Oracle 多表查詢最佳化

FROM: http://hi.baidu.com/freeperson/blog/item/2f9eafd48a693909a08bb70f.html

 

這裡提供的是執行效能的最佳化,而不是後台資料庫最佳化器資料:

參考資料庫開發效能方面的各種問題,收集了一些最佳化方案統計如下(當然,象索引等最佳化方案太過簡單就不列入了,嘿嘿):

執行路徑:ORACLE的這個功能大大地提高了SQL的執行效能並節省了記憶體的使用:我們發現,單表資料的統計比多表統計的速度完全是兩個概念.單表統計可能只要0.02秒,但是2張表聯合統計就可能要幾十表了.這是因為ORACLE只對簡單的表提供高速緩衝(cache buffering) ,這個功能並不適用於多表串連查詢..資料庫管理員必須在init.ora中為這個地區設定合適的參數,當這個記憶體地區越大,就可以保留更多的語句,當然被共用的可能性也就越大了.

當你向ORACLE提交一個SQL語句,ORACLE會首先在這塊記憶體中尋找相同的語句.
這裡需要註明的是,ORACLE對兩者採取的是一種嚴格匹配,要達成共用,SQL語句必須
完全相同(包括空格,換行等).
      共用的語句必須滿足三個條件:
A.       字元級的比較:
當前被執行的語句和共用池中的語句必須完全相同.
       例如:
           SELECT * FROM EMP;
       和下列每一個都不同
           SELECT * from EMP;
           Select * From Emp;
           SELECT       *      FROM EMP;

B.       兩個語句所指的對象必須完全相同:

   使用者物件名                       如何訪問
Jack   sal_limit                      private synonym
Work_city                           public synonym
Plant_detail                         public synonym
Jill sal_limit                         private synonym
Work_city                           public synonym
Plant_detail                        table owner
      考慮一下下列SQL語句能否在這兩個使用者之間共用.
SQL 能否共用 原因
select max(sal_cap) from sal_limit; 不能 每個使用者都有一個private synonym - sal_limit , 它們是不同的對象
select count(*) from work_city where sdesc like 'NEW%'; 能 兩個使用者訪問相同的對象public synonym - work_city
select a.sdesc,b.location from work_city a , plant_detail b where a.city_id = b.city_id 不能 使用者jack 通過private synonym訪問plant_detail 而jill 是表的所有者,對象不同.

C.       兩個SQL語句中必須使用相同的名字的綁定變數(bind variables)
例如：第一組的兩個SQL語句是相同的(可以共用),而第二組中的兩個語句是不同的(即使在運行時,賦於不同的綁定變數相同的值)
a.
select pin , name from people where pin = :blk1.pin;
select pin , name from people where pin = :blk1.pin;
b.
select pin , name from people where pin = :blk1.ot_ind;
select pin , name from people where pin = :blk1.ov_ind;
重點關注1:選擇最有效率的表名順序(只在基於規則的最佳化器中有效)重點關注
ORACLE的解析器按照從右至左的順序處理FROM子句中的表名,因此FROM子句中寫在最後的表(基礎資料表 driving table)將被最先處理. 在FROM子句中包含多個表的情況下,你必須選擇記錄條數最少的表作為基礎資料表.當ORACLE處理多個表時, 會運用排序及合并的方式串連它們.首先,掃描第一個表(FROM子句中最後的那個表)並對記錄進行派序,然後掃描第二個表(FROM子句中最後第二個表),最後將所有從第二個表中檢索出的記錄與第一個表中合適記錄進行合并.
例如:       表 TAB1 16,384 條記錄
          表 TAB2 1       條記錄
      選擇TAB2作為基礎資料表 (最好的方法)
      select count(*) from tab1,tab2    執行時間0.96秒
      選擇TAB2作為基礎資料表 (不佳的方法)
select count(*) from tab2,tab1    執行時間26.09秒
如果有3個以上的表串連查詢, 那就需要選擇交叉表(intersection table)作為基礎資料表, 交叉表是指那個被其他表所引用的表.
例如:    EMP表描述了LOCATION表和CATEGORY表的交集.
SELECT *
FROM LOCATION L ,
       CATEGORY C,
       EMP E
WHERE E.EMP_NO BETWEEN 1000 AND 2000
AND E.CAT_NO = C.CAT_NO
AND E.LOCN = L.LOCN
將比下列SQL更有效率
SELECT *
FROM EMP E ,
LOCATION L ,
       CATEGORY C
WHERE   E.CAT_NO = C.CAT_NO
AND E.LOCN = L.LOCN
AND E.EMP_NO BETWEEN 1000 AND 2000
重點關注2:WHERE子句中的串連順序．重點關注

