Oracle SQL优化


Oracle SQL 语句优化 整理:黄德承 作者:Black_Snail Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 2 目录 目录........................................................................................................................................ 2 第 1 章 模块功能概要描述................................................................................................... 4 第 2 章 SQL 语句编写注意问题 .......................................................................................... 5 2.1 IS NULL 与 IS NOT NULL.................................................................................... 5 2.2 联接列...................................................................................................................... 5 2.3 带通配符(%)的 like 语句 .................................................................................. 6 2.4 Order by 语句 ...................................................................................................... 6 2.5 NOT......................................................................................................................... 6 2.6 IN 和 EXISTS........................................................................................................ 7 第 3 章 SQL 语句性能优化 .................................................................................................. 9 3.1 选用合适的 ORACLE 优化器................................................................................ 9 3.2 访问 Table 的方式................................................................................................... 9 3.3 共享 SQL 语句 ...................................................................................................... 10 3.4 选择最有效率的表名顺序(只在基于规则的优化器中有效)............................. 11 3.5 WHERE 子句中的连接顺序................................................................................. 12 3.6 SELECT 子句中避免使用 ‘ *’ ............................................................................. 13 3.7 减少访问数据库的次数........................................................................................ 13 3.8 使用 DECODE 函数来减少处理时间.................................................................. 14 3.9 整合简单,无关联的数据库访问........................................................................... 15 3.10 删除重复记录...................................................................................................... 16 3.11 用 TRUNCATE 替代 DELETE .......................................................................... 16 3.12 尽量多使用 COMMIT ........................................................................................ 16 3.13 计算记录条数...................................................................................................... 17 3.14 用 Where 子句替换 HAVING 子句.................................................................... 17 3.15 减少对表的查询.................................................................................................. 17 3.16 通过内部函数提高 SQL 效率. ........................................................................... 18 3.17 使用表的别名(Alias) .......................................................................................... 20 3.18 用 EXISTS 替代 IN............................................................................................. 20 3.19 用 NOT EXISTS 替代 NOT IN........................................................................... 21 3.20 用表连接替换 EXISTS....................................................................................... 21 3.21 用 EXISTS 替换 DISTINCT............................................................................... 22 3.22 识别’低效执行’的 SQL 语句 ........................................................................ 22 3.23 使用 TKPROF 工具来查询 SQL 性能状态....................................................... 23 3.24 用 EXPLAIN PLAN 分析 SQL 语句.................................................................. 23 3.25 用索引提高效率.................................................................................................. 25 3.26 索引的操作.......................................................................................................... 25 3.27 基础表的选择...................................................................................................... 27 3.28 多个平等的索引.................................................................................................. 