SQL 最佳化之該走索引卻不走索引的分析（二）

SQL最佳化器簡介
基於規則的最佳化器
。總是使用索引
。總是從驅動表開始（from子句最右邊的表）
。只有在不可避免的情況下，才使用全表掃描
。任何索引都可以
基於成本的最佳化器
。需要表、索引的統計資料
Analyze table customer compute statistics;
Analyze table customer estimate statistics sample 5000 rows;
。表中設定並行度、表分區

最佳化器模式
rule模式
。總忽略CBO和統計資訊而基於規則
choose模式
。Oracle根據情況選擇rule or first_rows or all_rows
first_rows 模式
。基於成本，以最快的速度返回記錄，會造成總體查詢速度的下降或消耗更多的資源，傾向索引掃描，適合OLTP系統
all_rows模式
。基於成本，確保總體查詢時間最短，傾向並行全表掃描
例如：
Select last_name from customer order by last_name;用first_rows時，迅速返回記錄，但I/O量大，用all_rows時，返回記錄慢，但使用資源少。

本文的目的：
1、說一說Oracle的Optimizer及其相關的一些知識。
2、回答一下為什麼有時一個表的某個欄位明明有索引,當觀察一些SQL的執行計畫時,發現確不走索引的問題。
3、如果你對 FIRST_ROWS、 ALL_ROWS這兩種模式有疑惑時也可以看一下這篇文章。

開始吧:

Oracle在執行一個SQL之前,首先要分析一下語句的執行計畫,然後再按執行計畫去執行。分析語句的執行計畫的工作是由最佳化器(Optimizer)來完成的。不同的情況,一條SQL可能有多種執行計畫,但在某一時點,一定只有一種執行計畫是最優的,花費時間是最少的。相信你一定會用Pl/sql Developer、Toad等工具去看一個語句的執行計畫,不過你可能對Rule、Choose、First rows、All rows這幾項有疑問,因為我當初也是這樣的,那時我也疑惑為什麼選了以上的不同的項,執行計畫就變了?

1、最佳化器的最佳化方式

Oracle的最佳化器共有兩種的最佳化方式,即基於規則的最佳化方式(Rule-Based Optimization,簡稱為RBO)和基於代價的最佳化方式(Cost-Based Optimization,簡稱為CBO)。
A、RBO方式：最佳化器在分析SQL語句時,所遵循的是Oracle內部預定的一些規則。比如我們常見的,當一個where子句中的一列有索引時去走索引。
B、CBO方式：依詞義可知,它是看語句的代價(Cost)了,這裡的代價主要指Cpu和記憶體。最佳化器在判斷是否用這種方式時,主要參照的是表及索引的統計資訊。統計資訊給出表的大小 、有少行、每行的長度等資訊。這些統計資訊起初在庫內是沒有的,是你在做analyze後才出現的,很多的時侯到期統計資訊會令最佳化器做出一個錯誤的執行計畫,因些我們應及時更新這些資訊。在Oracle8及以後的版本,Oracle列推薦用CBO的方式。

我們要明了,不一定走索引就是優的 ,比如一個表只有兩行資料,一次IO就可以完成全表的檢索,而此時走索引時則需要兩次IO,這時對這個表做全表掃描(full table scan)是最好的。

2、最佳化器的最佳化模式(Optermizer Mode)

最佳化模式包括Rule,Choose,First rows,All rows這四種方式,也就是我們以上所提及的。如下我解釋一下：

Rule:不用多說,即走基於規則的方式。

Choolse:這是我們應觀注的,預設的情況下Oracle用的便是這種方式。指的是當一個表或或索引有統計資訊,則走CBO的方式,如果表或索引沒統計資訊,表又不是特別的小,而且相應的列有索引時,那麼就走索引,走RBO的方式。

First Rows:它與Choose方式是類似的,所不同的是當一個表有統計資訊時,它將是以最快的方式返回查詢的最先的幾行,從總體上減少了回應時間。

All Rows:也就是我們所說的Cost的方式,當一個表有統計資訊時,它將以最快的方式返回表的所有的行,從總體上提高查詢的輸送量。沒有統計資訊則走基於規則的方式。

3、如何設定選用哪種最佳化模式

a、Instance層級

我們可以通過在init.ora檔案中設定OPTIMIZER_MODE=RULE、OPTIMIZER_MODE=CHOOSE、OPTIMIZER_MODE=FIRST_ROWS、OPTIMIZER_MODE=ALL_ROWS去選用3所提的四種方式,如果你沒設定OPTIMIZER_MODE參數則預設用的是Choose這種方式。

B、Sessions層級

通過SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=;來設定。

C、語句層級

這些需要用到Hint,比如:
SQL> SELECT /*+ RULE */ a.userid,
2 b.name,
3 b.depart_name
4 FROM tf_f_yhda a,
5 tf_f_depart b
6 WHERE a.userid=b.userid;

4、為什麼有時一個表的某個欄位明明有索引,當觀察一些語的執行計畫確不走索引呢？如何解決呢 ？

A、不走索引大體有以下幾個原因
♀你在Instance層級所用的是all_rows的方式
♀你的表的統計資訊(最可能的原因)
♀你的表很小,上文提到過的,Oracle的最佳化器認為不值得走索引。
B、解決方案
♀可以修改init.ora中的OPTIMIZER_MODE這個參數,把它改為Rule或Choose,重起資料庫。也可以使用4中所提的Hint.

 

補充：不走索引的原因，甚至加上 /*+index(table_name index_name)*/還不走索引，那可能是因為你要走索引的這列是nullable，雖然這列沒有空值。

備忘 ： 不走索引的其它原因

1、建立複合式索引，但查詢謂詞並未使用複合式索引的第一列，此處有一個INDEX SKIP SCAN概念。
2、在包含有null值的table列上建立索引，當時使用select count(*) from table時不會使用索引。
3、在索引列上使用函數時不會使用索引，如果一定要使用索引只能建立函數索引。
4、當被索引的列進行隱式的類型轉換時不會使用索引。如:select * from t where indexed_column = 5，而indexed_column列建立索引但類型是字元型，這時Oracle會產生
隱式的類型轉換，轉換後的語句類似於select * from t where to_number(indexed_column) = 5，此時不走索引的情況類似於case3。日期轉換也有類似問題，如:
select * from t where trunc(date_col) = trunc(sysdate)其中date_col為索引列，這樣寫不會走索引，可改寫成select * from t where date_col >= trunc(sysdate)
and date_col < trunc(sysdate+1)，此查詢會走索引。
5、並不是所有情況使用索引都會加快查詢速度，full scan table 有時會更快，尤其是當查詢的資料量占整個表的比重較大時，因為full scan table採用的是多塊讀，
當Oracle最佳化器沒有選擇使用索引時不要立即強制使用，要充分證明使用索引確實查詢更快時再使用強制索引。

6、<>

7、like’%dd’百分比符號在前

8、not in ,not exist.