Oracle调优实战执行计划

执行计划是指示Oracle如何获取和过滤数据、产生最终的结果集，是影响SQL语句执行性能的关键因素。在深入了解执行计划之前，首先需要知道执行计划是在什么时候产生的，以及如何让SQL引擎为语句生成执行计划。 先了解SQL语句的处理执行过程。当一条语句提交到Oracle后，SQL引擎会分为三个步骤对其处理和执行:解析（Parse)、执行(Execute)和获取（Fetch)，分别由SQL引擎的不同组件完成。 ### Oracle调优实战执行计划详解 #### 一、执行计划的重要性 执行计划是Oracle数据库引擎在执行SQL语句时所采用的一系列策略和技术的集合，它决定了如何从表或索引中检索数据、如何处理这些数据，以及如何将它们组合成最终的结果集。一个高效的执行计划能够显著提高SQL语句的执行速度，减少资源消耗，进而提升系统的整体性能。因此，理解和优化执行计划是Oracle数据库管理员(DBA)和开发人员的一项重要技能。 #### 二、执行计划的生成时机与过程 执行计划通常在SQL语句第一次被执行时由Oracle数据库的查询优化器自动生成。这一过程可以细分为以下几个关键步骤： 1. **解析（Parse）**： - **定义**：在这个阶段，SQL引擎首先对SQL语句进行语法和语义检查，确保其正确无误。如果存在错误，则返回错误信息；如果通过验证，则继续后续步骤。 - **组件**：这一过程主要由解析器（Parser）完成，解析器会检查SQL语句的语法是否正确，并将其转换为内部表示形式，以便进一步处理。 2. **优化（Optimize）**： - **定义**：查询优化器（Query Optimizer）负责评估多种可能的执行计划，并从中选择最优解。优化器的目标是生成一个代价最小的执行计划，以尽可能高效地执行SQL语句。 - **组件**： - **查询转换器（Query Transformer）**：根据一系列规则对原始SQL语句进行转换，以便生成更有效的执行计划。 - **代价估算器（Estimator）**：使用统计信息来估算每种可能执行计划的成本，包括读取的数据量、处理的时间等。 - **计划生成器（Plan Generator）**：根据查询转换器和代价估算器的结果，生成多个候选执行计划。 3. **执行（Execute）**： - **定义**：在这个阶段，执行引擎按照选定的执行计划执行SQL语句。 - **组件**：执行引擎负责实际执行SQL语句，包括执行计划的迭代处理、数据行的生成等。 4. **获取（Fetch）**： - **定义**：这是最后一个阶段，主要涉及从执行结果中提取数据并呈现给用户或应用程序的过程。 - **组件**：执行引擎完成数据的检索后，将数据返回给应用程序或用户。 #### 三、Oracle SQL引擎的架构 Oracle SQL引擎主要包括以下组件： - **SQL编译器（SQL Compiler）**：负责将SQL语句编译到一个共享游标中，包括解析器、查询优化器和行源生成器。 - **查询优化器（Query Optimizer）**：为SQL语句生成最佳执行计划，包括查询转换器、代价估算器和计划生成器。 - **行源生成器（Row Source Generator）**：根据优化器生成的执行计划，生成行源结构。 - **SQL执行引擎（SQL Execution Engine）**：根据执行计划执行SQL语句，生成最终结果。 #### 四、Oracle优化器类型 Oracle支持两种类型的优化器： 1. **基于规则的优化器（RBO，Rule-Based Optimizer）**： - 在Oracle早期版本中使用较多，但随着CBO的出现，RBO逐渐被废弃。 - 用户可以通过HINT强制使用RBO。 2. **基于成本的优化器（CBO，Cost-Based Optimizer）**： - 自Oracle 10g起，默认使用的优化器。 - CBO考虑了更多的因素来确定执行计划的成本，如表大小、索引选择性等，从而生成更为高效的执行计划。 #### 五、优化器模式 Oracle提供了多种优化器模式，用于调整优化器的行为，以适应不同场景的需求： - **FIRST_ROWS(n)**：优先返回前n行数据。 - **ALL_ROWS**（默认）：优先返回所有行，不考虑特定行数。 - **RULE**：使用基于规则的优化器。 #### 六、SQL语句的执行流程 SQL语句的执行流程大致如下： 1. **用户发出SQL语句**。 2. **解析**：语法和语义检查。 3. **优化器处理**：查询转换、RBO或CBO处理。 4. **生成执行计划**。 5. **实际执行**：按照执行计划执行SQL语句。 6. **返回结果**。 执行计划是Oracle数据库执行SQL语句的核心部分，对于提高查询效率和优化系统性能至关重要。通过对执行计划的深入理解及其优化技巧的应用，可以极大地提升数据库的运行效率和用户体验。