Oracle SQL语句优化

一。SQL 语句编写注意问题

 1. 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. select * from employee where last_name like '%cliton%';（不会使用索引  慢）
     select * from employee where last_name like 'c%';（会使用索引  快）

 3. select * from employee where salary<>3000;（不会使用索引  慢）
     select * from employee where salary<3000 or salary>3000;（会使用索引  快）

 4. ... where column in(select * from ... where ...);（不会使用索引  慢）
    ... where exists (select 'X' from ...where ...);（会使用索引  快）
    同样NOT EXISTS 要比NOT IN 查询效率更高（两者都不会使用到索引）

二。 SQL 语句性能优化

 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)

 2. 访问 Table 的方式
     a.全表扫描 b.通过ROWID 访问表

 3. 共享 SQL 语句
     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<包括大小写空格或其他>)
     b.两个语句所指的对象必须完全相同
     c.两个SQL 语句中必须使用相同的名字的绑定变量

 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.
     例如:
          表 TAB1 16,384 条记录
          表 TAB2 1 条记录
          select count(*) from tab1,tab2 执行时间0.96 秒
          select count(*) from tab2,tab1 执行时间26.09 秒

 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.

 6. SELECT 子句中避免使用 ‘ *’

 7. 减少访问数据库的次数
    例如:
         a. select emp_name , salary , grade from emp where emp_no = 342;
             select emp_name , salary , grade from emp where emp_no = 291;(速度最低的)

         b. declare
                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;（效果比a高点）

         c. 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; (最高效)

 

 8. 使用 DECODE 函数来减少处理时间(DECODE 函数也可以运用于GROUP BY 和ORDER BY 子句中)
     例如：
          a. select count(*)，sum(sal) from emp where dept_no = 0020 and ename like ‘smith%’;
              select count(*)，sum(sal) from emp where dept_no = 0030 and ename like ‘smith%’;

          b. 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%’;

 

 

 

 9. 整合简单,无关联的数据库访问(也就是将多条sql语句整合成一条)
    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,所以开发时还是要权衡之间的利弊。
 
 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);

 

 11. 用 TRUNCATE 替代DELETE(TRUNCATE 只在删除全表适用,TRUNCATE 是DDL 不是DML)
      当运用DELETE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).
      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.

 
 12. 尽量多使用COMMIT (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)
      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

 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)

 14. 用 Where 子句替换HAVING 子句 (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)
      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.
      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

 

 

 

 15. 减少对表的查询
      例如:
         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;

 

 16. 通过内部函数提高SQL 效率
      例如:
         低效:
             select h.empno,e.ename,h.hist_type,t.type_desc,count(*)
             from history_type t,emp e,emp_history h where h.empno = e.empno
             and h.hist_type = t.hist_type
             group by h.empno,e.ename,h.hist_type,t.type_desc;
        高效: 
             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(*) from emp_history h group by h.empno , h.hist_type;

 
 17. 使用表的别名(Alias)
 18. 用 EXISTS 替代IN 
      例如:
         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’)

 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).
      例如:
          低效:
              select …
              from emp
              where dept_no not in (select dept_no
              from dept
              where dept_cat=’a’);
         高效:
              (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’);

 

 

 

 20. 用表连接替换EXISTS (在RBO 的情况下,前者的执行路径包括FILTER,后者使用NESTED LOOP)
      例如:
         低效:
             select ename
             from emp e
             where exists (select ‘x’
             from dept
             where dept_no = e.dept_no
             and dept_cat = ‘a’);
         高效:
             select ename
             from dept d,emp e
             where e.dept_no = d.dept_no
             and dept_cat = ‘a’ ;

 

 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
      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,
         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;

 23. 使用 TKPROF 工具来查询SQL 性能状态

 24. 用 EXPLAIN PLAN 分析SQL 语句

 25. 用索引提高效率

 26. 索引的操作

 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.

 28. 多个平等的索引
      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

 

 31. 强制索引失效
      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*/

 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;

 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 >

 
 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 , 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”
      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)

 

 

 

 37. 用 IN 来替换OR
      举例:
         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);

 

 

 38. 避免在索引列上使用IS NULL 和IS NOT NULL
      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.

 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

 41. 用 UNION-ALL 替换UNION ( 如果有可能的话)
      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%'

 

 

 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.
      ORACLE hints 还包括ALL_ROWS, FIRST_ROWS, RULE,USE_NL, USE_MERGE,USE_HASH 等等.

 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.

 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

      因为内部发生的类型转换, 这个索引将不会被用到!
 
      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.
 45. 需要当心的WHERE 子句
      a. ‘!=’ 将不使用索引
         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;
      b. ‘||’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’;
      c. ‘+’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:
             select account_name, amount
             from transaction
             where amount + 3000 >5000;
         使用索引:
             select account_name, amount
             from transaction
             where amount > 2000 ;
      d. 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,’%’);
  
      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-BasedIndex) 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*/

 46. 连接多个扫描

 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.
  
      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!

 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.
  
     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.

 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

 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’

 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
 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.
 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与不同的硬盘控制卡控制的硬盘上.