Oracle语句优化30个规则详解三

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;

　　(译者按： 虽然目前各种关于SQL优化的图形化工具层出不穷，但是写出自己的SQL工具来解决问题始终是一个最好的方法)

　　23. 使用TKPROF 工具来查询SQL性能状态

　　SQL trace 工具收集正在执行的SQL的性能状态数据并记录到一个跟踪文件中。这个跟踪文件提供了许多有用的信息，例如解析次数。执行次数，CPU使用时间等。这些数据将可以用来优化你的系统。

　　设置SQL TRACE在会话级别：

　　有效

　　ALTER SESSION SET SQL_TRACE TRUE

　　设置SQL TRACE 在整个数据库有效仿， 你必须将SQL_TRACE参数在init.ora中设为TRUE， USER_DUMP_DEST参数说明了生成跟踪文件的目录

　　(译者按： 这一节中，作者并没有提到TKPROF的用法， 对SQL TRACE的用法也不够准确， 设置SQL TRACE首先要在init.ora中设定TIMED_STATISTICS， 这样才能得到那些重要的时间状态。生成的trace文件是不可读的，所以要用TKPROF工具对其进行转换，TKPROF有许多执行参数。大家可以参考ORACLE手册来了解具体的配置。 )

　　24. 用EXPLAIN PLAN 分析SQL语句

　　EXPLAIN PLAN 是一个很好的分析SQL语句的工具，它甚至可以在不执行SQL的情况下分析语句。 通过分析，我们就可以知道ORACLE是怎么样连接表，使用什么方式扫描表(索引扫描或全表扫描)以及使用到的索引名称。

　　你需要按照从里到外，从上到下的次序解读分析的结果。 EXPLAIN PLAN分析的结果是用缩进的格式排列的， 最内部的操作将被最先解读， 如果两个操作处于同一层中，带有最小操作号的将被首先执行。

　　NESTED LOOP是少数不按照上述规则处理的操作， 正确的执行路径是检查对NESTED LOOP提供数据的操作，其中操作号最小的将被最先处理。

　　译者按：通过实践，感到还是用SQLPLUS中的SET TRACE 功能比较方便。

　　举例：

  　SQL> list
　　1 SELECT *
　　2 FROM dept, emp
　　3* WHERE emp.deptno = dept.deptno
　　SQL> set autotrace traceonly /*traceonly 可以不显示执行结果*/
　　SQL> /
　　14 rows selected.
　　Execution Plan
　　----------------------------------------------------------
　　0 SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE
　　1 0 NESTED LOOPS
　　2 1 TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'
　　3 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'
　　4 3 INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)
　　Statistics
　　----------------------------------------------------------
　　0 recursive calls
　　2 db block gets
　　30 consistent gets
　　0 physical reads
　　0 redo size
　　2598 bytes sent via SQL*Net to client
　　503 bytes received via SQL*Net from client
　　2 SQL*Net roundtrips to/from client
　　0 sorts (memory)
　　0 sorts (disk)
　　14 rows processed

　　通过以上分析，可以得出实际的执行步骤是：

   　1. TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'
　　2. INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)
　　3. TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'
　　4. NESTED LOOPS (JOINING 1 AND 3)

　　注： 目前许多第三方的工具如TOAD和ORACLE本身提供的工具如OMS的SQL Analyze都提供了极其方便的EXPLAIN PLAN工具。也许喜欢图形化界面的朋友们可以选用它们。

 

　　25. 用索引提高效率

　　索引是表的一个概念部分，用来提高检索数据的效率。实际上，ORACLE使用了一个复杂的自平衡B-tree结构。通常，通过索引查询数据比全表扫描要快。当ORACLE找出执行查询和Update语句的最佳路径时， ORACLE优化器将使用索引。同样在联结多个表时使用索引也可以提高效率。 另一个使用索引的好处是，它提供了主键(primary key)的唯一性验证。

　　除了那些LONG或LONG RAW数据类型， 你可以索引几乎所有的列。 通常， 在大型表中使用索引特别有效。当然，你也会发现， 在扫描小表时，使用索引同样能提高效率。

