ORACLE資料庫查看執行計畫的方法

一、什麼是執行計畫（explain plan）

執行計畫：一條查詢語句在ORACLE中的執行過程或訪問路徑的描述。

二、如何查看執行計畫

1: 在PL/SQL下按F5查看執行計畫。第三方工具toad等。

很多人以為PL/SQL的執行計畫只能看到基數、最佳化器、耗費等基本資料，其實這個可以在PL/SQL工具裡面設定的。可以看到很多其它資訊，如下所示

2: 在SQL*PLUS(PL/SQL的命令視窗和SQL視窗均可)下執行下面步驟

複製代碼 代碼如下:SQL>EXPLAIN PLAN FOR
SELECT * FROM SCOTT.EMP; --要解析的SQL指令碼
SQL>SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

3: 在SQL*PLUS下(有些命令在PL/SQL下無效)執行如下命令：

複製代碼 代碼如下:SQL>SET TIMING ON 　　　　　　　　　　　　--控制顯示執行時間統計資料
SQL>SET AUTOTRACE ON EXPLAIN 　　　 　　--這樣設定包含執行計畫、指令碼資料輸出，沒有統計資訊
SQL>執行需要查看執行計畫的SQL語句
SQL>SET AUTOTRACE OFF 　　　　　　　　　 --不產生AUTOTRACE報告，這是預設模式
SQL> SET AUTOTRACE ON 　　　　　　　　　 --這樣設定包含執行計畫、統計資訊、以及指令碼資料輸出
SQL>執行需要查看執行計畫的SQL語句
SQL>SET AUTOTRACE OFF
SQL> SET AUTOTRACE TRACEONLY 　　　　　--這樣設定會有執行計畫、統計資訊，不會有指令碼資料輸出
SQL>執行需要查看執行計畫的SQL語句
SQL>SET AUTOTRACE TRACEONLY STAT --這樣設定只包含有統計資訊
SQL>執行需要查看執行計畫的SQL語句

SET AUTOT[RACE] {ON | OFF | TRACE[ONLY]} [EXP[LAIN]] [STAT[ISTICS]]

參考文檔：SQLPlus User's Guide and Reference Release 11.1

注意：PL/SQL Developer 工具並不完全支援所有的SQL*Plus命令，像SET AUTOTRACE ON 就如此，在PL/SQL Developer工具下執行此命令會報錯

SQL> SET AUTOTRACE ON;

Cannot SET AUTOTRACE

4：SQL_TRACE可以作為參數在全域啟用，也可以通過命令形式在具體SESSION啟用

4.1 在全域啟用，在參數檔案（pfile/spfile)中指定SQL_TRACE =true，在全域啟用SQL_TRACE時會導致所有進程活動被跟蹤，包括後台進程以及使用者進程，通常會導致比較嚴重的效能問題，所以在生產環境要謹慎使用。

提示：通過在全域啟用SQL_TRACE， 我們可以跟蹤到所有後台進程的活動，很多在文檔中的抽象說明，通過追蹤檔案的即時變化，我們可以清晰的看到各個進程間的緊密協調。

4.2在當前SESSION層級設定，通過跟蹤當前進程可以發現當前操作的後台資料庫遞迴活動（這在研究資料庫新特性時尤其有效），研究SQL執行時，發現後台

錯誤等。

複製代碼 代碼如下:SQL> ALTER SESSION SET SQL_TRACE=TRUE;
SQL> SELECT * FROM SCOTT.EMP;
SQL> ALTER SESSION SET SQL_TRACE =FALSE;

那麼此時如何查看相關資訊？不管你在SQL*PLUS抑或PL/SQL DEVELOPER工具裡面執行上面指令碼過後都看不到什麼資訊，你可以通過下面指令碼查詢到trace日誌資訊 複製代碼 代碼如下:SELECT T.VALUE || '/' || LOWER(RTRIM(I.INSTANCE, CHR(0))) || '_ora_' ||
P.SPID || '.trc' TRACE_FILE_NAME
FROM
( SELECT P.SPID
FROM V$MYSTAT M, V$SESSION S, V$PROCESS P
WHERE M.STATISTIC# =1
AND S.SID = M.SID
AND P.ADDR = S.PADDR
) P,
( SELECT T.INSTANCE
FROM V$THREAD T, V$PARAMETER V
WHERE V.NAME ='thread'
AND (V.VALUE = 0 OR T.THREAD# = TO_NUMBER(V.VALUE))
) I,
(SELECT VALUE FROM V$PARAMETER WHERE NAME='user_dump_dest') T

