Oracle的优化器(Optimizer)

Oracle在执行一个SQL之前,首先要分析一下语句的执行计划,然后再按执行计划去执行。分析语句的执行计划的工作是由优化器(Optimizer)来完成的。不同的情况,一条SQL可能有多种执行计划,但在某一时点,一定只有一种执行计划是最优的,花费时间是最少的。相信你一定会用Pl/sql Developer、Toad等工具去看一个语句的执行计划,不过你可能对Rule、Choose、First rows、All rows这几项有疑问,因为我当初也是这样的,那时我也疑惑为什么选了以上的不同的项,执行计划就变了?

　　1、优化器的优化方式

　　Oracle的优化器共有两种的优化方式,即基于规则的优化方式(Rule-Based Optimization,简称为RBO)和基于代价的优化方式(Cost-Based Optimization,简称为CBO)。

　　A、RBO方式：优化器在分析SQL语句时,所遵循的是Oracle内部预定的一些规则。比如我们常见的,当一个where子句中的一列有索引时去走索引。

　　B、CBO方式：依词义可知,它是看语句的代价(Cost)了,这里的代价主要指Cpu和内存。优化器在判断是否用这种方式时,主要参照的是表及索引的统计信息。统计信息给出表的大小 、有少行、每行的长度等信息。这些统计信息起初在库内是没有的,是你在做analyze后才出现的,很多的时侯过期统计信息会令优化器做出一个错误的执行计划,因些我们应及时更新这些信息。在Oracle8及以后的版本,Oracle列推荐用CBO的方式。

　　我们要明了,不一定走索引就是优的 ,比如一个表只有两行数据,一次IO就可以完成全表的检索,而此时走索引时则需要两次IO,这时对这个表做全表扫描(full table scan)是最好的。

　　2、优化器的优化模式(Optermizer Mode)

　　优化模式包括Rule,Choose,First rows,All rows这四种方式,也就是我们以上所提及的。如下我解释一下：

　　Rule:不用多说,即走基于规则的方式。

　　Choolse:这是我们应观注的,默认的情况下Oracle用的便是这种方式。指的是当一个表或或索引有统计信息,则走CBO的方式,如果表或索引没统计信息,表又不是特别的小,而且相应的列有索引时,那么就走索引,走RBO的方式。

　　First Rows:它与Choose方式是类似的,所不同的是当一个表有统计信息时,它将是以最快的方式返回查询的最先的几行,从总体上减少了响应时间。

　　All Rows:也就是我们所说的Cost的方式,当一个表有统计信息时,它将以最快的方式返回表的所有的行,从总体上提高查询的吞吐量。没有统计信息则走基于规则的方式。

　　3、如何设定选用哪种优化模式

　　a、Instance级别

　　我们可以通过在init<SID>.ora文件中设定OPTIMIZER_MODE=RULE、OPTIMIZER_MODE=CHOOSE、OPTIMIZER_MODE=FIRST_ROWS、OPTIMIZER_MODE=ALL_ROWS去选用3所提的四种方式,如果你没设定OPTIMIZER_MODE参数则默认用的是Choose这种方式。

　　B、Sessions级别

　　通过SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=<Mode>;来设定。

　　C、语句级别

　　这些需要用到Hint,比如:

SQL> SELECT /*+ RULE */ a.userid,
2 b.name,
3 b.depart_name
4 FROM tf_f_yhda a,
5 tf_f_depart b
6 WHERE a.userid=b.userid;

　　4、为什么有时一个表的某个字段明明有索引,当观察一些语的执行计划确不走索引呢？如何解决呢 ？

　　A、不走索引大体有以下几个原因

　　♀你在Instance级别所用的是all_rows的方式

　　♀你的表的统计信息(最可能的原因)

　　♀你的表很小,上文提到过的,Oracle的优化器认为不值得走索引。

　　B、解决方法

　　♀可以修改init<SID>.ora中的OPTIMIZER_MODE这个参数,把它改为Rule或Choose,重起数据库。也可以使用4中所提的Hint.

　　♀删除统计信息

　　SQL>analyze table table_name delete statistics;

　　♀表小不走索引是对的,不用调的。

　　5、其它相关

　　A、如何看一个表或索引是否是统计信息

SQL>SELECT * FROM user_tables
2 WHERE table_name=<table_name>
3 AND num_rows is not null;

SQL>SELECT * FROM user_indexes

2 WHERE table_name=<table_name>
3 AND num_rows is not null;

　　b、如果我们先用CBO的方式,我们应及时去更新表和索引的统计信息,以免生形不切合实的执行计划。

SQL> ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
SQL> ANALYZE INDEX index_name ESTIMATE STATISTICS;

　　具体的ANALYZE语句请参照Oracle8i/9i 的refrence文档。

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一个很奇怪的问题，分析数据会影响Oracle使用RBO的判断？

今天，现场人员报告说，历史查询服务器很慢，一样的SQL放到主库中运行比转发到历史查询库上要快很多。

于是要来SQL，在两个库中分别查看执行计划。
select /*+rule*/ cola,colb
from tablea
where  colc in (....)
and cold >= 111 and cold <=222;

主库中是使用了cold上的索引，而历史库中则使用了全表扫描，这是导致查询速度差异的原因。

但是问题是，仔细检查了两个库中的表，所有的列定义，索引定义，分区定义都是一样的，而且由于SQL中明确指定了/*+RULE*/的提示，所以也排除了数据在两个库中分布不一样的问题。

cold是表的PK中的第一个字段。

以下所有的操作都是在历史库中进行的：
1。去除了/*+RULE*/提示，改用FIRST_ROWS，执行计划没有变化，仍然使用了全表扫描，改为/*+use_index(table,index)*/，仍然全表扫描。

2。作了一次25%的estimate，使用FIRST_ROWS，执行计划改变为使用正确的索引了。但是/*+RULE*/和/*+use_index(table,index)*/仍然全表扫描

3。作100053的trace，奇怪的问题出现了，居然udump目录中不生成任何trace文件。
alter session set events '10053 trace name context forever, level 1';
explain plan for ...
alter session set events '10053 trace name context off';

4。于是禁用主键，同时删除了index，然后重新启用主键，此时unique index自动创建了。再次查看执行计划，全部正常了。

5。用dbms_stats包gather_table_stats，重新执行SQL，发现又再次变为全表扫描

6。用dbms_stats包delete_table_stats之后重新开始使用索引。

至此基本上明白是统计信息的收集导致了在使用/*+RULE*/时，SQL没有正确地遵守RBO的规则。
奇怪的问题。

100053没有trace生成也是奇怪的问题。

数据库 是8174
optimizer_mode设置为first_rows