Oracle优化器及执行计划.pdf

本文档主要介绍与SQL调整有关的内容，内容涉及多个方面：SQL语句执行的过程、ORACLE优化器，表之间的关联，如何得到SQL执行计划，如何分析执行计划等内容，从而由浅到深的方式了解SQL优化的过程，使大家逐步步入SQL调整之门，然后你将发现……。 ### Oracle优化器及执行计划详解 #### 一、性能调整概览 在开始讨论具体的SQL优化技巧之前，有必要先理解整个性能调整的概念及其重要性。性能调整是指一系列旨在提高数据库性能的技术和策略，其核心目的是确保数据库能够高效、稳定地运行。 **1.1 谁来调整系统？** 调整过程通常涉及到多个角色的合作： - **应用设计人员**：负责传达应用设计细节，确保数据流清晰明了。 - **应用开发人员**：负责传达实现策略，以便在调整过程中快速识别问题代码和SQL语句。 - **数据库管理员（DBA）**：负责监控系统活动，确保能够及时发现并解决性能问题。 - **硬件/软件管理人员**：负责传达系统的硬件和软件配置信息，以便进行有效的系统设计和管理。 **1.2 何时进行调整？** 传统的做法是等到用户反馈性能不佳时再进行调整，但实际上这通常已经太晚。最佳的调整时机应该是在设计阶段就开始考虑性能因素。设计阶段的调整成本最低且收益最大，因此设计人员应在设计初期就设定好性能目标，并在整个设计和开发过程中持续评估是否达到这些目标。 **1.3 调整目标** 设立明确的性能目标对于指导调整方向至关重要。例如，可以设定响应时间不超过三秒的目标。一旦系统无法满足这一目标，则需要采取相应措施进行优化。 #### 二、SQL语句处理的过程 SQL语句的执行过程分为几个阶段： 1. **解析（Parse）**：解释SQL语句并验证其语法正确性。 2. **优化（Optimize）**：决定执行的最佳路径。 3. **执行（Execute）**：实际执行查询操作。 4. **获取结果（Fetch Results）**：将查询结果返回给用户。 #### 三、Oracle优化器 Oracle优化器是数据库管理系统中用于确定SQL语句执行的最佳方式的重要组件。它根据各种因素如表结构、索引、统计信息等来决定执行计划。 **3.1 优化器的工作原理** - **基于规则的优化器（RBO）**：早期版本的Oracle使用的一种优化技术，主要依赖于预定义的规则集。 - **基于成本的优化器（CBO）**：现代版本的Oracle主要使用的优化技术，它根据统计数据计算出每个可能的执行路径的成本，并选择成本最低的执行计划。 #### 四、Oracle的执行计划访问路径 **4.1 执行计划的获取** 执行计划可以通过多种方式获得，包括使用`EXPLAIN PLAN`命令或通过`V$SQL_PLAN`视图查看。获取执行计划后，可以根据其中的信息进行分析和优化。 **4.2 如何分析执行计划** - **理解执行步骤**：从上到下阅读执行计划，了解每个操作的含义及其顺序。 - **检查成本**：关注每个步骤的成本，成本越高通常意味着性能越低。 - **检查筛选条件**：注意WHERE子句中的条件是如何应用的。 - **检查索引使用情况**：确保重要的查询使用了适当的索引。 **4.3 如何干预执行计划** - **使用提示（Hints）**：在SQL语句中加入提示以指导优化器的行为。 - **修改索引**：创建新的索引或调整现有索引以改善性能。 - **调整统计信息**：更新统计信息以确保优化器做出正确的决策。 #### 五、表之间的关联 表之间的关联是SQL查询中常见的场景，优化关联操作对于提升性能至关重要。 **5.1 连接类型** - **内连接（INNER JOIN）**：返回两个表中匹配的行。 - **外连接（OUTER JOIN）**：返回所有行，包括不匹配的行。 - **交叉连接（CROSS JOIN）**：返回两个表中所有可能的组合。 **5.2 优化连接查询** - **选择适当的连接算法**：例如，嵌套循环连接适用于小表，哈希连接适用于大表。 - **使用索引**：确保参与连接的列上有合适的索引。 - **减少行数**：在连接之前尽可能减少行数。 #### 六、案例分析 针对具体的业务场景进行案例分析有助于深入理解SQL优化的实际应用。 **6.1 实例1：复杂的多表连接** - **背景**：假设有一个订单系统，需要从订单表、客户表等多个表中获取数据。 - **问题**：原始查询执行速度缓慢。 - **解决方案**：通过对连接顺序的调整、添加合适的索引等方式进行优化。 **6.2 实例2：大数据量的处理** - **背景**：某报表需要从数十万条记录中提取数据。 - **问题**：查询耗时过长。 - **解决方案**：采用分区技术、合理利用索引和缓存机制等方法提高效率。 #### 七、其他注意事项 除了上述提到的核心概念和技术之外，还有一些额外的因素需要注意，以确保SQL查询的高效执行。 - **内存管理**：合理设置数据库缓冲区大小以减少磁盘I/O操作。 - **并发控制**：避免因高并发导致的锁竞争。 - **查询重写**：使用更简洁有效的SQL语句替换原有语句。 总结来说，SQL优化是一个复杂而细致的过程，需要综合考虑数据库架构、查询语句特点、硬件资源等多种因素。通过深入理解和灵活运用上述技术和策略，可以显著提高数据库的性能表现。