TKPROF的協助資訊如下

複製代碼 代碼如下:TKPROF 選項
選項 說明
TRACEFILE 跟蹤輸出檔案的名稱
OUTPUTFILE 已設定格式的檔案的名稱
SORT=option 語句的排序次序
PRINT=n 列印前 n 個語句
EXPLAIN=user/password 以指定的使用者名稱運行 EXPLAIN PLAN
INSERT=filename 產生 INSERT 語句
SYS=NO 忽略作為使用者 sys 啟動並執行遞迴 SQL 陳述式
AGGREGATE=[Y|N] 如果指定 AGGREGATE = NO TKPROF 不聚集相同
SQL 文本的多個使用者
RECORD=filename 記錄在追蹤檔案中發現的語句
TABLE=schema.tablename 將執行計畫放入指定的表而不是預設的PLAN_TABLE

可以在作業系統中鍵入 tkprof 以獲得所有可用選項和輸出的列表
注 排序選項有

排序 選項說明
prscnt execnt fchcnt 調用分析執行提取的次數
prscpu execpu fchcpu 分析執行提取所佔用的 CPU 時間
prsela exela fchela 分析執行提取所佔用的時間
prsdsk exedsk fchdsk 分析執行提取期間的磁碟讀取次數
prsqry exeqry fchqry 分析執行提取期間用於持續讀取的緩衝區數
prscu execu fchcu 分析執行提取期間用於當前讀取的緩衝區數
prsmis exemis 分析執行期間庫快取未命中的次數
exerow fchrow 分析執行期間處理的行數
userid 分析遊標的使用者的使用者識別碼

TKPROF 統計資料
Count: 執行調用數
CPU: CPU 的使用秒數
Elapsed: 總共用去的時間
Disk: 物理讀取次數
Query: 持續讀取的邏輯讀取數
Current: 當前模式下的邏輯讀取數
Rows: 已處理行數
TKPROF 統計資訊
統計 含義
Count 分析或執行語句的次數以及為語句發出的提取調用數
CPU 每個階段的處理時間以秒為單位如果在共用池中找到該語句對於分析階段為 0
Elapsed 佔用時間以秒為單位通常不是非常有用因為其它進程影響佔用時間
Disk 從資料庫檔案讀取的物理資料區塊如果該資料被緩衝則該統計可能很低
Query 為持續讀取檢索的邏輯緩衝區通常用於 SELECT 語句
Current 在當前模式下檢索的邏輯緩衝區通常用於 DML 語句
Rows 外部語句所處理的行對於 SELECT 語句在提取階段顯示它對於 DML 語句在執行階段顯示它

Query 和Current 的總和為所訪問的邏輯緩衝區的總數

執行下面命令：tkprof D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\DB_1\RDBMS\TRACE/wgods_ora_3940.trc h:\out.txtoutputfile explain=etl/etl

