傳說中的“謂詞越界“場景

bisal發表於2018-12-25

開發環境，碰見一個謂詞越界的問題，模擬這條SQL，如下所示，其中A_ID是表test的外來鍵，並且存在索引， 

SELECT 1 FROM test WHERE A_ID = 6052138 AND IS_VALID = 1

這張表的資料量，大約10萬， 

SQL> select count(*) from test;
 COUNT(*)
----------
    99044

檢視select 1這條SQL的10053， 

***************************************
BASE STATISTICAL INFORMATION
***********************
Table Stats::
  Table: TEST  Alias: TEST
    #Rows: 265702  #Blks:  13157  AvgRowLen:  180.00  ChainCnt:  0.00
Index Stats::
  Index: IDX_TEST_01  Col#: 2
    LVLS: 2  #LB: 1777  #DK: 119696  LB/K: 1.00  DB/K: 1.00  CLUF: 118505.00
  Index: IDX_TEST_02  Col#: 3
    LVLS: 2  #LB: 2339  #DK: 381  LB/K: 6.00  DB/K: 272.00  CLUF: 103794.00
  Index: IDX_TEST_03  Col#: 7
    LVLS: 2  #LB: 786  #DK: 2292  LB/K: 1.00  DB/K: 36.00  CLUF: 82804.00
  Index: PK_TEST_ID  Col#: 1
    LVLS: 2  #LB: 1652  #DK: 265702  LB/K: 1.00  DB/K: 1.00  CLUF: 238444.00
Access path analysis for TEST
***************************************
SINGLE TABLE ACCESS PATH 
  Single Table Cardinality Estimation for TEST[TEST] 
  Column (#2): A_ID(
    AvgLen: 6 NDV: 119696 Nulls: 0 Density: 0.000008 Min: 5586857 Max: 5726449
  Column (#60): IS_VALID(
    AvgLen: 3 NDV: 1 Nulls: 0 Density: 0.000002 Min: 1 Max: 1
    Histogram: Freq  #Bkts: 1  UncompBkts: 10049  EndPtVals: 1
Using prorated density: 0.000002 of col #2 as selectvity of out-of-range/non-existent value pred
  Table: TEST  Alias: TEST
    Card: Original: 265702.000000  Rounded: 1  Computed: 0.50  Non Adjusted: 0.50
  Access Path: TableScan
    Cost:  3577.48  Resp: 3577.48  Degree: 0
      Cost_io: 3565.00  Cost_cpu: 460365831
      Resp_io: 3565.00  Resp_cpu: 460365831
  Using prorated density: 0.000002 of col #2 as selectvity of out-of-range/non-existent value pred
  Access Path: index (AllEqRange)
    Index: IDX_TEST_01
    resc_io: 4.00  resc_cpu: 30301
    ix_sel: 0.000002  ix_sel_with_filters: 0.000002 
    Cost: 4.00  Resp: 4.00  Degree: 1
  Best:: AccessPath: IndexRange
  Index: IDX_TEST_01
         Cost: 4.00  Degree: 1  Resp: 4.00  Card: 0.50  Bytes: 0
***************************************
...
CBRID: TEST @ SEL$1 TableLookup allocation - Failure - : disabled by parameter

看見提示，#2這列，即A_ID，對於超出範圍的、不存在的值，使用0.000002作為選擇率，即這種選擇率，是預估的值，不是實際計算的，換句話說，有可能對執行成本的計算，產生偏差，

Using prorated density: 0.000002 of col #2 as selectvity of out-of-range/non-existent value pred


我們從這張表，A_ID欄位實際的儲存，看下是否存在他所說的，“超出範圍”， 

SQL> select min(A_ID), max(A_ID) from TEST;
MIN(A_ID) MAX(A_ID)
--------- ---------
  6006992   6052756

上述結果展示，A_ID的取值範圍是6006992-6052756，而trace中，標記A_ID的min和max則是5586857-5726449，因此，這條SQL，出現了傳說中的“謂詞越界”，

Min: 5586857 Max: 5726449


trace中的min和max，怎麼得來的？他是讀取的dba_tab_col_statistics檢視，通過換算得到的， 

SQL> select table_name, column_name, utl_raw.cast_to_number(low_value) low,
  2  utl_raw.cast_to_number(high_value) hight
  3  from dba_tab_col_statistics
  4  WHERE table_name='TEST' AND column_name='A_ID'
  5  and owner='BISAL';
TABLE_NAME               COLUMN_NAME                      LOW      HIGHT
------------------------ ------------------------------ -------- -----------
TEST                     A_ID                            5586857   5726449


但是慶幸的是，雖然出現了謂詞越界的問題，並沒有因為成本值計算偏差，導致CBO選擇錯誤的執行計劃，我覺得和這條SQL的謂詞條件比較簡單，有一定的關係，可選擇的執行計劃就這兩種， 

SELECT /*+gather_plan_statistics*/ 1 FROM test WHERE A_ID = 6052138 AND IS_VALID = 1
select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null,null,'ALLSTATS LAST'));
Plan hash value: 1000423460
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                   | Name        | Starts | E-Rows | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT            |             |      1 |        |      2 |00:00:00.01 |       6 |
|*  1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST        |      1 |      1 |      2 |00:00:00.01 |       6 |
|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_TEST_01 |      1 |      1 |      2 |00:00:00.01 |       4 |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
   1 - filter("IS_VALID"=1)
   2 - access("A_ID"=6052138)


因此這個案例中，雖然出現了“謂詞越界”，對COST的計算，會有誤差，但並未影響執行計劃的選擇，如果是一條謂詞複雜的SQL，包含多種執行計劃的可能，出現“謂詞越界”，選錯執行計劃，形成效能問題，就是大概率了。


解決方法，就是重採集統計資訊，以讓COST的計算，更接近實際，避免使用預設值，讓CBO作出正確選擇。

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