物化视图查询重写的限制[转载]

物化视图的一个重要的特性就是支持查询重写。

如果初始化参数query_rewrite_enabled 设置为TRUE，且使用CBO时，当发出对基表的查询，Oracle会自动判断是否能利用这个基表的所有指定了ENABLE QUERY REWRITE语句的物化视图，如果可以且根据统计信息判断通过查询物化视图代价更小，则Oracle自动重写查询语句，通过查询物化视图得到正确的结 果。

不过不是所有的物化视图都支持查询重写的，查询重写有一些限制条件，本文首先讨论查询重写对物化视图的限制。

物化视图的查询重写功能的限制来自两个方面，对物化视图的限制和对查询重写的限制。


物化视图的限制：

1.物化视图中不能包括ROWNUM、SYSDATE等不可重复的表达式；

2.物化视图不能包括LONG或LONG RAW或对象参考列；

3.如果物化视图的查询定义中包括集合操作（如minus、union等），则物化视图只支持全文匹配的查询重写；

4.如果以PREBUILD方式建立物化视图，除非指定了WITH REDUCED PRECISION语句，否则列的精度必须满足SELECT表达式的精度；

5.如果物化视图包含一个表的次数多于一次，那么，这个物化视图支持一般类型的查询重写，要求查询中的表的别名必须和物化视图中定义的一致。


首先建立测试环境：

SQL> create table dim_a (id number primary key, name varchar2(30));
表已创建。

SQL> create table dim_b (id number primary key, name varchar2(30));
表已创建。

SQL> create table fact (id number, aid number, bid number, num number);
表已创建。

SQL> alter table fact add constraint fk_fact_aid foreign key (aid) references dim_a(id);
表已更改。

SQL> alter table fact add constraint fk_fact_bid foreign key (bid) references dim_b(id);
表已更改。

SQL> insert into dim_a select rownum, 'a'||rownum from user_objects;
已创建56行。

SQL> insert into dim_b select rownum, 'b'||rownum from user_objects;
已创建56行。

SQL> insert into fact select rownum, mod(rownum, 6) + 1, mod(rownum, 5 ) + 1, rownum *2
2 from user_objects;
已创建56行。

SQL> commit;
提交完成。

建立MV_CAPABILITIES_TABLE表：
SQL> @?/rdbms/admin/utlxmv.sql

表已创建。

环境：

SQL> show parameter query_rewrite

NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- -------------------
query_rewrite_enabled                string      TRUE
query_rewrite_integrity              string      enforced

物化视图的限制：

1.物化视图中不能包括ROWNUM、SYSDATE等不可重复的表达式；

SQL> create materialized view mv_fact enable query rewrite as
2 select rownum id, a.name, b.num from dim_a a, fact b
3 where a.id = b.aid;
where a.id = b.aid
             *
ERROR 位于第 3 行:
ORA-30353: 表达式对查询重写不支持

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('select rownum id, a.name, b.num from dim_a a, fact b
3 where a.id = b.aid');
4 end;
5 /

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> col msgtxt format a40
SQL> col related_text format a30
SQL> select capability_name, possible, msgtxt, related_text
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT                                   RELATED_TEXT
------------------------------ - ---------------------------------------- --------------
REWRITE                        N
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        N Oracle 错误: 有关详细信息, 请参阅 RELATE 表达式对查询重写不支持
                                 D_NUM 和 RELATED_TEXT

REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     N 实体化视图无法支持任何类型的查询重写
REWRITE_GENERAL                N 实体化视图无法支持任何类型的查询重写

2.物化视图不能包括LONG或LONG RAW或对象参考列；

SQL> alter table dim_b add (col_long long);

表已更改。

SQL> create materialized view mv_fact as
2 select b.col_long, a.num from dim_b b, fact a
3 where b.id = a.bid;
select b.col_long, a.num from dim_b b, fact a
                              *
ERROR 位于第 2 行:
ORA-00997: 非法使用 LONG 数据类型

SQL> alter table dim_b drop (col_long);

表已更改。


3.如果物化视图的查询定义中包括集合操作（如minus、union等），则物化视图只支持全文匹配的查询重写；

SQL> create materialized view mv_fact enable query rewrite as
2 select a.name, b.num from dim_a a, fact b
3 where a.id = b.aid
4 union
5 select a.name, b.num from dim_b a, fact b
6 where a.id = b.bid
7 ;
实体化视图已创建。

SQL> truncate table mv_capabilities_table;
表已截掉。

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('MV_FACT');
3 end;
4 /
PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select capability_name, possible, msgtxt
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT
------------------------------ - ------------------------
REWRITE                        Y
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        Y
REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     N 设置在实体化视图中遇到的运算符
REWRITE_GENERAL                N 设置在实体化视图中遇到的运算符