　　虽然使用索引能得到查询效率的提高，但是我们也必须注意到它的代价。索引需要空间来存储，也需要定期维护，每当有记录在表中增减或索引列被修改时，索引本身也会被修改。 这意味着每条记录的INSERT ， DELETE ， UPDATE将为此多付出4 ， 5 次的磁盘I/O . 因为索引需要额外的存储空间和处理，那些不必要的索引反而会使查询反应时间变慢。

　　译者按：定期的重构索引是有必要的。

　　ALTER INDEX REBUILD

　　26. 索引的操作

　　ORACLE对索引有两种访问模式。

　　索引唯一扫描 ( INDEX UNIQUE SCAN)

　　大多数情况下， 优化器通过WHERE子句访问INDEX.

　　例如：

　　表LODGING有两个索引 ： 建立在LODGING列上的唯一性索引LODGING_PK和建立在MANAGER列上的非唯一性索引LODGING$MANAGER.

      SELECT *
　　FROM LODGING
　　WHERE LODGING = ‘ROSE HILL’;

　　在内部 ， 上述SQL将被分成两步执行， 首先 ， LODGING_PK 索引将通过索引唯一扫描的方式被访问， 获得相对应的ROWID， 通过ROWID访问表的方式执行下一步检索。

　　如果被检索返回的列包括在INDEX列中，ORACLE将不执行第二步的处理(通过ROWID访问表)。因为检索数据保存在索引中， 单单访问索引就可以完全满足查询结果。

　　下面SQL只需要INDEX UNIQUE SCAN 操作。

     SELECT LODGING
　　FROM LODGING
　　WHERE LODGING = ‘ROSE HILL’;

　　索引范围查询(INDEX RANGE SCAN)

　　适用于两种情况：

　　1. 基于一个范围的检索

　　2. 基于非唯一性索引的检索

　　例1：

     SELECT LODGING FROM LODGING WHERE LODGING LIKE ‘M%’;

　　WHERE子句条件包括一系列值， ORACLE将通过索引范围查询的方式查询LODGING_PK . 由于索引范围查询将返回一组值， 它的效率就要比索引唯一扫描低一些。

　　例2：　

     SELECT LODGING
　　FROM LODGING
　　WHERE MANAGER = ‘BILL GATES’;

　　这个SQL的执行分两步， LODGING$MANAGER的索引范围查询(得到所有符合条件记录的ROWID)和下一步同过ROWID访问表得到LODGING列的值。 由于LODGING$MANAGER是一个非唯一性的索引，数据库不能对它执行索引唯一扫描。

　　由于SQL返回LODGING列，而它并不存在于LODGING$MANAGER索引中， 所以在索引范围查询后会执行一个通过ROWID访问表的操作。

　　WHERE子句中， 如果索引列所对应的值的第一个字符由通配符(WILDCARD)开始，索引将不被采用。在这种情况下，ORACLE将使用全表扫描。

   　SELECT LODGING
　　FROM LODGING
　　WHERE MANAGER LIKE ‘%HANMAN’;

　　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。blog

　　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

　　当SQL语句的执行路径可以使用分布在多个表上的多个索引时， ORACLE会同时使用多个索引并在运行时对它们的记录进行合并，检索出仅对全部索引有效的记录。

　　在ORACLE选择执行路径时，唯一性索引的等级高于非唯一性索引。 然而这个规则只有当WHERE子句中索引列和常量比较才有效。如果索引列和其他表的索引类相比较。这种子句在优化器中的等级是非常低的。

　　如果不同表中两个想同等级的索引将被引用， FROM子句中表的顺序将决定哪个会被率先使用。 FROM子句中最后的表的索引将有最高的优先级。

　　如果相同表中两个想同等级的索引将被引用， WHERE子句中最先被引用的索引将有最高的优先级。

　　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

　　译者按：我们来试一下以下这种情况：

  　SQL> select index_name， uniqueness from user_indexes where table_name = 'EMP';
　　INDEX_NAME UNIQUENES
　　------------------------------ ---------
　　EMPNO UNIQUE
　　EMPTYPE NONUNIQUE
　　SQL> select * from emp where empno >= 2 and emp_type = 'A' ;
　　no rows selected

虽然EMPNO是唯一性索引，但是由于它所做的是范围比较， 等级要比非唯一性索引的等式比较低!