27 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 3 3.29 等式比较和范围比较.......................................................................................... 28 3.30 不明确的索引等级.............................................................................................. 29 3.31 强制索引失效...................................................................................................... 30 3.32 避免在索引列上使用计算.................................................................................. 30 3.33 自动选择索引...................................................................................................... 31 3.34 避免在索引列上使用 NOT ................................................................................ 31 3.35 用>=替代>........................................................................................................... 33 3.36 用 UNION 替换 OR (适用于索引列)................................................................. 33 3.37 用 IN 来替换 OR................................................................................................. 36 3.38 避免在索引列上使用 IS NULL 和 IS NOT NULL ........................................... 37 3.39 总是使用索引的第一个列.................................................................................. 37 3.40 ORACLE 内部操作............................................................................................. 38 3.41 用 UNION-ALL 替换 UNION ( 如果有可能的话)........................................... 39 3.42 使用提示(Hints) .................................................................................................. 40 3.43 用 WHERE 替代 ORDER BY ............................................................................ 41 3.44 避免改变索引列的类型...................................................................................... 42 3.45 需要当心的 WHERE 子句.................................................................................. 43 3.46 连接多个扫描...................................................................................................... 44 3.47 CBO 下使用更具选择性的索引......................................................................... 45 3.48 避免使用耗费资源的操作.................................................................................. 46 3.49 优化 GROUP BY ................................................................................................ 46 3.50 使用日期.............................................................................................................. 47 3.51 使用显式的游标(CURSORs) ............................................................................. 47 3.52 优化 EXPORT 和 IMPORT ................................................................................ 47 3.53 分离表和索引...................................................................................................... 48 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 4 第1章 模块功能概要描述 在应用系统开发初期,由于开发数据库数据比较少,对于查询 SQL 语句,复杂视图的的 编写等体会不出 SQL 语句各种写法的性能优劣,但是如果将应用系统提交实际应用后,随着 数据库中数据的增加,系统的响应速度就成为目前系统需要解决的最主要的问题之一。系统优 化中一个很重要的方面就是 SQL 语句的优化。对于海量数据,劣质 SQL 语句和优质 SQL 语句 之间的速度差别可以达到上百倍,可见对于一个系统不是简单地能实现其功能就可,而是要写 出高质量的 SQL 语句,提高系统的可用性。 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 5 第2章 SQL 语句编写注意问题 下面就某些 SQL 语句的 where 子句编写中需要注意的问题作详细介绍。在这些 where 子句 中,即使某些列存在索引,但是由于编写了劣质的 SQL,系统在运行该 SQL 语句时也不能使用 该索引,而同样使用全表扫描,这就造成了响应速度的极大降低。 2.1 IS NULL 与 IS NOT NULL 任何 SQL 语句,只要在 where 子句中使用了 is null 或 is not null,那么 Oracle 优化器就不允 许使用索引了。 2.2 联接列 对于有联接的列,即使最后的联接值为一个静态值,优化器是不会使用索引的。我们一起来 看一个例子,假定有一个职工表(employee ),对于一个职工的姓和名分成两列存放 (FIRST_NAME 和 LAST_NAME),现在要查询一个叫比尔.克林顿(Bill Cliton)的职工。 下面是一个采用联接查询的 SQL 语句, select * from employss where first_name||''||last_name ='Beill Cliton'; 上面这条语句完全可以查询出是否有 Bill Cliton 这个员工,但是这里需要注意,系统优化器 对基于 last_name 创建的索引没有使用。 当采用下面这种 SQL 语句的编写,Oracle 系统就可以采 用基于 last_name 创建的索引。 Select * from employee where first_name ='Beill' and last_name ='Cliton'; 遇到下面这种情况又如何处理呢?如果一个变量(name)中存放着 Bill Cliton 这个员工的姓 名,对于这种情况我们又如何避免全程遍历,使用索引呢?可以使用一个函数,将变量 name 中 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 6 的姓和名分开就可以了,但是有一点需要注意,这个函数是不能作用在索引列上。下面是 SQL 查询脚本: select * from employee where first_name = SUBSTR('&&name',1,INSTR('&&name',' ')-1) and last_name = SUBSTR('&&name',INSTR('&&name’,' ')+1) 2.3 带通配符(%)的 like 语句 同样以上面的例子来看这种情况。