執行上面命令後，可以查看產生的文字檔 複製代碼 代碼如下:TKPROF: Release 10.2.0.1.0 - Production on 星期三 5月 23 16:56:41 2012
Copyright (c) 1982, 2005, Oracle. All rights reserved.
Trace file: D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\DB_1\RDBMS\TRACE/wgods_ora_3940.trc
Sort options: default
********************************************************************************
count = number of times OCI procedure was executed
cpu = cpu time in seconds executing
elapsed = elapsed time in seconds executing
disk = number of physical reads of buffers from disk
query = number of buffers gotten for consistent read
current = number of buffers gotten in current mode (usually for update)
rows = number of rows processed by the fetch or execute call
********************************************************************************
ALTER SESSION SET SQL_TRACE = TRUE
call count cpu elapsed disk query current rows
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Parse 0 0.00 0.00 0 0 0 0
Execute 1 0.00 0.00 0 0 0 0
Fetch 0 0.00 0.00 0 0 0 0
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
total 1 0.00 0.00 0 0 0 0
Misses in library cache during parse: 0
Misses in library cache during execute: 1
Optimizer mode: CHOOSE
Parsing user id: 89 (ETL)
********************************************************************************
begin :id := sys.dbms_transaction.local_transaction_id; end;
call count cpu elapsed disk query current rows
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Parse 2 0.00 0.00 0 0 0 0
Execute 2 0.00 0.00 0 0 0 2
Fetch 0 0.00 0.00 0 0 0 0
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
total 4 0.00 0.00 0 0 0 2
Misses in library cache during parse: 0
Optimizer mode: CHOOSE
Parsing user id: 89 (ETL)
********************************************************************************
SELECT *
FROM
SCOTT.EMP
call count cpu elapsed disk query current rows
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Parse 2 0.00 0.00 0 0 0 0
Execute 1 0.00 0.00 0 0 0 0
Fetch 1 0.00 0.00 0 7 0 14
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
total 4 0.00 0.00 0 7 0 14
Misses in library cache during parse: 1
Optimizer mode: CHOOSE
Parsing user id: 89 (ETL)
Rows Execution Plan
------- ---------------------------------------------------
SELECT STATEMENT MODE: CHOOSE
TABLE ACCESS MODE: ANALYZED (FULL) OF 'EMP' (TABLE)
********************************************************************************
ALTER SESSION SET SQL_TRACE = FALSE
call count cpu elapsed disk query current rows
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Parse 1 0.00 0.00 0 0 0 0
Execute 1 0.00 0.00 0 0 0 0
Fetch 0 0.00 0.00 0 0 0 0
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
total 2 0.00 0.00 0 0 0 0
Misses in library cache during parse: 1
Optimizer mode: CHOOSE
Parsing user id: 89 (ETL)
********************************************************************************
OVERALL TOTALS FOR ALL NON-RECURSIVE STATEMENTS
call count cpu elapsed disk query current rows
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Parse 5 0.00 0.00 0 0 0 0
Execute 5 0.00 0.00 0 0 0 2
Fetch 1 0.00 0.00 0 7 0 14
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
total 11 0.00 0.00 0 7 0 16
Misses in library cache during parse: 2
Misses in library cache during execute: 1
OVERALL TOTALS FOR ALL RECURSIVE STATEMENTS
call count cpu elapsed disk query current rows
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Parse 0 0.00 0.00 0 0 0 0
Execute 0 0.00 0.00 0 0 0 0
Fetch 0 0.00 0.00 0 0 0 0
------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
total 0 0.00 0.00 0 0 0 0
Misses in library cache during parse: 0
user SQL statements in session.
internal SQL statements in session.
SQL statements in session.
statement EXPLAINed in this session.
********************************************************************************
Trace file: D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\DB_1\RDBMS\TRACE/wgods_ora_3940.trc
Trace file compatibility: 10.01.00
Sort options: default
session in tracefile.
user SQL statements in trace file.
internal SQL statements in trace file.
SQL statements in trace file.
unique SQL statements in trace file.
SQL statements EXPLAINed using schema:
ETL.prof$plan_table
Default table was used.
Table was created.
Table was dropped.
lines in trace file.
elapsed seconds in trace file.

4.3跟蹤其它使用者的進程，在很多時候我們需要跟蹤其它使用者的進程，而不是目前使用者，可以通過ORACLE提供的系統包
DBMS_SYSTEM.SET_SQL_TRACE_IN_SESSION來完成。
例如： 複製代碼 代碼如下:SELECT SID, SERIAL#, USERNAME FROM V$SESSION WHERE USERNAME = 'ETL'
EXEC DBMS_SYSTEM.SET_SQL_TRACE_IN_SESSION(61,76,TRUE);
EXEC DBMS_SYSTEM.SET_SQL_TRACE_IN_SESSION(61,76,FALSE);