根据MV_CAPABILITIES_TABLE中的信息可以看出，物化视图MV_FACT只支持全文匹配的查询。

4.如果以PREBUILD方式建立物化视图，除非指定了WITH REDUCED PRECISION语句，否则列的精度必须满足SELECT表达式的精度；

SQL> drop materialized view mv_fact;
实体化视图已删除。

SQL> create table mv_fact (name varchar2(20), num number);
表已创建。

SQL> create table mv_fact1 (name varchar2(20), num number);
表已创建。

SQL> create materialized view mv_fact on prebuilt table enable query rewrite as
2 select a.name, b.num from dim_a a, fact b
3 where a.id = b.aid;
select a.name, b.num from dim_a a, fact b
       *
ERROR 位于第 2 行:
ORA-12060: 预建表的形式与定义查询不匹配

SQL> create materialized view mv_fact1 on prebuilt table with reduced precision
2 enable query rewrite as
3 select a.name, b.num from dim_a a, fact b
4 where a.id = b.aid;

实体化视图已创建。


5.如果物化视图包含一个表的次数多于一次，那么，这个物化视图支持一般类型的查询重写，要求查询中的表的别名必须和物化视图中定义的一致。

SQL> create materialized view mv_fact1 on prebuilt table with reduced precision 2 enable query rewrite as
3 select a.name, b.num from dim_a a, fact b
4 where a.id = b.aid;

实体化视图已创建。
SQL>
SQL> create materialized view mv_dim_a enable query rewrite
2 as select a.id, b.name from dim_a a, dim_a b
3 where a.id = b.id;
实体化视图已创建。

SQL> truncate table mv_capabilities_table;
表已截掉。

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('MV_DIM_A');
3 end;
4 /

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select capability_name, possible, msgtxt
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT
------------------------------ - ----------------------
REWRITE                        Y
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        Y
REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     N 相同的表或视图的多个例程
REWRITE_GENERAL                Y

SQL> set autot on exp
SQL> select a.id, b.name from dim_a a, dim_a b
2 where a.id = b.id;

        ID NAME
---------- ------------------------------
         1 a1
         2 a2
         3 a3
         .
         .
         .
        56 a56

已选择56行。


Execution Plan
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE
   1    0   NESTED LOOPS
   2    1     TABLE ACCESS (FULL) OF 'DIM_A'
   3    1     INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'SYS_C001917' (UNIQUE)

由于没有统计信息采用了RBO，下面对表进行分析。

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user, 'DIM_A');

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select a.id, b.name from dim_a a, dim_a b
2 where a.id = b.id;

        ID NAME
---------- ------------------------------
         1 a1
         2 a2
         3 a3
         .
         .
         .
        56 a56

已选择56行。


Execution Plan
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE (Cost=2 Card=327 Bytes=9810)
   1    0   TABLE ACCESS (FULL) OF 'MV_DIM_A' (Cost=2 Card=327 Bytes=9810)


SQL> select a.id, c.name from dim_a a, dim_a c
2 where a.id = c.id;

        ID NAME
---------- ------------------------------
         1 a1
         2 a2
         3 a3
         .
         .
         .
        56 a56

已选择56行。


Execution Plan
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE (Cost=2 Card=56 Bytes=504)
   1    0   NESTED LOOPS (Cost=2 Card=56 Bytes=504)
   2    1     TABLE ACCESS (FULL) OF 'DIM_A' (Cost=2 Card=56 Bytes=336)
   3    1     INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'SYS_C001917' (UNIQUE)

可以看出，当物化视图中包含一个表多次时，查询重写的要求是查询语句中的别名必须和物化视图定义中的一致。

本文介绍的是一般意义上的限制，对于具体某个SQL能否使用查询重写，可以使用DBMS_MVIEW.EXPLAIN_REWRITE过程。

物化视图的查询首先功能的限制来自两个方面，对物化视图的限制和对查询重写的限制。

查询重写的限制包括：

1.如果物化视图包括本地表和远端表，则只有本地表支持查询重写；

2.基表和物化视图都不能处于SYS用户下；

3.物化视图的查询中如果包含SELECT和GROUP BY列表，则二者必须保持一致；

4.聚集函数必须在表达式的最外层；

5.不允许CONNECT BY语句。

1.如果物化视图包括本地表和远端表，则只有本地表支持查询重写；

SQL> conn yangtk/yangtk@yangtk
已连接。
SQL> create table dim_b (id number primary key, name varchar2(30));

表已创建。

SQL> insert into dim_b select rownum, 'b'||rownum from user_objects;

已创建60行。

SQL> commit;

提交完成。

SQL> conn yangtk/yangtk@test4
已连接。
SQL> create database link yangtk using 'yangtk';

数据库链接已创建。

SQL> select count(*) from dim_b@yangtk;