目前的需求是这样的,要求在职工表中查询名字中包含 cliton 的人。可以采用如下的查询 SQL 语句: select * from employee where last_name like '%cliton%'; 这里由于通配符(%)在搜寻词首出现,所以 Oracle 系统不使用 last_name 的索引。在很多 情况下可能无法避免这种情况,但是一定要心中有底,通配符如此使用会降低查询速度。然而当 通配符出现在字符串其他位置时,优化器就能利用索引。在下面的查询中索引得到了使用: select * from employee where last_name like 'c%'; 2.4 Order by 语句 ORDER BY 语句决定了 Oracle 如何将返回的查询结果排序。Order by 语句对要排序的列没 有什么特别的限制,也可以将函数加入列中(象联接或者附加等)。任何在 Order by 语句的非 索引项或者有计算表达式都将降低查询速度。 仔细检查 order by 语句以找出非索引项或者表达式,它们会降低性能。解决这个问题的办法 就是重写 order by 语句以使用索引,也可以为所使用的列建立另外一个索引,同时应绝对避免在 order by 子句中使用表达式。 2.5 NOT 我们在查询时经常在 where 子句使用一些逻辑表达式,如大于、小于、等于以及不等于等 等,也可以使用 and(与)、or(或)以及 not(非)。NOT 可用来对任何逻辑运算符号取反。 下面是一个 NOT 子句的例子: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 7 ... where not (status ='VALID') 如果要使用 NOT,则应在取反的短语前面加上括号,并在短语前面加上 NOT 运算符。NOT 运算符包含在另外一个逻辑运算符中,这就是不等于(<>)运算符。换句话说,即使不在查询 where 子句中显式地加入 NOT 词,NOT 仍在运算符中,见下例: ... where status <>'INVALID'; 再看下面这个例子: select * from employee where salary<>3000; 对这个查询,可以改写为不使用 NOT: select * from employee where salary<3000 or salary>3000; 虽然这两种查询的结果一样,但是第二种查询方案会比第一种查询方案更快些。第二种查询 允许 Oracle 对 salary 列使用索引,而第一种查询则不能使用索引。 2.6 IN 和 EXISTS 有时候会将一列和一系列值相比较。最简单的办法就是在 where 子句中使用子查询。在 where 子句中可以使用两种格式的子查询。 第一种格式是使用 IN 操作符: ... where column in(select * from ... where ...); 第二种格式是使用 EXIST 操作符: ... where exists (select 'X' from ...where ...); 我相信绝大多数人会使用第一种格式,因为它比较容易编写,而实际上第二种格式要远比第 一种格式的效率高。在 Oracle 中可以几乎将所有的 IN 操作符子查询改写为使用 EXISTS 的子查 询。 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 8 第二种格式中,子查询以‘select 'X'开始。运用 EXISTS 子句不管子查询从表中抽取什么数 据它只查看 where 子句。这样优化器就不必遍历整个表而仅根据索引就可完成工作(这里假定在 where 语句中使用的列存在索引)。相对于 IN 子句来说,EXISTS 使用相连子查询,构造起来要 比 IN 子查询困难一些。 通过使用 EXIST,Oracle 系统会首先检查主查询,然后运行子查询直到它找到第一个匹配 项,这就节省了时间。Oracle 系统在执行 IN 子查询时,首先执行子查询,并将获得的结果列表 存放在在一个加了索引的临时表中。在执行子查询之前,系统先将主查询挂起,待子查询执行完 毕,存放在临时表中以后再执行主查询。这也就是使用 EXISTS 比使用 IN 通常查询速度快的原 因。 同时应尽可能使用 NOT EXISTS 来代替 NOT IN,尽管二者都使用了 NOT(不能使用索引 而降低速度),NOT EXISTS 要比 NOT IN 查询效率更高。 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 9 第3章 SQL 语句性能优化 要使 Oracle SQL 语句具有最优的性能,需要从多方面进行优化,下面分别进行说明。 3.1 选用合适的 ORACLE 优化器 ORACLE 的优化器共有 3 种: a. RULE (基于规则) b. COST (基于成本) c. CHOOSE (选择性) 设置缺省的优化器,可以通过对 init.ora 文件中 OPTIMIZER_MODE 参数的各种声明,如 RULE,COST,CHOOSE,ALL_ROWS,FIRST_ROWS . 你当然也在 SQL 句级或是会话(session)级对 其进行覆盖. 为了使用基于成本的优化器(CBO, Cost-Based Optimizer) , 你必须经常运行 analyze 命令,以增 加数据库中的对象统计信息(object statistics)的准确性. 如果数据库的优化器模式设置为选择性(CHOOSE),那么实际的优化器模式将和是否运行过 analyze 命令有关. 如果 table 已经被 analyze 过, 优化器模式将自动成为 CBO , 反之,数据库将采用 RULE 形式的优化器. 在缺省情况下,ORACLE 采用 CHOOSE 优化器, 为了避免那些不必要的全表扫描(full table scan) , 你必须尽量避免使用 CHOOSE 优化器,而直接采用基于规则或者基于成本的优化器. 3.2 访问 Table 的方式 ORACLE 采用两种访问表中记录的方式: a.全表扫描 全表扫描就是顺序地访问表中每条记录. ORACLE 采用一次读入多个数据块(database block) 的方式优化全表扫描. b.通过 ROWID 访问表 你可以采用基于 ROWID 的访问方式情况,提高访问表的效率, , ROWID 包含了表中记录的物 理位置信息..ORACLE 采用索引(INDEX)实现了数据和存放数据的物理位置(ROWID)之间的联系. 通常索引提供了快速访问 ROWID 的方法,因此那些基于索引列的查询就可以得到性能上的提高. Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 10 3.3 共享 SQL 语句 为了不重复解析相同的 SQL 语句,在第一次解析之后, ORACLE 将 SQL 语句存放在内存中.这 块位于系统全局区域 SGA(system global area)的共享池(shared buffer pool)中的内存可以被所有的 数据库用户共享. 因此,当你执行一个 SQL 语句(有时被称为一个游标)时,如果它和之前的执行过 的语句完全相同, ORACLE 就能很快获得已经被解析的语句以及最好的执行路径. ORACLE 的这 个功能大大地提高了 SQL 的执行性能并节省了内存的使用.可惜的是 ORACLE 只对简单的表提 供高速缓冲(cache buffering) ,这个功能并不适用于多表连接查询. 数据库管理员必须在 init.ora 中为这个区域设置合适的参数,当这个内存区域越大,就可以保留 更多的语句,当然被共享的可能性也就越大了. 当你向 ORACLE 提交一个 SQL 语句,ORACLE 会首先在这块内存中查找相同的语句.这里需 要注明的是,ORACLE 对两者采取的是一种严格匹配,要达成共享,SQL 语句必须完全相同(包括空 格,换行等).共享的语句必须满足三个条件: A.字符级的比较: 当前被执行的语句和共享池中的语句必须完全相同. 例如: SELECT * FROM EMP; 和下列每一个都不同 SELECT * from EMP; Select * From Emp; SELECT * FROM EMP; B.两个语句所指的对象必须完全相同: 例如: 用户 对象名 如何访问 Jack sal_limit private synonym Work_city public synonym Plant_detail public synonym Jill sal_limit private synonym Work_city public synonym Plant_detail table owner 考虑一下下列 SQL 语句能否在这两个用户之间共享. Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 11 SQL 能否共享 原因 select max(sal_cap) from sal_limit; 不能 每个用户都有一个 private synonym - sal_limit , 它们是不 同的对象 select count(*) from work_city where sdesc like 'NEW%'; 能 两个用户访问相同的对象 public synonym - work_city select a.sdesc,b.location from work_city a , plant_detail b where a.city_id = b.city_id 不能 用户 jack 通过 private synonym 访问 plant_detail 而 jill 是表的所有者,对象不同. C.