Oracle SQL效能優化系列介紹

1. 選用適合的ORACLE優化器

ORACLE的優化器共有3種:

a. RULE (基於規則) b. COST (基於成本) c. CHOOSE (選擇性)

設定預設的優化器,可以通過對init.ora檔案中OPTIMIZER_MODE引數的各種宣告,如RULE,COST,CHOOSE,ALL_ROWS,FIRST_ROWS . 你當然也在SQL句級或是會話(session)級對其進行覆蓋. 為了使用基於成本的優化器(CBO, Cost-Based Optimizer) , 你必須經常執行analyze 命令,以增加資料庫中的物件統計資訊(object statistics)的準確性。

如果資料庫的優化器模式設定為選擇性(CHOOSE),那麼實際的優化器模式將和是否執行過analyze命令有關. 如果table已經被analyze過, 優化器模式將自動成為CBO , 反之,資料庫將採用RULE形式的優化器。

在預設情況下,ORACLE採用CHOOSE優化器, 為了避免那些不必要的全表掃描(full table scan) , 你必須儘量避免使用CHOOSE優化器,而直接採用基於規則或者基於成本的優化器。

2. 訪問Table的方式

ORACLE 採用兩種訪問表中記錄的方式:

a. 全表掃描

全表掃描就是順序地訪問表中每條記錄. ORACLE採用一次讀入多個資料塊(database block)的方式優化全表掃描.

b. 通過ROWID訪問表

你可以採用基於ROWID的訪問方式情況,提高訪問表的效率, , ROWID包含了表中記錄的物理位置資訊..ORACLE採用索引(INDEX)實現了資料和存放資料的物理位置(ROWID)之間的聯絡. 通常索引提供了快速訪問ROWID的方法,因此那些基於索引列的查詢就可以得到效能上的提高。

3. 共享SQL語句

為了不重複解析相同的SQL語句,在第一次解析之後, ORACLE將SQL語句存放在記憶體中.這塊位於系統全域性區域SGA(system global area)的共享池(shared buffer pool)中的記憶體可以被所有的資料庫使用者共享. 因此,當你執行一個SQL語句(有時被稱為一個遊標)時,如果它 和之前的執行過的語句完全相同, ORACLE就能很快獲得已經被解析的語句以及最好的執行路徑. 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。

可惜的是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連線查詢。資料庫管理員必須在init.ora中為這個區域設定合適的引數,當這個記憶體區域越大,就可以保留更多的語句,當然被共享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查詢相同的語句。這裡需要註明的是,ORACLE對兩者採取的是一種嚴格匹配,要達成共享,SQL語句必須完全相同(包括空格,換行等)。

共享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享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. 兩個語句所指的物件必須完全相同:

例如: 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享.SQL能否共享，原因select max(sal_cap) from sal_limit; 不能。每個使用者都有一個private synonym - sal_limit , 它們是不同的物件 select count(*0 from work_city where sdesc like 'NEW%'; 能。兩個使用者訪問相同的物件：

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,物件不同.

C. 兩個SQL語句中必須使用相同的名字的繫結變數(bind variables)

例如：

第一組的兩個SQL語句是相同的(可以共享),而第二組中的兩個語句是不同的(即使在執行時,賦於不同的繫結變數相同的值)

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;

4. 選擇最有效率的表名順序(只在基於規則的優化器中有效)

ORACLE的解析器按照從右到左的順序處理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表.當ORACLE處理多個表時, 會運用排序及合併的方式連線它們.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併。

例如:

表 TAB1 16,384 條記錄。

表 TAB2 1 條記錄。

選擇TAB2作為基礎表 (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個以上的表連線查詢, 那就需要選擇交叉表(intersection table)作為基礎表, 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。

以下為引用的內容：

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更有效率以下為引用的內容：

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

5. WHERE子句中的連線順序

ORACLE採用自下而上的順序解析WHERE子句,根據這個原理,表之間的連線必須寫在其他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';

6. SELECT子句中避免使用 ‘ * ‘

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, 繫結變數 , 讀資料塊等等. 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引數, 可以增加每次資料庫訪問的檢索資料量 ,建議值為200。

8. 使用DECODE函式來減少處理時間

使用DECODE函式可以避免重複掃描相同記錄或重複連線相同的表。

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函式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函式也可以運用於GROUP BY 和ORDER BY子句中。

9. 整合簡單,無關聯的資料庫訪問

如果你有幾個簡單的資料庫查詢語句,你可以把它們整合到一個查詢中(即使它們之間沒有關係)

例如:

SELECT NAME FROM EMP 
WHERE EMP_NO = 1234; 

SELECT NAME FROM DPT 
WHERE DPT_NO = 10 ; 

SELECT NAME FROM CAT 
WHERE CAT_TYPE = ‘RD';

上面的3個查詢可以被合併成一個:

SELECT E.NAME , D.NAME , C.NAME FROM CAT C , DPT D , EMP E,DUAL X 
WHERE NVL(‘X',X.DUMMY) = NVL(‘X',E.ROWID(+)) 
AND NVL(‘X',X.DUMMY) = NVL(‘X',D.ROWID(+)) 
AND NVL(‘X',X.DUMMY) = NVL(‘X',C.ROWID(+)) 
AND E.EMP_NO(+) = 1234 
AND D.DEPT_NO(+) = 10 
AND C.CAT_TYPE(+) = ‘RD';

(譯者按: 雖然採取這種方法,效率得到提高,但是程式的可讀性大大降低,所以讀者 還是要權衡之間的利弊)

10. 刪除重複記錄

最高效的刪除重複記錄方法 ( 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);

11. 用TRUNCATE替代DELETE

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

12. 儘量多使用COMMIT

只要有可能,在程式中儘量多使用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. 回滾段上用於恢復資料的資訊。

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。