信息从硬盘读入内存中。用户不比关心这些recursiveSQL语句的执行情况，在需要的时候，ORACLE会自动的在内部执行这些语句。当然DML语句也都可能引起recursiveSQL。简单的说，我们可以将触发器视为recursiveSQL。,精选,6,RowSourceandPredicate,RowSource(行源)：用在查询中，由上一操作返回的符合条件的行的集合，即可以是表的全部行数据的集合；也可以是表的部分行数据的集合；也可以为对上2个rowsource进行连接操作(如join连接)后得到的行数据集合。Predicate(谓词)：一个查询中的WHERE限制条件,精选,7,DrivingTable,DrivingTable(驱动表)：该表又称为外层表(OUTERTABLE)。这个概念用于嵌套与HASH连接中。如果该rowsource返回较多的行数据，则对所有的后续操作有负面影响。注意此处虽然翻译为驱动表，但实际上翻译为驱动行源(drivingrowsource)更为确切。一般说来，是应用查询的限制条件后，返回较少行源的表作为驱动表，所以如果一个大表在WHERE条件有有限制条件(如等值限制)，则该大表作为驱动表也是合适的，所以并不是只有较小的表可以作为驱动表，正确说法应该为应用查询的限制条件后，返回较少行源的表作为驱动表。在执行计划中，应该为靠上的那个rowsource，后面会给出具体说明。,精选,8,ProbedTable,ProbedTable(被探查表)：该表又称为内层表(INNERTABLE)。在我们从驱动表中得到具体一行的数据后，在该表中寻找符合连接条件的行。所以该表应当为大表(实际上应该为返回较大rowsource的表)且相应的列上应该有索引。,精选,9,组合索引(concatenatedindex),由多个列构成的索引，如createindexidx_emponemp(col1,col2,col3,)，则我们称idx_emp索引为组合索引。在组合索引中有一个重要的概念：引导列(leadingcolumn)，在上面的例子中，col1列为引导列。当我们进行查询时可以使用”wherecol1=?”，也可以使用”wherecol1=?andcol2=?”，这样的限制条件都会使用索引，但是”wherecol2=?”查询就不会使用该索引。所以限制条件中包含先导列时，该限制条件才会使用该组合索引。,精选,10,可选择性(selectivity),比较一下列中唯一键的数量和表中的行数，就可以判断该列的可选择性。如果该列的”唯一键的数量/表中的行数”的比值越接近1，则该列的可选择性越高，该列就越适合创建索引，同样索引的可选择性也越高。在可选择性高的列上进行查询时，返回的数据就较少，比较适合使用索引查询。,精选,11,oracle访问数据的存取方法,全表扫描（FullTableScans,FTS）通过ROWID的表存取(TableAccessbyROWID)索引扫描（IndexScan）,精选,12,索引扫描（IndexScan）,索引唯一扫描(indexuniquescan)索引范围扫描(indexrangescan)索引全扫描(indexfullscan)索引快速扫描(indexfastfullscan),精选,13,表访问方式,全表扫描：读取表中每一条记录，顺序读取；散列获取：使用符号散列主键来为带有匹配散列值表中的记录创建ROWID；ROWID访问：通过指定的ROWID的方式在表中选定一个单独的记录；是访问记录的最快方式；,精选,14,表之间的连接,rowsource(表)之间的连接顺序对于查询的效率有非常大的影响。通过首先存取特定的表，即将该表作为驱动表，这样可以先应用某些限制条件，从而得到一个较小的rowsource，使连接的效率较高，这也就是我们常说的要先执行限制条件的原因。一般是在将表读入内存时，应用where子句中对该表的限制条件。,精选,15,SQL执行的步骤,解析：安全性检查，语法检查；创建：评估多个执行计划，并选择一个最优的执行计划；执行：捆绑变量，执行已经创建的执行计划；获取：获取结果集，进行转换，排序等；,精选,16,索引访问方式,索引范围扫描：指从索引中读取多个rowid，是最常见到的方式；单个索引扫描：指从索引中读取一个单独的rowid；降序索引范围扫描：指按降序的方式从索引中读取多个rowid；,精选,17,导致排序的操作,Orderby子句Groupby子句Selectdistinct子句Union或minus操作优化器调用sortmergejoin操作创建索引,精选,18,SQL优化器,概念：是一个为所有的sql语句创建执行计划的工具。目的：生成最快的，消耗资源最少的执行计划。两种优化器：基于规则的优化器（RBO)，基于成本的优化器（CBO）。,精选,19,优化器模式,Rule模式：完全基于数据字典生成执行计划；最古老、比较稳定；Choose模式：默认的优化器模式。