oracle 优化规则(3)

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
　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 Optimizer=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 <INDEXNAME> REBUILD <TABLESPACENAME>
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。
    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
    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
    Execution Plan
　----------------------------------------------------------
    0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
　 1    0   TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'
　 2    1     INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPTYPE' (NON-UNIQUE)
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！
31. 强制索引失效
    如果两个或以上索引具有相同的等级，你可以强制命令ORACLE优化器使用其中的一个(通过它，检索出的记录数量少) .
    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*/
    这是一种相当直接的提高查询效率的办法。但是你必须谨慎考虑这种策略，一般来说，只有在你希望单独优化几个SQL时才能采用它。
    这里有一个例子关于何时采用这种策略,假设在EMP表的EMP_TYPE列上有一个非唯一性的索引而EMP_CLASS上没有索引。
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE EMP_TYPE = 'A'
   AND EMP_CLASS = 'X';
    优化器会注意到EMP_TYPE上的索引并使用它。这是目前唯一的选择。如果，一段时间以后，另一个非唯一性建立在EMP_CLASS上，优化器必须对两个索引进行选择，在通常情况下，优化器将使用两个索引并在他们的结果集合上执行排序及合并。然而，如果其中一个索引(EMP_TYPE)接近于唯一性而另一个索引(EMP_CLASS)上有几千个重复的值。排序及合并就会成为一种不必要的负担。在这种情况下，你希望使优化器屏蔽掉EMP_CLASS索引。
    用下面的方案就可以解决问题。
SELECT ENAME
FROM EMP
WHERE EMP_TYPE = 'A'
   AND EMP_CLASS || '' = 'X';
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;
    这是一个非常实用的规则，请务必牢记
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 >
    在这个例子中，作者犯了一些错误。例子中的低效率SQL是不能被执行的。
    测试：
    SQL> select * from emp where NOT empno > 1;
　no rows selected
　Execution Plan
　----------------------------------------------------------
    0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
　1    0   TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'
　2    1     INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)

    SQL> select * from emp where empno <= 1;
　no rows selected
　Execution Plan
　----------------------------------------------------------
    0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
　1    0   TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'
　2    1     INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)
    两者的效率完全一样，也许这符合作者关于“ 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” 的观点。 (责任编辑：IT)

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