5 利用10046事件 複製代碼 代碼如下:ALTER SESSION SET TRACEFILE_IDENTIFIER = 10046;
ALTER SESSION SET EVENTS='10046 trace name context forever, level 8';
SELECT * FROM SCOTT.EMP;
ALTER SESSION SET EVENTS ='10046 trace name context off';
然後你可以用指令碼查看追蹤檔案的位置
SELECT T.VALUE || '/' || LOWER(RTRIM(I.INSTANCE, CHR(0))) || '_ora_' ||
P.SPID || '.trc' TRACE_FILE_NAME
FROM
( SELECT P.SPID
FROM V$MYSTAT M, V$SESSION S, V$PROCESS P
WHERE M.STATISTIC# =1
AND S.SID = M.SID
AND P.ADDR = S.PADDR
) P,
( SELECT T.INSTANCE
FROM V$THREAD T, V$PARAMETER V
WHERE V.NAME ='thread'
AND (V.VALUE = 0 OR T.THREAD# = TO_NUMBER(V.VALUE))
) I,
(SELECT VALUE FROM V$PARAMETER WHERE NAME='user_dump_dest') T
查詢結果為wgods_ora_28279.trc檔案， 但是去相應目錄卻沒有找到對應的追蹤檔案，而是如下trace檔案：wgods_ora_28279_10046.trc

6 利用10053事件

有點類似10046，在此略過、

7 系統檢視表

通過下面一些系統檢視表，你可以看到一些零散的執行計畫的相關資訊，有興趣的話可以多去研究一下。 複製代碼 代碼如下:SELECT * FROM V$SQL_PLAN
SELECT * FROM V$RSRC_PLAN_CPU_MTH
SELECT * FROM V$SQL_PLAN_STATISTICS
SELECT * FROM V$SQL_PLAN_STATISTICS_ALL
SELECT * FROM V$SQLAREA_PLAN_HASH
SELECT * FROM V$RSRC_PLAN_HISTORY

三、看懂執行計畫

1.執行順序

執行順序的原則是：由上至下，從右向左

由上至下：在執行計畫中一般含有多個節點，相同層級(或並列)的節點，靠上的優先執行，靠下的後執行

從右向左：在某個節點下還存在多個子節點，先從最靠右的子節點開始執行。

當然，你在PL/SQL工具中也可以通過它提供的功能來查看執行順序。如所示：

2.執行計畫中欄位解釋

SQL>
名詞解釋：
recursive calls 　　　　　　　　　　遞迴調用
db block gets 　　　　　　　　　　從buffer cache中讀取的block的數量當前請求的塊數目，當前模式塊意思就是在操作中正好提取的塊數目，而不是在一致性讀的情況下而產生的正常情況下，一個查詢提取的塊是在查詢查詢開始的那個時間點上存在的資料庫，當前塊是在這個時候存在資料區塊，而不是這個時間點之前或者之後的的資料區塊數目。
consistent gets 　　　　　　　　 從buffer cache中讀取的undo資料的block的數量資料請求總數在復原段Buffer中的資料一致性讀所需要的資料區塊，，這裡的概念是在你處理你這個操作的時侯需要在一致性讀狀態上處理多個塊，這些塊產生的主要原因是因為你在查詢過程中，由於其它會話對資料 塊進行操作，而對所要查詢的塊有了修改，但是由於我們的查詢是在這些修改之前調用的，所要需要對復原 段中的資料區塊的前映像進行查詢，以保證資料的一致性。這樣就產生了一致性讀。

physical reads 　　　　　　　　　　物理讀 就是從磁碟上讀取資料區塊的數量。其產生的主要原因是：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　1：在資料庫快取中不存在這些塊。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　2：全表掃描
　　　　　　　　　　　　　　　　　　3：磁碟排序
redo size 　　　　　　　　 　　　　DML產生的redo的大小
sorts (memory) 　　　　　　　　　　在記憶體執行的排序量
sorts (disk) 　　　　　　　　　　 在磁碟執行的排序量
2091 bytes sent via SQL*Net to client 　　　　從SQL*Net向用戶端發送了2091位元組的資料
416 bytes received via SQL*Net from client　　用戶端向SQL*Net發送了416位元組的資料。
參考文檔：SQLPlus User's Guide and Reference Release 11.1

db block gets 、 consistent gets 、 physical reads這三者的關係可以概括為：邏輯讀指的是ORACLE從記憶體讀到的資料區塊塊數量，一般來說是：
consistent gets + db block gets. 當在記憶體中找不到所需要的資料區塊的話，就需要從磁碟中擷取，於是就產生了物理讀。
3.具體內容查看
1> Plan hash Value
這一行是這一條語句的的hash值，我們知道ORACLE對每一條ORACLE語句產生的執行計畫放在SHARE POOL裡面，第一次要經過硬解析，產生hash值。下次再執行時比較hash值，如果相同就不會執行硬解析。
2> COST