根据统计数据的存在与否确定调用哪一个优化器；First_rows模式：基于成本的优化器模式，以最快的速度返回记录；All_rows模式：基于成本的优化器模式，确保总体时间最短，使用的资源最小；,精选,20,设置优化器模式的方法,Init.ora参数optimizer_mode=rule/choose/all_rows/first_rows;在会话层使用altersessionsetoptimizer_goal=rule/choose/all_rows/first_rows;在SQL中添加提示/*+rule/all_rows/first_rows*/设置choose模式时候，将根据是否存在表或索引的统计资料来决定选择RBO或CBO；,精选,21,第二部分SQL调整,精选,22,SQL调整的目标,去掉不必要的大表全表扫描；缓存小表全表扫描；尽量使用主机变量代替直接量，减少SQL语句的解析时间；优化索引的使用；优化表连接方法；优化子查询；,精选,23,常见可能导致全表扫描的操作,使用null条件的查询：wherexxxisnull;对没有索引的字段查询；带有like条件的查询：wherexxxlike%x；带有notequals条件的查询：,!=,notin等（除非字段分布不平衡，而且存在字段矩形图）内置函数使索引无效：substr()，to_char()等；使用all_rows提示；使用parallel提示；,精选,24,基于RBO调整,精选,25,设置RBO模式的方法,Init.ora参数optimizer_mode=rule/choose;在会话层使用altersessionsetoptimizer_goal=rule/choose;在SQL中添加提示/*+rule*/设置choose模式时候，将根据是否存在表或索引的统计资料来决定选择RBO或CBO；,精选,26,RBO特性,总是使用索引（不识别位图索引或基于函数的索引）总是从驱动表开始只有在不可避免的情况下，才使用全表扫描索引选择的随机特性,精选,27,基于RBO的调整原则,驱动表的设置：在RBO中，驱动表是from子句的最后一个表；驱动表应该是返回记录最少的那个表；Where子句设置：限制性最强的布尔表达式放在最底层；添加基于成本的提示，来获得更快的执行计划；,精选,28,基于CBO调整,精选,29,设置CBO模式的方法,Init.ora参数optimizer_mode=all_rows/first_rows/choose;在会话层使用altersessionsetoptimizer_goal=all_rows/first_rows/choose;在SQL中添加提示/*+hint*/设置choose模式时候，将根据是否存在表或索引的统计资料来决定选择RBO或CBO；,精选,30,CBO特性,前提条件：存在表和索引的统计资料；使用analyzetable和analyzeindex命令从表或索引中收集统计资料（表的记录平均长度，记录数等）；如果没有现存的统计资料，将在sql运行时收集资料，会大大降低性能；影响CBO执行计划成本评估的初始化参数较多（optimizer_search_limit,optimizer_max_permutations,optimizer_index_caching,hash_area_size,hash_join_enable,hash_multiblock_io_count,star_transformation_enable,optimizer_index_cost_adj等）,精选,31,调整表连接,精选,32,表连接方法,嵌套循环连接（nestedloopjoin）：一个小的内部表和一个外部表。比较内部表的每一条记录和外部表的每一条记录，返回满足条件的记录；散列连接（hashjoin）：为较小的表在RAM创建散列表（可以用来从较大的那个表读取记录）；排序合并连接（sortmergejoin）：使用连接字段将两个记录集排序然后合并；星型连接（starjoin）：几个小型表（将组成虚拟表）和一个大型事实表，然后进行嵌套循环连接；,精选,33,表连接类型,等连接：标准连接；froma,bwherea.f1=b.f1；oracle提供nestedloop、hashjoin、sortmerge三种连接方式；外部连接:通过在where子句的等式谓词展览馆放置一个（）来实现；froma,bwherea.f1=b.f1(+)，将包括b表中不匹配的字段；自连接：一个表与自己连接的情况；fromempa,empbwherea.f1-b.f1=10；经常调用nestedloop连接；,精选,34,表连接类型（续）,反连接：指使用包含notin或notexists子句的子查询进行的连接；默认使用嵌套循环算法；半连接：指在子查询中使用in或exists子句时进行的操作；,精选,35,表连接调整原则,RBO只能调用nestedloop和mergesort连接；hashjoin和star连接只能在CBO中得到；尽量不要使用notin反连接子查询，把它替换成标准等连接，用外连接和wherecolumnisnull子句删除多余的记录；或者尽量替换成notexists子查询，因为它将调用相关联的子查询；半连接子查询可以重新书写成标准等连接，用selectdistinct子句删除重复的记录；,精选,36,表连接调整原则（续）,如果驱动表较小，可以完全装入hash_area_size内存中，使用散列连接（hashjoin）速度比嵌套循环连接（nestedloop）快；在两个表非常大的情况下，经常使用嵌套循环连接（nestedloop）；生成大型结果集的查询、不使用where子句的大表连接或表中无可用索引的查询，经常使用排序合并连接（srotmerge)；对于多个小的维表和一个大的事实表的情况下（数据仓库），经常使用星型连接(star)；,精选,37,不同表连接方法的相对速度,星型连接,嵌套循环连接,散列连接,排序合并连接,连接速度,连接表中记录的数目,少,多,慢,快,精选,38,调整SQL子查询,精选,39,子查询类型,标准子查询：in和exists；反连接子查询：notin和notexists；关联子查询：指在子查询内部引用外部数据表；fromtable1awhere(selectfromtable2bWherea.f1=b.f1)；对于外部数据集的每一条记录，都将重新执行一次内部子查询；非关联子查询：指在子查询内部不会引用外部的数据表；fromtable1awhere(selectfromtable2b)；内部子查询只执行一次；,精选,40,子查询调整原则,只要可能的话，尽可能的避免使用子查询，而用标准的连接操作来代替，这样可以使用提示来更改执行计划；先考虑子查询的合法性，再考虑进行改写；使用一个关联子查询时，in与exists子句的子查询的执行计划基本相同；在外部查询返回相对较少的记录时，关联子查询比非关联子查询执行得更快；,精选,41,子查询调整原则（续）,在内部子查询只有少量的记录时，非关联子查询比关联子查询执行得更快；关联子查询使用in子句是多余的；而非关联子查询使用exists子句是不恰当的。使用in子句的非关联子查询可以转换为标准连接操作以及使用selectdistinct来删除重复的记录；使用exists子句的关联子查询可以转换为标准连接，但子查询最好只能返回一个记录；,精选,42,子查询调整原则（续）,非关联子查询使用notexists子句是没有意义的；使用notin子句的非关联子查询可以转sqlminus子句，性能相对会高一些；使用notin子句的关联子查询，可以使用带有selectdistinct子句的外部连接操作改写；,精选,43,各种子查询技术总结,精选,44,例子：使用in子句的非关联子查询可以使用标准连接操作以及使用selectdistinct来删除重复的记录；,原sql语句：SelectenameFromempWhereempnoin(selectempnofrombad_creditwherebad_credit_datesysdate-365);,改写后：Selectdistinct/*+rule*/enameFromemp,bad_creditWherea.empno=b.empnoandbad_credit_datesysdate-365;,精选,45,使用提示进行调整,精选,46,提示简介,历史：第一次引入是在oracle7，用来弥补CBO的缺陷，oracle8i中工作得较好；目的：用来更改SQL语句的执行计划；格式：select(update,delete)/*+hints*/或select(update,delete)-+hint,精选,47,使用提示遵循的原则,注意检查语法：select/*+hint*/，/*和+之间不能有空格，必须紧跟在select之后，否则无效使用表别名：如果指定了表别名，就不能使用表名称；不能使用模式名称：如果指定了模式所有者，那么提示将被忽略；检验提示：如果指定不可用的访问路径，如：first_rows优化器模式与orderby子句不兼容，那么提示将被忽略；,精选,48,使提示无效的条件,Cluster，hash：与非簇表一起使用；Merge_aj,push_subq,Hash_aj：不存在子查询；Index：指定的索引不存在；Index_combine：不存在位图索引；Parellel：调用的不是全表扫描计划；Star：事实表中存在不恰当索引；Use_concat：在where子句中不存在多个索引；Use_nl：表中不存在索引；,精选,49,提示之一：优化器提示,Rule：使oracle为查询应用基于规则的优化模式。在怀疑CBO使用了非优化的执行计划时，使用rule提示；它将忽略表和索引的统计资料；/*+rule*/All_rows：基于成本的优化方法。目的是提供最佳的吞吐量和最小的资源消耗。倾向于全表扫描，不适用于OLTP系统；依赖于表和索引的统计资料；/*+all_rows*/First_rows:基于成本的优化方法。目的是提供最快的反映时间。