ORACLE採用自下而上的順序解析WHERE子句,根據這個原理,表之間的串連必須寫在其他WHERE條件之前, 那些可以過濾掉最大數量記錄的條件必須寫在WHERE子句的末尾.
例如:
(低效,執行時間156.3秒)
SELECT …
FROM EMP E
WHERE   SAL >; 50000
AND     JOB = ‘MANAGER’
AND     25 < (SELECT COUNT(*) FROM EMP
WHERE MGR=E.EMPNO);
(高效,執行時間10.6秒)
SELECT …
FROM EMP E
WHERE 25 < (SELECT COUNT(*) FROM EMP
              WHERE MGR=E.EMPNO)
AND     SAL >; 50000
AND     JOB = ‘MANAGER’;
重點關注3:SELECT子句中避免使用 ‘ * ‘ ．重點關注

當你想在SELECT子句中列出所有的COLUMN時,使用動態SQL列引用 ‘*’ 是一個方便的方法.不幸的是,這是一個非常低效的方法. 實際上,ORACLE在解析的過程中, 會將’*’ 依次轉換成所有的列名, 這個工作是通過查詢資料字典完成的, 這意味著將耗費更多的時間.
7.      減少訪問資料庫的次數
當執行每條SQL語句時, ORACLE在內部執行了許多工作: 解析SQL語句, 估算索引的利用率, 綁定變數 , 讀資料區塊等等. 由此可見, 減少訪問資料庫的次數 , 就能實際上減少ORACLE的工作量.
例如,
     以下有三種方法可以檢索出僱員號等於0342或0291的職員.
方法1 (最低效)
     SELECT EMP_NAME , SALARY , GRADE
     FROM EMP
     WHERE EMP_NO = 342;
      SELECT EMP_NAME , SALARY , GRADE
     FROM EMP
     WHERE EMP_NO = 291;
方法2 (次低效)
        DECLARE
         CURSOR C1 (E_NO NUMBER) IS
         SELECT EMP_NAME,SALARY,GRADE
FROM EMP
         WHERE EMP_NO = E_NO;
     BEGIN
         OPEN C1(342);
         FETCH C1 INTO …,..,.. ;
                 OPEN C1(291);
        FETCH C1 INTO …,..,.. ;
          CLOSE C1;
       END;
方法3 (高效)
     SELECT A.EMP_NAME , A.SALARY , A.GRADE,
             B.EMP_NAME , B.SALARY , B.GRADE
     FROM EMP A,EMP B
     WHERE A.EMP_NO = 342
     AND    B.EMP_NO = 291;
注意:
在SQL*Plus , SQL*Forms和Pro*C中重新設定ARRAYSIZE參數, 可以增加每次資料庫訪問的檢索資料量 ,建議值為200.

重點關注4:使用DECODE函數來減少處理時間.重點關注
使用DECODE函數可以避免重複掃描相同記錄或重複串連相同的表.
例如:
    SELECT COUNT(*)，SUM(SAL)
    FROM　EMP
    WHERE DEPT_NO = 0020
    AND ENAME LIKE　‘SMITH%’;
    SELECT COUNT(*)，SUM(SAL)
    FROM　EMP
    WHERE DEPT_NO = 0030
    AND ENAME LIKE　‘SMITH%’;
你可以用DECODE函數高效地得到相同結果
SELECT COUNT(DECODE(DEPT_NO,0020,’X’,NULL)) D0020_COUNT,
         COUNT(DECODE(DEPT_NO,0030,’X’,NULL)) D0030_COUNT,
         SUM(DECODE(DEPT_NO,0020,SAL,NULL)) D0020_SAL,
         SUM(DECODE(DEPT_NO,0030,SAL,NULL)) D0030_SAL
FROM EMP WHERE ENAME LIKE ‘SMITH%’;
類似的,DECODE函數也可以運用於GROUP BY 和ORDER BY子句中.