两个 SQL 语句中必须使用相同的名字的绑定变量(bind variables) 例如: 第一组的两个 SQL 语句是相同的(可以共享),而第二组中的两个语句是不同的(即使在运行时, 赋于不同的绑定变量相同的值) a. select pin , name from people where pin = :blk1.pin; select pin , name from people where pin = :blk1.pin; b. select pin , name from people where pin = :blk1.ot_ind; select pin , name from people where pin = :blk1.ov_ind; 3.4 选择最有效率的表名顺序(只在基于规则的优化器中有效) ORACLE 的解析器按照从右到左的顺序处理 FROM 子句中的表名,因此 FROM 子句中写在 最后的表(基础表 driving table)将被最先处理. 在 FROM 子句中包含多个表的情况下,你必须选择 记录条数最少的表作为基础表.当 ORACLE 处理多个表时, 会运用排序及合并的方式连接它们.首 先,扫描第一个表(FROM 子句中最后的那个表)并对记录进行派序,然后扫描第二个表(FROM 子句 中最后第二个表),最后将所有从第二个表中检索出的记录与第一个表中合适记录进行合并. 例如: 表 TAB1 16,384 条记录 表 TAB2 1 条记录 选择 TAB2 作为基础表 (最好的方法) Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 12 select count(*) from tab1,tab2 执行时间 0.96 秒 选择 TAB2 作为基础表 (不佳的方法) select count(*) from tab2,tab1 执行时间 26.09 秒 如果有 3 个以上的表连接查询, 那就需要选择交叉表(intersection table)作为基础表, 交叉表是 指那个被其他表所引用的表. 例如: EMP 表描述了 LOCATION 表和 CATEGORY 表的交集. SELECT * FROM LOCATION L , CATEGORY C, EMP E WHERE E.EMP_NO BETWEEN 1000 AND 2000 AND E.CAT_NO = C.CAT_NO AND E.LOCN = L.LOCN 将比下列 SQL 更有效率 SELECT * FROM EMP E , LOCATION L , CATEGORY C WHERE E.CAT_NO = C.CAT_NO AND E.LOCN = L.LOCN AND E.EMP_NO BETWEEN 1000 AND 2000 3.5 WHERE 子句中的连接顺序 ORACLE 采用自下而上的顺序解析 WHERE 子句,根据这个原理,表之间的连接必须写在其他 WHERE 条件之前, 那些可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在 WHERE 子句的末尾. 例如: (低效,执行时间 156.3 秒) SELECT … FROM EMP E WHERE SAL > 50000 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 13 AND JOB = ‘MANAGER’ AND 25 < (SELECT COUNT(*) FROM EMP WHERE MGR=E.EMPNO); (高效,执行时间 10.6 秒) SELECT … FROM EMP E WHERE 25 < (SELECT COUNT(*) FROM EMP WHERE MGR=E.EMPNO) AND SAL > 50000 AND JOB = ‘MANAGER’; 3.6 SELECT 子句中避免使用 ‘ *’ 当你想在 SELECT 子句中列出所有的 COLUMN 时,使用动态 SQL 列引用 ‘*’ 是一个方便 的方法.不幸的是,这是一个非常低效的方法. 实际上,ORACLE 在解析的过程中, 会将’*’ 依次转 换成所有的列名, 这个工作是通过查询数据字典完成的, 这意味着将耗费更多的时间. 3.7 减少访问数据库的次数 当执行每条 SQL 语句时, ORACLE 在内部执行了许多工作: 解析 SQL 语句, 估算索引的利用 率, 绑定变量 , 读数据块等等. 由此可见, 减少访问数据库的次数 , 就能实际上减少 ORACLE 的工 作量. 例如, 以下有三种方法可以检索出雇员号等于 0342 或 0291 的职员. 方法 1 (最低效) SELECT EMP_NAME , SALARY , GRADE FROM EMP WHERE EMP_NO = 342; SELECT EMP_NAME , SALARY , GRADE FROM EMP WHERE EMP_NO = 291; 方法 2 (次低效) DECLARE Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 14 CURSOR C1 (E_NO NUMBER) IS SELECT EMP_NAME,SALARY,GRADE FROM EMP WHERE EMP_NO = E_NO; BEGIN OPEN C1(342); FETCH C1 INTO …,..,.. ; ….. OPEN C1(291); FETCH C1 INTO …,..,.. ; CLOSE C1; END; 方法 3 (高效) SELECT A.EMP_NAME , A.SALARY , A.GRADE, B.EMP_NAME , B.SALARY , B.GRADE FROM EMP A,EMP B WHERE A.EMP_NO = 342 OR B.EMP_NO = 291; 注意: 在 SQL*Plus , SQL*Forms 和 Pro*C 中重新设置 ARRAYSIZE 参数, 可以增加每次数据库访 问的检索数据量 ,建议值为 200 3.8 使用 DECODE 函数来减少处理时间 使用 DECODE 函数可以避免重复扫描相同记录或重复连接相同的表. 例如: SELECT COUNT(*),SUM(SAL) FROM EMP WHERE DEPT_NO = 0020 AND ENAME LIKE ‘SMITH%’; SELECT COUNT(*),SUM(SAL) Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 15 FROM EMP WHERE DEPT_NO = 0030 AND ENAME LIKE ‘SMITH%’; 你可以用 DECODE 函数高效地得到相同结果 SELECT COUNT(DECODE(DEPT_NO,0020,’X’,NULL)) D0020_COUNT, COUNT(DECODE(DEPT_NO,0030,’X’,NULL)) D0030_COUNT, SUM(DECODE(DEPT_NO,0020,SAL,NULL)) D0020_SAL, SUM(DECODE(DEPT_NO,0030,SAL,NULL)) D0030_SAL FROM EMP WHERE ENAME LIKE ‘SMITH%’; 类似的,DECODE 函数也可以运用于 GROUP BY 和 ORDER BY 子句中. 3.9 整合简单,无关联的数据库访问 如果你有几个简单的数据库查询语句,你可以把它们整合到一个查询中(即使它们之间没有关 系) 例如: SELECT NAME FROM EMP WHERE EMP_NO = 1234; SELECT NAME FROM DPT WHERE DPT_NO = 10 ; SELECT NAME FROM CAT WHERE CAT_TYPE = ‘RD’; 上面的 3 个查询可以被合并成一个: SELECT E.NAME , D.NAME , C.NAME FROM CAT C , DPT D , EMP E,DUAL X WHERE NVL(‘X’,X.DUMMY) = NVL(‘X’,E.ROWID(+)) AND NVL(‘X’,X.DUMMY) = NVL(‘X’,D.ROWID(+)) Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 16 AND NVL(‘X’,X.DUMMY) = NVL(‘X’,C.ROWID(+)) AND E.EMP_NO(+) = 1234 AND D.DEPT_NO(+) = 10 AND C.CAT_TYPE(+) = ‘RD’; (译者按: 虽然采取这种方法,效率得到提高,但是程序的可读性大大降低,所以读者 还是要权衡 之间的利弊) 3.10 删除重复记录 最高效的删除重复记录方法 ( 因为使用了 ROWID) DELETE FROM EMP E WHERE E.ROWID > (SELECT MIN(X.ROWID) FROM EMP X WHERE X.EMP_NO = E.EMP_NO); 3.11 用 TRUNCATE 替代 DELETE 当删除表中的记录时,在通常情况下, 回滚段(rollback segments ) 用来存放可以被恢复的信息. 如果你没有 COMMIT 事务,ORACLE 会将数据恢复到删除之前的状态(准确地说是恢复到执行删 除命令之前的状况). 而当运用 TRUNCATE 时, 回滚段不再存放任何可被恢复的信息.当命令运行后,数据不能被恢 复.因此很少的资源被调用,执行时间也会很短. (译者按: TRUNCATE 只在删除全表适用,TRUNCATE 是 DDL 不是 DML) 3.12 尽量多使用 COMMIT 只要有可能,在程序中尽量多使用 COMMIT, 这样程序的性能得到提高,需求也会因为 COMMIT 所释放的资源而减少: COMMIT 所释放的资源: a.