COST沒有單位，是一個相對值，是SQL以CBO方式解析執行計畫時，供ORACLE來評估CBO成本，選擇執行計畫用的。沒有明確的含義，但是在對比是就非常有用。
公式：COST=（Single Block I/O COST + MultiBlock I/O Cost + CPU Cost）/ Sreadtim

3> 對上面執行計畫欄欄位的解釋：
Id: 執行序列，但不是執行的先後順序。執行的先後根據Operation縮排來判斷（採用最右最上最先執行的原則看層次關係，在同一級如果某個動作沒有子ID就最先執行。一般按縮排長度來判斷，縮排最大的最先執行，如果有2行縮排一樣，那麼就先執行上面的。）
　　　　Operation：當前操作的內容。
　　　　Name：操作對象
　　　　Rows：也就是10g版本以前的Cardinality(基數)，Oracle估計當前操作的返回結果集行數。
　　　　Bytes：表示執行該步驟後返回的位元組數。
　　　　Cost（CPU）：表示執行到該步驟的一個執行成本，用於說明SQL執行的代價。
　　　　Time：Oracle 估計當前操作的時間。
4.謂詞說明：
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
2 - filter("B"."MGR" IS NOT NULL)
4 - access("A"."EMPNO" = "B"."MGR")
　　　　Access: 表示這個謂詞條件的值將會影響資料的訪問路勁（全表掃描還是索引）。
　　　　Filter：表示謂詞條件的值不會影響資料的訪問路勁，只起過濾的作用。
　　　　在謂詞中主要注意access，要考慮謂詞的條件，使用的訪問路徑是否正確。
5、 動態分析
如果在執行計畫中有如下提示：
Note
------------
-dynamic sampling used for the statement
這提示使用者CBO當前使用的技術，需要使用者在分析計劃時考慮到這些因素。 當出現這個提示，說明當前表使用了動態採樣。我們從而推斷這個表可能沒有做過分析。
這裡會出現兩種情況：
（1） 如果表沒有做過分析，那麼CBO可以通過動態採樣的方式來擷取分析資料，也可以或者正確的執行計畫。
（2） 如果表分析過，但是分析資訊過舊，這時CBO就不會在使用動態採樣，而是使用這些舊的分析資料，從而可能導致錯誤的執行計畫。

四、表訪問方式

1.Full Table Scan (FTS) 全表掃描

2.Index Lookup 索引掃描
There are 5 methods of index lookup:
index unique scan --索引唯一掃描
通過唯一索引尋找一個數值經常返回單個ROWID，如果存在UNIQUE或PRIMARY KEY約束（它保證了語句只存取單行的話），ORACLE
經常實現唯一性掃描
Method for looking up a single key value via a unique index. always returns a single value, You must supply AT LEAST the leading column of the index to access data via the index.
index range scan --索引局部掃描
Index range scan is a method for accessing a range values of a particular column. AT LEAST the leading column of the index must be supplied to access data via the index. Can be used for range operations (e.g. > < <> >= <= between) .
使用一個索引存取多行資料，在唯一索引上使用索引範圍掃描的典型情況是在謂詞(WHERE 限制條件)中使用了範圍操作符號（如>, < <>, >=, <=,BWTEEN)
index full scan --索引全域掃描
Full index scans are only available in the CBO as otherwise we are unable to determine whether a full scan would be a good idea or not. We choose an index Full Scan when we have statistics that indicate that it is going to be more efficient than a Full table scan and a sort. For example we may do a Full index scan when we do an unbounded scan of an index and want the data to be ordered in the index order.
index fast full scan --索引快速全域掃描，不帶order by情況下常發生
Scans all the block in the index, Rows are not returned in sorted order, Introduced in 7.3 and requires V733_PLANS_ENABLED=TRUE and CBO, may be hinted using INDEX_FFS hint, uses multiblock i/o, can be executed in parallel, can be used to access second column of concatenated indexes. This is because we are selecting all of the index.
index skip scan --索引跳躍掃描，where條件列是非索引的前提情況下常發生
Index skip scan finds rows even if the column is not the leading column of a concatenated index. It skips the first column(s) during the search.
3.Rowid 物理ID掃描
This is the quickest access method available.Oracle retrieves the specified block and extracts the rows it is interested in. --Rowid掃描是最快的訪問資料方式