依赖于表和索引的统计资料；/*+first_rows*/,精选,50,提示之二：表连接提示,Use_hash：对指定的表执行一个散列连接；如果有一个表较小，通常快于嵌套循环连接；在两个表非常大的情况下，散列连接经常与并行查询连接结合使用；select/*+use_hash(a,b)parallel(a,4)parallel(b,4)*/;Use_merge：强制执行一个排序合并操作；对表执行全表扫描；通常与并行查询结合使用；最适用于生成大型结果集的查询、不使用where子句的大表连接或表中无可用索引的查询；select/*+use_merge(a,b)parallel(a,4)parallel(b,4)*/,精选,51,表连接提示（续）,Use_nl：强制对目标表执行嵌套循环连接；对包含两个大表的连接通常最快；可以不用更改from子句表的顺序来更改驱动表（使用CBO时，from子句的第一个表）；是CBO的默认行为，比较少用；/*+use_nl(a)*/Star：强制使用星型查询计划；查询中至少存在三个表（一个事实表和几个维表），而且事实表（大表）存在恰当的索引（8i可以使用位图索引）；/*+star*/,精选,52,提示之三：反连接提示,反连接是在SQL语句中包含notin或notexist子句时执行的操作；如果子查询返回的任何一条记录包含空值，那么该查询将不会返回记录；应尽量避免使用。Hash_aj，Merge_aj：在notin子查询的字段中不存在空值的时候，根据连接的类型，考虑使用这两个提示之一，可以在很大程度上提高notin子查询的性能；/*+hash_aj*/,精选,53,提示之四：索引提示,Index：优化器将使用指定的索引；如果没有指定索引，优化器将使用表中最佳的索引；/*+index(table,index)*/Index_join：要求优化器使用索引连接作为访问路径；And_equal：如果表拥有非唯一的单独字段索引，而且期望使用多个索引服务于该查询，那么使用该提示将合并这些索引；至少两个索引名，但不能超过五个；/*+and_equal(table,index1,index2,)*/,精选,54,索引提示（续）,Index_asc：要求在范围扫描中使用升序索引；优化器的默认行为，不常用；No_index：强制优化器忽略索引得存在。一般用在并行全表扫描性能高于索引范围扫描性能的情况下；等同于full提示；Index_desc：要求在范围扫描中使用降序索引；如在max（）计算字段的最大值的时候使用；/*+index_desc(table,index)*/,精选,55,索引提示（续）,Index_combine：强制使用位图索引作为表的访问路径，对两个位图索引执行ROWID交集操作。如果没有指定索引作参数，优化器将自动选择最佳的位图索引；/*+table(bitmap1,bitmap2)*/Index_ffs：强制使用快速完全索引扫描；如果大表中不存在被查询字段的高层索引主键，比如需要选择复合索引中第二个字段的值时，那么快速完全索引扫描总是比全表扫描速度更快；/*+index_ffs(table,comindex)*/,精选,56,索引提示（续）,Use_concat：要求为查询中所有or条件使用unionall执行计划；一般用在where子句中存在大量的or条件；,精选,57,提示之五：并行提示,Parallel：要求表查询以并行模式执行；一般用在多个cpu的服务器上，与full提示一起使用；/*+full(table)parallel(table,8)*/Noparallel：不希望对全表扫描使用并行机制，如对小表执行的全表扫描时，使用该提示；,精选,58,提示之六：表访问提示,Full：要求避开索引，调用全表扫描；读取表中大量的数据块时；与parallel一起使用；Hash：选择散列扫描来访问指定的簇表；/*+hash*/Cluster：选择簇扫描来访问指定的簇表；/*+cluster*/Nocache：指定为keep池分配的表数据块放置在default池的中点；很少使用；,精选,59,表访问提示（续）,Ordered：要求表按照from子句指定的顺序进行连接；对连接多于4个表的查询非常有用，可以节省sql解析的时间；/*+ordered*/Ordered_predicates：用来指定where子句中布尔条件评估的顺序；Push_subq：要求查询数据块中的所有子查询在执行计划中尽可能早的被执行；用在子查询相对来说不很昂贵，并且在很大程度上降低返回到记录数；如果子查询使用的是排序合并连接或调用远程表，提示将不起作用；,精选,60,调整索引,精选,61,常见的索引类型,普通索引：最常见到的索引，createindexidx1ontable1(f1);复合索引：索引建立在多个字段上；createidx2ontable2(f1,f3);位图索引：使用位图的方式存储索引；createbitmapindexidx3ontable3(f1);基于函数的索引：createidx4ontable4(upper(f2)；,精选,62,索引无效,内置函数使索引无效：fromtable1awheresubstr(a.f1,2,4)，f1上的索引无效；执行一个数学函数也会使索引无效：fromtable1awherea.f1*31000,f1上的索引无效；不相等运算符有时也会使索引无效：fromtable1awherea.f11000,导致全表扫描，f1上的索引无效；Where子句中使用复合函数的非第一字段将无法使用索引；,精选,63,索引无效（续）,带有like条件的查询：wherexxxlike%x；Null字符串与字段相连接使索引无效；wheref1|=；,精选,64,索引调整,使用索引来消除一些不必要（如表中没有索引，排序合并连接）的排序操作；通过