回滚段上用于恢复数据的信息. b.被程序语句获得的锁 c.redo log buffer 中的空间 d.ORACLE 为管理上述 3 种资源中的内部花费 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 17 (译者按: 在使用 COMMIT 时必须要注意到事务的完整性,现实中效率和事务完整性往往是鱼 和熊掌不可得兼) 3.13 计算记录条数 和一般的观点相反, count(*) 比 count(1)稍快 , 当然如果可以通过索引检索,对索引列的计数仍 旧是最快的. 例如 COUNT(EMPNO) (译者按: 在 CSDN 论坛中,曾经对此有过相当热烈的讨论, 作者的观点并不十分准确,通过实际 的测试,上述三种方法并没有显著的性能差别) 3.14 用 Where 子句替换 HAVING 子句 避免使用 HAVING 子句, HAVING 只会在检索出所有记录之后才对结果集进行过滤. 这个处 理需要排序,总计等操作. 如果能通过 WHERE 子句限制记录的数目,那就能减少这方面的开销. 例如: 低效: SELECT REGION,AVG(LOG_SIZE) FROM LOCATION GROUP BY REGION HAVING REGION REGION != ‘SYDNEY’ AND REGION != ‘PERTH’ 高效: SELECT REGION,AVG(LOG_SIZE) FROM LOCATION WHERE REGION REGION != ‘SYDNEY’ AND REGION != ‘PERTH’ GROUP BY REGION (译者按: HAVING 中的条件一般用于对一些集合函数的比较,如 COUNT() 等等. 除此而外,一 般的条件应该写在 WHERE 子句中) 3.15 减少对表的查询 在含有子查询的 SQL 语句中,要特别注意减少对表的查询. 例如: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 18 低效 SELECT TAB_NAME FROM TABLES WHERE TAB_NAME = ( SELECT TAB_NAME FROM TAB_COLUMNS WHERE VERSION = 604) AND DB_VER= ( SELECT DB_VER FROM TAB_COLUMNS WHERE VERSION = 604) 高效 SELECT TAB_NAME FROM TABLES WHERE (TAB_NAME,DB_VER) = ( SELECT TAB_NAME,DB_VER) FROM TAB_COLUMNS WHERE VERSION = 604) Update 多个 Column 例子: 低效: UPDATE EMP SET EMP_CAT = (SELECT MAX(CATEGORY) FROM EMP_CATEGORIES), SAL_RANGE = (SELECT MAX(SAL_RANGE) FROM EMP_CATEGORIES) WHERE EMP_DEPT = 0020; 高效: UPDATE EMP SET (EMP_CAT, SAL_RANGE) = (SELECT MAX(CATEGORY) , MAX(SAL_RANGE) FROM EMP_CATEGORIES) WHERE EMP_DEPT = 0020; 3.16 通过内部函数提高 SQL 效率. SELECT H.EMPNO,E.ENAME,H.HIST_TYPE,T.TYPE_DESC,COUNT(*) FROM HISTORY_TYPE T,EMP E,EMP_HISTORY H Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 19 WHERE H.EMPNO = E.EMPNO AND H.HIST_TYPE = T.HIST_TYPE GROUP BY H.EMPNO,E.ENAME,H.HIST_TYPE,T.TYPE_DESC; 通过调用下面的函数可以提高效率. 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(*) Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 20 FROM EMP_HISTORY H GROUP BY H.EMPNO , H.HIST_TYPE; (译者按: 经常在论坛中看到如 ’能不能用一个 SQL 写出⋯.’ 的贴子, 殊不知复杂的 SQL 往 往牺牲了执行效率. 能够掌握上面的运用函数解决问题的方法在实际工作中是非常有意义的) 3.17 使用表的别名(Alias) 当在 SQL 语句中连接多个表时, 请使用表的别名并把别名前缀于每个 Column 上.这样一来, 就可以减少解析的时间并减少那些由 Column 歧义引起的语法错误. (译者注: Column 歧义指的是由于 SQL 中不同的表具有相同的 Column 名,当 SQL 语句中出现 这个 Column 时,SQL 解析器无法判断这个 Column 的归属) 3.18 用 EXISTS 替代 IN 在许多基于基础表的查询中,为了满足一个条件,往往需要对另一个表进行联接.在这种情况下, 使用 EXISTS(或 NOT EXISTS)通常将提高查询的效率. 低效: SELECT * FROM EMP (基础表) WHERE EMPNO > 0 AND DEPTNO IN (SELECT DEPTNO FROM DEPT WHERE LOC = ‘MELB’) 高效: SELECT * FROM EMP (基础表) WHERE EMPNO > 0 AND EXISTS (SELECT ‘X’ FROM DEPT WHERE DEPT.DEPTNO = EMP.DEPTNO AND LOC = ‘MELB’) (译者按: 相对来说,用 NOT EXISTS 替换 NOT IN 将更显著地提高效率,下一节中将指出) Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 21 3.19 用 NOT EXISTS 替代 NOT IN 在子查询中,NOT IN 子句将执行一个内部的排序和合并. 无论在哪种情况下,NOT IN 都是最 低效的 (因为它对子查询中的表执行了一个全表遍历). 为了避免使用 NOT IN ,我们可以把它改写 成外连接(Outer Joins)或 NOT EXISTS. 例如: SELECT … FROM EMP WHERE DEPT_NO NOT IN (SELECT DEPT_NO FROM DEPT WHERE DEPT_CAT=’A’); 为了提高效率.改写为: (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’); 3.20 用表连接替换 EXISTS 通常来说 , 采用表连接的方式比 EXISTS 更有效率 SELECT ENAME FROM EMP E WHERE EXISTS (SELECT ‘X’ FROM DEPT WHERE DEPT_NO = E.DEPT_NO Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 22 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’ ; (译者按: 在 RBO 的情况下,前者的执行路径包括 FILTER,后者使用 NESTED LOOP) 3.21 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. 3.22 识别’低效执行’的 SQL 语句 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, Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 23 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; (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) 3.23 使用 TKPROF 工具来查询 SQL 性能状态 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. ) 3.24 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. Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 24 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 1 SELECT * 2 FROM 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 ---------------------------------------------------------- 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 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 25 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) 3. 