COUNT(*)
----------
        60

SQL> create materialized view mv_fact enable query rewrite as
2 select a.name aname, b.name bname, f.num
3 from dim_a a, dim_b@yangtk b, fact f
4 where a.id = f.aid
5 and b.id = f.bid;

实体化视图已创建。

SQL> truncate table mv_capabilities_table;

表已截掉。

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('MV_FACT');
3 end;
4 /

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select capability_name, possible, msgtxt
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT
------------------------------ - --------------------------
REWRITE                        N
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        N 实体化视图引用了 FROM 列表中的远程表或视图
REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     N 实体化视图无法支持任何类型的查询重写
REWRITE_GENERAL                N 实体化视图无法支持任何类型的查询重写

优化器无法使用远端数据库中的物化视图，如果在本地建立远端表的物化视图，则Oracle无法确定物化视图中的数据是否和基表中的数据同步，因此包含远端表的物化视图也不支持查询重写。

因此如果一个查询中包含了远端表和本地表，则只有对本地表的访问会被优化器考虑是否使用查询重写，远端表部分不会利用查询重写的功能。

2.基表和物化视图都不能处于SYS用户下；

SQL> conn /@test4 as sysdba
已连接。
SQL> create materialized view mv_fact enable query rewrite as
2 select a.name, b.num from yangtk.dim_a a, yangtk.fact b
3 where a.id = b.aid;
select a.name, b.num from yangtk.dim_a a, yangtk.fact b
                                 *
ERROR 位于第 2 行:
ORA-30359: SYS 具体化视图不支持查询重写

SQL> create table dim_a (id number primary key, name varchar2(30));

表已创建。

SQL> grant select on dim_a to yangtk;

授权成功。

SQL> conn yangtk/yangtk@test4
已连接。
SQL> create materialized view mv_fact enable query rewrite as
2 select a.name, b.num from sys.dim_a a, yangtk.fact b
3 where a.id = b.aid;
where a.id = b.aid
             *
ERROR 位于第 3 行:
ORA-01031: 权限不足


SQL> conn /@test4 as sysdba
已连接。
SQL> create materialized view yangtk.mv_fact enable query rewrite as
2 select a.name, b.num from sys.dim_a a, yangtk.fact b
3 where a.id = b.aid;
where a.id = b.aid
             *
ERROR 位于第 3 行:
ORA-30354: SYS 关系中不允许查询重写

根据简单的测试可以发现，基表和物化视图都不能包括在SYS用户中。

3.物化视图的查询中如果包含SELECT和GROUP BY列表，则二者必须保持一致；

SQL> create materialized view mv_dim_b enable query rewrite as
2 select count(*) from dim_b
3 group by name;

实体化视图已创建。

SQL> truncate table mv_capabilities_table;

表已截掉。

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('MV_DIM_B');
3 end;
4 /

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select capability_name, possible, msgtxt
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT
------------------------------ - --------------------------------
REWRITE                        Y
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        Y
REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     N 在 SELECT 列表中忽略了分组列
REWRITE_GENERAL                N 在 SELECT 列表中忽略了分组列

如果GROUP BY列表和SELECT列表不一致，则只支持全文匹配的查询重写。

4.聚集函数必须在表达式的最外层；

SQL> create materialized view mv_fact enable query rewrite as
2 select avg(avg(num)) from dim_a a, fact b
3 where a.id = b.aid
4 group by name;

实体化视图已创建。

SQL> truncate table mv_capabilities_table;

表已截掉。

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('MV_FACT');
3 end;
4 /

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select capability_name, possible, msgtxt
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT
------------------------------ - --------------------------------
REWRITE                        Y
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        Y
REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     N 在 SELECT 列表中忽略了分组列
REWRITE_GENERAL                N 表达式中聚集函数嵌套
REWRITE_GENERAL                N 在 SELECT 列表中忽略了分组列

5.不允许CONNECT BY语句。

SQL> create table test_connect (id number, father_id number, name varchar2(30));

表已创建。

SQL> create materialized view mv_test_connect enable query rewrite as
2 select id from test_connect
3 start with id = 1
4 connect by prior id = father_id;

实体化视图已创建。

SQL> truncate table mv_capabilities_table;

表已截掉。

SQL> begin
2 dbms_mview.explain_mview('MV_TEST_CONNECT');
3 end;
4 /

PL/SQL 过程已成功完成。

SQL> select capability_name, possible, msgtxt
2 from mv_capabilities_table
3 where capability_name like '%REWRITE%'
4 and capability_name not like '%PCT%';

CAPABILITY_NAME                P MSGTXT
------------------------------ - -----------------------------
REWRITE                        Y
REWRITE_FULL_TEXT_MATCH        Y
REWRITE_PARTIAL_TEXT_MATCH     Y
REWRITE_GENERAL                N 存在一个 CONNECT BY 子句

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