Basileus1999

30 07, 2005

ORACLE SQL性能优化(四)

Oracle — 作者 Basileus1999 @ 16:20
ORACLE SQL性能优化(四)

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. 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 >

译者按:

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.

我做了一些测试:

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.

35. >=替代>

如果DEPTNO上有一个索引,

高效:

SELECT *

FROM EMP

WHERE DEPTNO >=4

低效:

SELECT *

FROM EMP

WHERE DEPTNO >3

两者的区别在于, 前者DBMS将直接跳到第一个DEPT等于4的记录而后者将首先定位到DEPTNO=3的记录并且向前扫描到第一个DEPT大于3的记录.

36. UNION替换OR (适用于索引列)

通常情况下, UNION替换WHERE子句中的OR将会起到较好的效果. 对索引列使用OR将造成全表扫描. 注意, 以上规则只针对多个索引列有效. 如果有column没有被索引, 查询效率可能会因为你没有选择OR而降低.

在下面的例子中, LOC_ID REGION上都建有索引.

高效:

SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION

FROM LOCATION

WHERE LOC_ID = 10

UNION

SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION

FROM LOCATION

WHERE REGION = “MELBOURNE”

低效:

SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION

FROM LOCATION

WHERE LOC_ID = 10 OR REGION = “MELBOURNE”

如果你坚持要用OR, 那就需要返回记录最少的索引列写在最前面.

注意:

WHERE KEY1 = 10 (返回最少记录)

OR KEY2 = 20 (返回最多记录)

ORACLE 内部将以上转换为

WHERE KEY1 = 10 AND

((NOT KEY1 = 10) AND KEY2 = 20)

译者按:

下面的测试数据仅供参考: (a = 1003 返回一条记录 , b = 1 返回1003条记录)

SQL> select * from unionvsor /*1st test*/

2 where a = 1003 or b = 1;

1003 rows selected.

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 CONCATENATION

2 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'

3 2 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE)

4 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'

5 4 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE)

Statistics

----------------------------------------------------------

0 recursive calls

0 db block gets

144 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

63749 bytes sent via SQL*Net to client

7751 bytes received via SQL*Net from client

68 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

1003 rows processed

SQL> select * from unionvsor /*2nd test*/

2 where b = 1 or a = 1003 ;

1003 rows selected.

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 CONCATENATION

2 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'

3 2 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE)

4 1 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'

5 4 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE)

Statistics

----------------------------------------------------------

0 recursive calls

0 db block gets

143 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

63749 bytes sent via SQL*Net to client

7751 bytes received via SQL*Net from client

68 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

1003 rows processed

SQL> select * from unionvsor /*3rd test*/

2 where a = 1003

3 union

4 select * from unionvsor

5 where b = 1;

1003 rows selected.

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 SORT (UNIQUE)

2 1 UNION-ALL

3 2 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'

4 3 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UA' (NON-UNIQUE)

5 2 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'UNIONVSOR'

6 5 INDEX (RANGE SCAN) OF 'UB' (NON-UNIQUE)

Statistics

----------------------------------------------------------

0 recursive calls

0 db block gets

10 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

63735 bytes sent via SQL*Net to client

7751 bytes received via SQL*Net from client

68 SQL*Net roundtrips to/from client

1 sorts (memory)

0 sorts (disk)

1003 rows processed

UNION的效果可以从consistent gets SQL*NET的数据交换量的减少看出

37. IN来替换OR

下面的查询可以被更有效率的语句替换:

低效:

SELECT….

FROM LOCATION

WHERE LOC_ID = 10

OR LOC_ID = 20

OR LOC_ID = 30

高效

SELECT…

FROM LOCATION

WHERE LOC_IN IN (10,20,30);

译者按:这是一条简单易记的规则,但是实际的执行效果还须检验,在ORACLE8i下,两者的执行路径似乎是相同的. 

38. 避免在索引列上使用IS NULLIS NOT NULL

避免在索引中使用任何可以为空的列,ORACLE将无法使用该索引 .对于单列索引,如果列包含空值,索引中将不存在此记录. 对于复合索引,如果每个列都为空,索引中同样不存在此记录. 如果至少有一个列不为空,则记录存在于索引中.

举例:

如果唯一性索引建立在表的A列和B列上, 并且表中存在一条记录的A,B值为(123,null) , ORACLE将不接受下一条具有相同A,B值(123,null)的记录(插入). 然而如果

所有的索引列都为空,ORACLE将认为整个键值为空而空不等于空. 因此你可以插入1000

条具有相同键值的记录,当然它们都是空!

因为空值不存在于索引列中,所以WHERE子句中对索引列进行空值比较将使ORACLE停用该索引.

举例:

低效: (索引失效)

SELECT …

FROM DEPARTMENT

WHERE DEPT_CODE IS NOT NULL;

高效: (索引有效)

SELECT …

FROM DEPARTMENT

WHERE DEPT_CODE >=0;

39. 总是使用索引的第一个列

如果索引是建立在多个列上, 只有在它的第一个列(leading column)where子句引用时,优化器才会选择使用该索引.