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. 3.25 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 REBUILD 3.26 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. Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 26 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’; Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 27 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. 3.27 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 FROM WORKER A, LODGING B WHERE A.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. 3.28 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 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 28 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 3.29 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 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 29 3.30 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_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) 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! Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 30 3.31 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’; 3.32 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: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 31 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 3.33 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 3.34 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 … Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 32 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 ---------------------------------------------------------- 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) 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. Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 33 3.35 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. 3.36 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 , LOC_DESC , REGION FROM LOCATION WHERE REGION = “MELBOURNE” 低效: SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION FROM LOCATION WHERE LOC_ID = 10 OR REGION = “MELBOURNE” Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 34 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 ---------------------------------------------------------- 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 1 0 CONCATENATION 2 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR' 3 2 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE) 4 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR' 5 4 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) Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 35 0 sorts (disk) 1003 rows processed SQL> select * from unionvsor /*2nd test*/ 2 where b = 1 or a = 1003 ; 1003 rows selected. Execution Plan ---------------------------------------------------------- 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 1 0 CONCATENATION 2 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR' 3 2 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE) 4 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR' 5 4 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*/ 2 where a = 1003 3 union 4 select * from unionvsor 5 where b = 1; 1003 rows selected. Execution Plan ---------------------------------------------------------- 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 36 1 0 SORT (UNIQUE) 2 1 UNION-ALL 3 2 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR' 4 3 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE) 5 2 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR' 6 5 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 3.37 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 OR LOC_ID = 20 OR LOC_ID = 30 高效: SELECT… FROM LOCATION WHERE LOC_IN IN (10,20,30); Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 37 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. 3.38 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; 3.39 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. Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 38 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 ---------------------------------------------------------- 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'MULTIINDEXUSAGE' 2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'MULTINDEX' (NON-UNIQUE) SQL> select * from multiindexusage where indb = 1; Execution Plan ---------------------------------------------------------- 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 1 0 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 3.40 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 BY SORT ORDER BY UNION UNION-ALL MINUS MINUS INTERSECT INTERSECT DISTINCT,MINUS,INTERSECT,UNION SORT UNIQUE MIN,MAX,COUNT SORT AGGREGATE GROUP BY SORT GROUP BY ROWNUM COUNT or COUNT STOPKEY Queries involving Joins SORT JOIN,MERGE JOIN,NESTED LOOPS CONNECT BY CONNECT BY Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 39 3.41 用 UNION-ALL 替换 UNION ( 如果有可能的话) 当 SQL 语句需要 UNION 两个查询结果集合时,这两个结果集合会以 UNION-ALL 的方式被 合并, 然后在输出最终结果前进行排序. 如果用 UNION ALL 替代 UNION, 这样排序就不是必要了. 效率就会因此得到提高. 举例: 低效: SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT FROM DEBIT_TRANSACTIONS WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’ UNION SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT FROM DEBIT_TRANSACTIONS WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’ 高效: SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT FROM DEBIT_TRANSACTIONS WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’ UNION ALL SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT FROM DEBIT_TRANSACTIONS WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’ 译者按: 需要注意的是,UNION ALL 将重复输出两个结果集合中相同记录. 因此各位还是 要从业务需求分析使用 UNION ALL 的可行性. UNION 将对结果集合排序,这个操作会使用到 SORT_AREA_SIZE 这块内存. 对于这 块内存的优化也是相当重要的. 下面的 SQL 可以用来查询排序的消耗量 Select substr(name,1,25) "Sort Area Name", substr(value,1,15) "Value" from v$sysstat where name like 'sort%' Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 40 3.42 使用提示(Hints) 对于表的访问,可以使用两种 Hints. FULL 和 ROWID FULL hint 告诉 ORACLE 使用全表扫描的方式访问指定表. 例如: SELECT /*+ FULL(EMP) */ * FROM EMP WHERE EMPNO = 7893; ROWID hint 告诉 ORACLE 使用 TABLE ACCESS BY ROWID 的操作访问表. 通常, 你需要采用 TABLE ACCESS BY ROWID 的方式特别是当访问大表的时候, 使用这种方 式, 你需要知道 ROIWD 的值或者使用索引. 如果一个大表没有被设定为缓存(CACHED)表而你希望它的数据在查询结束是仍然停留在 SGA 中,你就可以使用 CACHE hint 来告诉优化器把数据保留在 SGA 中. 通常 CACHE hint 和 FULL hint 一起使用. 例如: SELECT /*+ FULL(WORKER) CACHE(WORKER)*/ * FROM WORK; 索引 hint 告诉 ORACLE 使用基于索引的扫描方式. 你不必说明具体的索引名称 例如: SELECT /*+ INDEX(LODGING) */ LODGING FROM LODGING WHERE MANAGER = ‘BILL GATES’; 在不使用 hint 的情况下, 以上的查询应该也会使用索引,然而,如果该索引的重复值过多而你 的优化器是 CBO, 优化器就可能忽略索引. 在这种情况下, 你可以用 INDEX hint 强制 ORACLE 使 用该索引. ORACLE hints 还包括 ALL_ROWS, FIRST_ROWS, RULE,USE_NL, USE_MERGE, USE_HASH 等等. 译者按: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 41 使用 hint , 表示我们对 ORACLE 优化器缺省的执行路径不满意,需要手工修改. 这是一个很有技巧性的工作. 我建议只针对特定的,少数的 SQL 进行 hint 的优化. 对 ORACLE 的优化器还是要有信心(特别是 CBO) 3.43 用 WHERE 替代 ORDER BY ORDER BY 子句只在两种严格的条件下使用索引. ORDER BY 中所有的列必须包含在相同的索引中并保持在索引中的排列顺序. ORDER BY 中所有的列必须定义为非空. WHERE 子句使用的索引和 ORDER BY 子句中所使用的索引不能并列. 例如: 表 DEPT 包含以下列: DEPT_CODE PK NOT NULL DEPT_DESC NOT NULL DEPT_TYPE NULL 非唯一性的索引(DEPT_TYPE) 低效: (索引不被使用) SELECT DEPT_CODE FROM DEPT ORDER BY DEPT_TYPE EXPLAIN PLAN: SORT ORDER BY TABLE ACCESS FULL 高效: (使用索引) SELECT DEPT_CODE FROM DEPT WHERE DEPT_TYPE > 0 EXPLAIN PLAN: TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 42 INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX 译者按: ORDER BY 也能使用索引! 这的确是个容易被忽视的知识点. 我们来验证一下: SQL> select * from emp order by empno; Execution Plan ---------------------------------------------------------- 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP' 2 1 INDEX (FULL SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE) 3.44 避免改变索引列的类型. 当比较不同数据类型的数据时, ORACLE 自动对列进行简单的类型转换. 假设 EMPNO 是一个数值类型的索引列. SELECT … FROM EMP WHERE EMPNO = ‘123’ 实际上,经过 ORACLE 类型转换, 语句转化为: SELECT … FROM EMP WHERE EMPNO = TO_NUMBER(‘123’) 幸运的是,类型转换没有发生在索引列上,索引的用途没有被改变. 现在,假设 EMP_TYPE 是一个字符类型的索引列. SELECT … FROM EMP WHERE EMP_TYPE = 123 这个语句被 ORACLE 转换为: SELECT … FROM EMP WHERE TO_NUMBER(EMP_TYPE)=123 Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 43 因为内部发生的类型转换, 这个索引将不会被用到! 译者按: 为了避免 ORACLE 对你的 SQL 进行隐式的类型转换, 最好把类型转换用显式表现出来. 注意 当字符和数值比较时, ORACLE 会优先转换数值类型到字符类型. 3.45 需要当心的 WHERE 子句 某些 SELECT 语句中的 WHERE 子句不使用索引. 这里有一些例子. 在下面的例子里, ‘!=’ 将不使用索引. 记住, 索引只能告诉你什么存在于表中, 而不能告诉 你什么不存在于表中. 不使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME FROM TRANSACTION WHERE AMOUNT !