Oracle--optimizer_mode

Oracle--optimizer_mode



Oracle使用Optimizer_mode参数来控制优化器的偏好，9i常用的几个参数有:first_rows,all_rows,first_rows_N,rule

,choose等。而10g少了rule和choose.Oracle 在执行SQL语句时，有两种优化方法：即基于规则的RBO和基于代价的CBO。 在SQL执教的时候，到底采用何种优化方法，就由Oracle参数 optimizer_mode 来决定。

Rule Based Optimizer（RBO）基于规则

Cost Based Optimizer（CBO）基于成本，或者讲统计信息

SQL> show parameter optimizer_mode;
 
NAME                                 TYPE        VALUE
 
------------------------------------ ----------- ------------------------------
 
optimizer_mode                       string      ALL_ROWS

oracle10g开始默认是all_rows



ALL_ROWS不管是不是有统计信息，全部采用基于成本的优化方法，返回最大数的量数据

FIRST_ROWS_n不管是不是有统计信息，全部采用基于成本的优化方法并以最快的速度，返回前N行记录

FIRST_ROWS使用成本和试探法相结合的方法，查找一种可以最快返回前面少数行的方法

第一个是返回所有行的最小代价，第二个是返回前N行的最小代价，最后一个是返回前面的少量行的最好计划

修改全局

alter system set optimizer_mode=all_rows;

修改当前session

alter session set optimizer_mode=all_rows
几个参数的具体解释：

optimizer_mode =choose

这个是Oracle9i之前的默认值。采用这个值时，Oracle即可以采用基于规则RBO，也可以采用基于代价的CBO，到底使用那个值，取决于当前SQL的被访问的表中是不是有可以使用的统计信息。如果有多个被访问的表，其中有一个或多个有统计信息，那么Oralce会对没有统计信息的表进行采样统计（即不全部采样），统计完成后，使用基于代价的优化方法CBO。如果所有被访问的表都没有统计信息，Oracle就会采用基于规则的优化方法RBO。



Optimizer_mode=First_rows

在oracle 9i之后这一选项已经过时，出于向后兼容的目的保留了这一选项，该选项的作用在于寻找能够在最短的时间内返回结果集的第一行的执行计划。这一规则倾向于促使优化器使用索引访问路径，偶尔会出现非常不恰当的访问路径。

设置为这种CBO模式以后，SQL语句返回结果的速度会尽可能的快，而不管系统全部的查询是否会耗时较长或者耗系统资源过多。由于利用索引会使查询速度加快，所以 first_rows 优化模式会在全表扫描上进行索引扫描。这种优化模式一般适合于一些OLTP系统，满足用户能够在较短时间内看到较小查询结果集的要求。

Optimizer_mode=all_rows

优化器将寻找能够在最短的时间内完成语句的执行计划。

设置为这种CBO模式以后，将保证消耗的所有计算资源最小，尽管有时查询结束以后没有结果返回。all_rows 的优化模式更倾向于全表扫描，而不是全索引扫描和利用索引排序，因此这种优化模式适合于数据查看实时性不是那么强的数据仓库、决策支持系统和面向批处理的数据库（batch-oriented databases）等。

Optimizer_mode=first_rows_N

N的值可以为1，10，100，1000，优化器首先通过彻底分析第一个连接顺序来估计返回行的总数目。这样就可以知道查询可能获得的整个数据集的片段，并重新启动整个优化过程，其目标在于找到能够以最小的资源消耗返回整个数据片段的执行计划。



Oracle 9i 对一些预期返回结果集的数据量小的SQL语句优化模式进行了加强，增加了四个参数值：first_rows_1、first_rows_10、 first_rows_100、first_rows_1000。CBO通过first_rows_n 中的 n 值，决定了返回结果集数量的基数，我们可能仅仅需要查询结果集中的一部分，CBO就根据这样的 n 值来决定是否使用索引扫描。

optimizer_mode = rule

基于规则的优化器模式，RBO，是早期Oracle版本使用过的一种优化模式。由于 RBO不支持自1994年Oracle版本的新特性，如 bitmap indexes，table partitions，function-based indexes等，所以在以后Oracle版本中已经不再更新RBO，并且也不推荐用户使用RBO这种优化模式了。



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Rule Based Optimizer（RBO）基于规则
Cost Based Optimizer（CBO）基于成本，或者讲统计信息

ORACLE 提供了CBO、RBO两种SQL优化器。CBO在ORACLE7 引入，但在ORACLE8i 中才成熟。ORACLE 已经明确声明在ORACLE9i之后的版本中(ORACLE 10G )，RBO将不再支持。因此选择CBO 是必然的趋势。

CBO和 RBO作为不同的SQL优化器，对SQL语句的执行计划产生重大影响，如果要对现有的应用程序从RBO向CBO移植，则必须充分考虑这些影响，避免SQL语句性能急剧下降；但是，对新的应用系统，则可以考虑直接使用CBO，在CBO模式下进行SQL语句编写、分析执行计划、性能测试等工作，这需要开发者对CBO的特性比较熟悉。以下小结几点在CBO下写SQL语句的注意事项：