重點關注5: 重複資料刪除記錄.重點關注

最高效的重複資料刪除記錄方法 ( 因為使用了ROWID)
DELETE FROM EMP E
WHERE E.ROWID >; (SELECT MIN(X.ROWID)
                    FROM EMP X
                    WHERE X.EMP_NO = E.EMP_NO);

重點關注6: 用TRUNCATE替代DELETE.重點關注

當刪除表中的記錄時,在通常情況下, 復原段(rollback segments ) 用來存放可以被恢複的資訊. 如果你沒有COMMIT事務,ORACLE會將資料恢複到刪除之前的狀態(準確地說是恢複到執行刪除命令之前的狀況)
而當運用TRUNCATE時, 復原段不再存放任何可被恢複的資訊.當命令運行後,資料不能被恢複.因此很少的資源被調用,執行時間也會很短.
(譯者按: TRUNCATE只在刪除全表適用,TRUNCATE是DDL不是DML)

重點關注7: 盡量多使用COMMIT.重點關注

只要有可能,在程式中盡量多使用COMMIT, 這樣程式的效能得到提高,需求也會因為COMMIT所釋放的資源而減少:
COMMIT所釋放的資源:
a.        復原段上用於恢複資料的資訊.
b.        被程式語句獲得的鎖
c.        redo log buffer 中的空間
d.       ORACLE為管理上述3種資源中的內部花費
(譯者按: 在使用COMMIT時必須要注意到事務的完整性,現實中效率和事務完整性往往是魚和熊掌不可得兼)
重點關注8:減少對錶的查詢.重點關注

在含有子查詢的SQL語句中,要特別注意減少對錶的查詢.

例如:
      低效
           SELECT TAB_NAME
           FROM TABLES
           WHERE TAB_NAME = ( SELECT TAB_NAME
                                 FROM TAB_COLUMNS
                                 WHERE VERSION = 604)
           AND　DB_VER= ( SELECT DB_VER
                            FROM TAB_COLUMNS
                            WHERE VERSION = 604)
      高效
           SELECT TAB_NAME
           FROM TABLES
           WHERE   (TAB_NAME,DB_VER)
= ( SELECT TAB_NAME,DB_VER)
                    FROM TAB_COLUMNS
                    WHERE VERSION = 604)
      Update 多個Column 例子:
      低效:
            UPDATE EMP
            SET EMP_CAT = (SELECT MAX(CATEGORY) FROM EMP_CATEGORIES),
               SAL_RANGE = (SELECT MAX(SAL_RANGE) FROM EMP_CATEGORIES)
            WHERE EMP_DEPT = 0020;
      高效:
            UPDATE EMP
            SET (EMP_CAT, SAL_RANGE)
= (SELECT MAX(CATEGORY) , MAX(SAL_RANGE)
FROM EMP_CATEGORIES)
            WHERE EMP_DEPT = 0020;
重點關注9:用EXISTS替代IN.重點關注

在許多基於基礎資料表的查詢中,為了滿足一個條件,往往需要對另一個表進行聯結.在這種情況下, 使用EXISTS(或NOT EXISTS)通常將提高查詢的效率.
低效:
SELECT *
FROM EMP (基礎資料表)
WHERE EMPNO >; 0
AND DEPTNO IN (SELECT DEPTNO
FROM DEPT
WHERE LOC = ‘MELB’)
     高效:
SELECT *
FROM EMP (基礎資料表)
WHERE EMPNO >; 0
AND EXISTS (SELECT ‘X’
FROM DEPT
WHERE DEPT.DEPTNO = EMP.DEPTNO
AND LOC = ‘MELB’)
(譯者按: 相對來說,用NOT EXISTS替換NOT IN 將更顯著地提高效率,下一節中將指出)
重點關注10:用NOT EXISTS替代NOT IN .重點關注

在子查詢中,NOT IN子句將執行一個內部的排序和合并. 無論在哪種情況下,NOT IN都是最低效的 (因為它對子查詢中的表執行了一個全表遍曆).   為了避免使用NOT IN ,我們可以把它改寫成外串連(Outer Joins)或NOT EXISTS.
例如:
SELECT …
FROM EMP
WHERE DEPT_NO NOT IN (SELECT DEPT_NO
                          FROM DEPT
                          WHERE DEPT_CAT=’A’);
為了提高效率.改寫為:
(方法一: 高效)
SELECT ….
FROM EMP A,DEPT B
WHERE A.DEPT_NO = B.DEPT(+)
AND B.DEPT_NO IS NULL
AND B.DEPT_CAT(+) = ‘A’
(方法二: 最高效)
SELECT ….
FROM EMP E
WHERE NOT EXISTS (SELECT ‘X’
                     FROM DEPT D
                     WHERE D.DEPT_NO = E.DEPT_NO
                     AND DEPT_CAT = ‘A’);
當然,最高效率的方法是有表關聯.直接兩表關係對聯的速度是最快的!
重點關注11:識別’低效執行’的SQL語句.重點關注

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;
      (譯者按: 雖然目前各種關於SQL最佳化的圖形化工具層出不窮,但是寫出自己的SQL工具來解決問題始終是一個最好的方法)