=0; 使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME FROM TRANSACTION WHERE AMOUNT >0; 下面的例子中, ‘||’是字符连接函数. 就象其他函数那样, 停用了索引. 不使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME,AMOUNT FROM TRANSACTION WHERE ACCOUNT_NAME||ACCOUNT_TYPE=’AMEXA’; 使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME,AMOUNT FROM TRANSACTION WHERE ACCOUNT_NAME = ‘AMEX’ AND ACCOUNT_TYPE=’ A’; 下面的例子中, ‘+’是数学函数. 就象其他数学函数那样, 停用了索引. 不使用索引: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 44 SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT FROM TRANSACTION WHERE AMOUNT + 3000 >5000; 使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT FROM TRANSACTION WHERE AMOUNT > 2000 ; 下面的例子中,相同的索引列不能互相比较,这将会启用全表扫描. 不使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT FROM TRANSACTION WHERE ACCOUNT_NAME = NVL(:ACC_NAME,ACCOUNT_NAME); 使用索引: SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT FROM TRANSACTION WHERE ACCOUNT_NAME LIKE NVL(:ACC_NAME,’%’); 译者按: 如果一定要对使用函数的列启用索引, ORACLE 新的功能: 基于函数的索引(Function-Based Index) 也许是一个较好的方案. CREATE INDEX EMP_I ON EMP (UPPER(ename)); /*建立基于函数的索引*/ SELECT * FROM emp WHERE UPPER(ename) = ‘BLACKSNAIL’; /*将使用索引*/ 3.46 连接多个扫描 如果你对一个列和一组有限的值进行比较, 优化器可能执行多次扫描并对结果进行合并连接. 举例: SELECT * FROM LODGING WHERE MANAGER IN (‘BILL GATES’,’KEN MULLER’); 优化器可能将它转换成以下形式 SELECT * Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 45 FROM LODGING WHERE MANAGER = ‘BILL GATES’ OR MANAGER = ’KEN MULLER’; 当选择执行路径时, 优化器可能对每个条件采用 LODGING$MANAGER 上的索引范围扫 描. 返回的 ROWID 用来访问 LODGING 表的记录 (通过 TABLE ACCESS BY ROWID 的方式). 最 后两组记录以连接(CONCATENATION)的形式被组合成一个单一的集合. Explain Plan : SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE CONCATENATION TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF LODGING INDEX (RANGE SCAN ) OF LODGING$MANAGER (NON-UNIQUE) TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF LODGING INDEX (RANGE SCAN ) OF LODGING$MANAGER (NON-UNIQUE) 译者按: 本节和第 37 节似乎有矛盾之处. 3.47 CBO 下使用更具选择性的索引 基于成本的优化器(CBO, Cost-Based Optimizer)对索引的选择性进行判断来决定索引的使用 是否能提高效率. 如果索引有很高的选择性, 那就是说对于每个不重复的索引键值,只对应数量很少的记录. 比如, 表中共有 100 条记录而其中有 80 个不重复的索引键值. 这个索引的选择性就是 80/100 = 0.8 . 选择性越高, 通过索引键值检索出的记录就越少. 如果索引的选择性很低, 检索数据就需要大量的索引范围查询操作和 ROWID 访问表的 操作. 也许会比全表扫描的效率更低. 译者按: 下列经验请参阅: a.如果检索数据量超过 30%的表中记录数.使用索引将没有显著的效率提高. b.在特定情况下, 使用索引也许会比全表扫描慢, 但这是同一个数量级上的 区别. 而通常情况下,使用索引比全表扫描要块几倍乃至几千倍! Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 46 3.48 避免使用耗费资源的操作 带有 DISTINCT,UNION,MINUS,INTERSECT,ORDER BY 的 SQL 语句会启动 SQL 引擎 执行耗费资源的排序(SORT)功能. DISTINCT 需要一次排序操作, 而其他的至少需要执行两次 排序. 例如,一个 UNION 查询,其中每个查询都带有 GROUP BY 子句, GROUP BY 会触发嵌入排序 (NESTED SORT) ; 这样, 每个查询需要执行一次排序, 然后在执行 UNION 时, 又一个唯一排序 (SORT UNIQUE)操作被执行而且它只能在前面的嵌入排序结束后才能开始执行. 嵌入的排序的深 度会大大影响查询的效率. 通常, 带有 UNION, MINUS , INTERSECT 的 SQL 语句都可以用其他方式重写. 译者按: 如果你的数据库的 SORT_AREA_SIZE 调配得好, 使用 UNION , MINUS, INTERSECT 也 是可以考虑的, 毕竟它们的可读性很强 3.49 优化 GROUP BY 提高 GROUP BY 语句的效率, 可以通过将不需要的记录在 GROUP BY 之前过滤掉.下面两个 查询返回相同结果但第二个明显就快了许多. 低效: SELECT JOB , AVG(SAL) FROM EMP GROUP JOB HAVING JOB = ‘PRESIDENT’ OR JOB = ‘MANAGER’ 高效: SELECT JOB , AVG(SAL) FROM EMP WHERE JOB = ‘PRESIDENT’ OR JOB = ‘MANAGER’ GROUP JOB 译者按: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 47 本节和 14 节相同. 可略过. 3.50 使用日期 当使用日期是,需要注意如果有超过 5 位小数加到日期上, 这个日期会进到下一天! 例如: 1. SELECT TO_DATE(‘01-JAN-93’+.99999) FROM DUAL; Returns: ’01-JAN-93 23:59:59’ 2. SELECT TO_DATE(‘01-JAN-93’+.999999) FROM DUAL; Returns: ’02-JAN-93 00:00:00’ 译者按: 虽然本节和 SQL 性能优化没有关系, 但是作者的功力可见一斑 3.51 使用显式的游标(CURSORs) 使用隐式的游标,将会执行两次操作. 第一次检索记录, 第二次检查 TOO MANY ROWS 这个 exception . 而显式游标不执行第二次操作. 3.52 优化 EXPORT 和 IMPORT 使用较大的 BUFFER(比如 10MB , 10,240,000)可以提高 EXPORT 和 IMPORT 的速度. ORACLE 将尽可能地获取你所指定的内存大小,即使在内存不满足,也不会报错.这个值至少要 和表中最大的列相当,否则列值会被截断. 译者按: Oracle SQL 优化 POSS 软件平台(www.poss.cn) 48 可以肯定的是, 增加 BUFFER 会大大提高 EXPORT , IMPORT 的效率. (曾经碰到过一个 CASE, 增加 BUFFER 后,IMPORT/EXPORT 快了 10 倍!) 作者可能犯了一个错误: “这个值至少要和表中最大的列相当,否则列值会被截断. “ 其中最大的列也许是指最大的记录大小. 关于 EXPORT/IMPORT 的优化,CSDN 论坛中有一些总结性的贴子,比如关于 BUFFER 参数, COMMIT 参数等等, 详情请查. 3.53 分离表和索引 总是将你的表和索引建立在不同的表空间内(TABLESPACES). 决不要将不属于 ORACLE 内 部系统的对象存放到 SYSTEM 表空间里. 同时,确保数据表空间和索引表空间置于不同的硬盘上. 译者按: “同时,确保数据表空间和索引表空间置与不同的硬盘上.”可能改为如下更为准确 “同时,确 保数据表空间和索引表空间置与不同的硬盘控制卡控制的硬盘上.”
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johnny_56

贡献于2011-08-28

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