1、RBO自ORACLE 6版以来被采用，有着一套严格的使用规则，只要你按照它去写SQL语句，无论数据表中的内容怎样，也不会影响到你的“执行计划”，也就是说对数据不“敏感”；CBO计算各种可能“执行计划”的“代价”，即cost，从中选用cost最低的方案，作为实际运行方案。各“执行计划”的cost的计算根据，依赖于数据表中数据的统计分布，ORACLE数据库本身对该统计分布并不清楚，必须要分析表和相关的索引（使用ANALYZE 命令），才能搜集到CBO所需的数据。

2、使用CBO 时，编写SQL语句时，不必考虑"FROM" 子句后面的表或视图的顺序和"WHERE" 子句后面的条件顺序；ORACLE自7版以来采用的许多新技术都是基于CBO的，如星型连接排列查询，哈希连接查询，函数索引，和并行查询等。

3、一般而言，CBO所选择的“执行计划”都不会比RBO的“执行计划”差，而且相对而言，CBO对程序员的要求没有RBO那么苛刻，节省了程序员为了从多个可能的“执行计划”中选择一个最优的方案而花费的调试时间，但在某些场合下也会存在问题。较典型的问题有：有时，表明明建有索引，但查询过程显然没有用到相关的索引，导致查询过程耗时漫长，占用资源巨大，这时就需要仔细分析执行计划，找出原因。例如，可以看连接顺序是否允许使用相关索引。假设表emp的deptno列上有索引，表dept的列deptno上无索引，WHERE语句有emp.deptno=dept.deptno条件。在做NL连接时，emp做为外表，先被访问，由于连接机制原因，外表的数据访问方式是全表扫描，emp.deptno上的索引显然是用不上，最多在其上做索引全扫描或索引快速全扫描。

4、如果一个语句使用 RBO的执行计划确实比CBO 好，则可以通过加 " rule" 提示，强制使用RBO。

5、使用CBO 时，SQL语句 "FROM" 子句后面的表，必须全部使用ANALYZE 命令分析过，如果"FROM" 子句后面的是视图，则此视图的基础表，也必须全部使用ANALYZE 命令分析过；否则，ORACLE 会在执行此SQL语句之前，自动进行ANALYZE 命令分析，这会极大导致SQL语句执行极其缓慢。

6、使用CBO 时，SQL语句 "FROM" 子句后面的表的个数不宜太多，因为CBO在选择表连接顺序时，会对"FROM" 子句后面的表进行阶乘运算，选择最好的一个连接顺序。假如"FROM" 子句后有6个表，则其可选择的连接顺序就是6*5*4*3*2*1 = 720 种，CBO 选择其中一种，而如果"FROM" 子句后有12个表，则其可选择的连接顺序就是12*11*10*9*8*7*6*5*4*3*2*1= 479001600 种，可以想象从中选择一种，会消耗多少CPU 时间？如果实在是要访问很多表，则最好使用 ORDER 提示，强制使用"FROM" 子句表固定的访问顺序。

7、使用CBO 时，SQL语句中不能引用系统数据字典表或视图，因为系统数据字典表都未被分析过，可能导致极差的“执行计划”。但是不要擅自对数据字典表做分析，否则可能导致死锁，或系统性能严重下降。

8、使用CBO 时，要注意看采用了哪种类型的表连接方式。ORACLE的共有Sort Merge Join（SMJ）、Hash Join（HJ）和Nested Loop Join（NL）。CBO有时会偏重于SMJ 和 HJ，但在OLTP 系统中，NL 一般会更好，因为它高效的使用了索引。在两张表连接，且内表的目标列上建有索引时，只有Nested Loop才能有效地利用到该索引。SMJ即使相关列上建有索引，最多只能因索引的存在，避免数据排序过程。HJ由于须做HASH运算，索引的存在对数据查询速度几乎没有影响。

9、使用CBO 时，必须保证为表和相关的索引搜集足够的统计数据。对数据经常有增、删、改的表最好定期对表和索引进行分析，可用SQL语句“analyze table xxx compute statistics for all indexes;"ORACLE掌握了充分反映实际的统计数据，才有可能做出正确的选择。

10、使用CBO 时，要注意被索引的字段的值的数据分布，会影响SQL语句的执行计划。例如：表emp，共有一百万行数据，但其中的emp.deptno列，数据只有4种不同的值，如10、20、30、40。虽然emp数据行有很多，ORACLE缺省认定表中列的值是在所有数据行均匀分布的，也就是说每种deptno值各有25万数据行与之对应。假设SQL搜索条件DEPTNO=10，利用deptno列上的索引进行数据搜索效率，往往不比全表扫描的高，ORACLE理所当然对索引“视而不见”，认为该索引的选择性不高。

我们考虑另一种情况，如果一百万数据行实际不是在4种deptno值间平均分配，其中有99万行对应着值10，5000行对应值20，3000行对应值30，2000行对应值40。在这种数据分布图案中对除值为10外的其它deptno值搜索时，毫无疑问，如果索引能被应用，那么效率会高出很多。我们可以采用对该索引列进行单独分析，或用analyze语句对该列建立直方图，对该列搜集足够的统计数据，使ORACLE在搜索选择性较高的值能用上索引。