译者按:

这也是一条简单而重要的规则. 见以下实例.

SQL> create table multiindexusage ( inda number , indb number , descr varchar2(10));

Table created.

SQL> create index multindex on multiindexusage(inda,indb);

Index created.

SQL> set autotrace traceonly

SQL> select * from multiindexusage where inda = 1;

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'MULTIINDEXUSAGE'

2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'MULTINDEX' (NON-UNIQUE)

SQL> select * from multiindexusage where indb = 1;

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF 'MULTIINDEXUSAGE'

很明显, 当仅引用索引的第二个列时,优化器使用了全表扫描而忽略了索引

40. ORACLE内部操作

当执行查询时,ORACLE采用了内部的操作. 下表显示了几种重要的内部操作.

ORACLE Clause

内部操作

ORDER BY

SORT ORDER BY

UNION

UNION-ALL

MINUS

MINUS

INTERSECT

INTERSECT

DISTINCT,MINUS,INTERSECT,UNION

SORT UNIQUE

MIN,MAX,COUNT

SORT AGGREGATE

GROUP BY

SORT GROUP BY

ROWNUM

COUNT or COUNT STOPKEY

Queries involving Joins

SORT JOIN,MERGE JOIN,NESTED LOOPS

CONNECT BY

CONNECT BY

41. UNION-ALL 替换UNION ( 如果有可能的话)

SQL语句需要UNION两个查询结果集合时,这两个结果集合会以UNION-ALL的方式被合并, 然后在输出最终结果前进行排序.

如果用UNION ALL替代UNION, 这样排序就不是必要了. 效率就会因此得到提高.

举例:

低效:

    SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’

UNION

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’

高效:

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’

UNION ALL

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = ’31-DEC-95’

译者按:

需要注意的是,UNION ALL 将重复输出两个结果集合中相同记录. 因此各位还是

要从业务需求分析使用UNION ALL的可行性.

UNION 将对结果集合排序,这个操作会使用到SORT_AREA_SIZE这块内存. 对于这

块内存的优化也是相当重要的. 下面的SQL可以用来查询排序的消耗量

Select substr(name,1,25) "Sort Area Name",

substr(value,1,15) "Value"

from v$sysstat

where name like 'sort%'

42. 使用提示(Hints)

对于表的访问,可以使用两种Hints.

FULL ROWID

FULL hint 告诉ORACLE使用全表扫描的方式访问指定表.

例如:

SELECT /*+ FULL(EMP) */ *

FROM EMP

WHERE EMPNO = 7893;

ROWID hint 告诉ORACLE使用TABLE ACCESS BY ROWID的操作访问表.

通常, 你需要采用TABLE ACCESS BY ROWID的方式特别是当访问大表的时候, 使用这种方式, 你需要知道ROIWD的值或者使用索引.

如果一个大表没有被设定为缓存(CACHED)表而你希望它的数据在查询结束是仍然停留

SGA,你就可以使用CACHE hint 来告诉优化器把数据保留在SGA. 通常CACHE hint FULL hint 一起使用.

例如:

SELECT /*+ FULL(WORKER) CACHE(WORKER)*/ *

FROM WORK;

索引hint 告诉ORACLE使用基于索引的扫描方式. 你不必说明具体的索引名称

例如:

SELECT /*+ INDEX(LODGING) */ LODGING

FROM LODGING

WHERE MANAGER = ‘BILL GATES’;

在不使用hint的情况下, 以上的查询应该也会使用索引,然而,如果该索引的重复值过多而你的优化器是CBO, 优化器就可能忽略索引. 在这种情况下, 你可以用INDEX hint强制ORACLE使用该索引.

ORACLE hints 还包括ALL_ROWS, FIRST_ROWS, RULE,USE_NL, USE_MERGE, USE_HASH 等等.

译者按:

使用hint , 表示我们对ORACLE优化器缺省的执行路径不满意,需要手工修改.

这是一个很有技巧性的工作. 我建议只针对特定的,少数的SQL进行hint的优化.

ORACLE的优化器还是要有信心(特别是CBO)

43. WHERE替代ORDER BY

ORDER BY 子句只在两种严格的条件下使用索引.

ORDER BY中所有的列必须包含在相同的索引中并保持在索引中的排列顺序.

ORDER BY中所有的列必须定义为非空.

WHERE子句使用的索引和ORDER BY子句中所使用的索引不能并列.

例如:

DEPT包含以下列:

DEPT_CODE PK NOT NULL

DEPT_DESC NOT NULL

DEPT_TYPE NULL

非唯一性的索引(DEPT_TYPE)

低效: (索引不被使用)

SELECT DEPT_CODE

FROM DEPT

ORDER BY DEPT_TYPE

EXPLAIN PLAN:

SORT ORDER BY

TABLE ACCESS FULL

高效: (使用索引)

SELECT DEPT_CODE

FROM DEPT

WHERE DEPT_TYPE > 0

EXPLAIN PLAN:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX

译者按:

ORDER BY 也能使用索引! 这的确是个容易被忽视的知识点. 我们来验证一下:

SQL> select * from emp order by empno;

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

2 1 INDEX (FULL SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)


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