Oracle資料庫關於SQL的執行計劃

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的執行計劃時,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劃,然後再按執行計劃去執行。分析語句的執行計劃的工作是由最佳化器 (Optimizer)來完成的。不同的情況,一條SQL可能有多種執行計劃,但在某一時點,一定只有一種執行計劃是最優的,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劃,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,執行計劃就變了?
　　
　　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,很多的時侯過期統計資訊會令最佳化器做出一個錯誤的執行 計劃,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。
　　
　　我們要明瞭,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,從總體上減少了響應時間。
　　
　　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吞吐量。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級別
　　
　 　我們可以透過在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引數則預設用的是Choose這種方式。
　　
　　B、Sessions級別
　　
　　透過SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=;來設定。
　　
　　C、語句級別
　　
　　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劃確不走索引呢？如何解決呢 ？
　　
　　A、不走索引大體有以下幾個原因
　　♀你在Instance級別所用的是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、解決方法
　　♀可以修改init.ora中的OPTIMIZER_MODE這個引數,把它改為Rule或Choose,重起資料庫。也可以使用4中所提的Hint.
　　♀刪除統計資訊
　　SQL>analyze table table_name delete statistics;
　　♀表小不走索引是對的,不用調的。
　　
　　5、其它相關
　　
　　A、如何看一個表或索引是否是統計資訊
　　
　　SQL>SELECT * FROM user_tables
　　2 WHERE table_name=
　　3 AND num_rows is not null;
　　SQL>SELECT * FROM user_indexes
　　2 WHERE table_name=
　　3 AND num_rows is not null;
　　
　　b、如果我們先用CBO的方式,我們應及時去更新表和索引的統計資訊,以免生形不切合實的執行計劃。
　　
　　SQL> ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
　　SQL> ANALYZE INDEX index_name ESTIMATE STATISTICS;
　　
　　具體的ANALYZE語句請參照Oracle8i/9i 的refrence文件。
　　<================end of file“Oracle的最佳化器(Optimizer)”=====================>
　　
　　下面的是我的關於一點執行計劃的理解：
　　
　　1。首先要啟動trace的選項：(oracle10g以上版本不用此步驟)
　　set autotrace trace explain
　　如果出現下面的錯誤：
　　
　　SQL>　set autotrace trace explain
　　SP2-0613: Unable to verify PLAN_TABLE format or existence
　　SP2-0611: Error enabling EXPLAIN report
　　
　　那麼要先執行下面的語句：
　　 @?/rdbms/admin/utlxplan.sql；
　　
　　2。分析下面的執行計劃：
　　
　 　SQL> select ename,dname　　from emp, dept　 where emp.deptno=dept.deptno　　 and dept.dname in ('ACCOUNTING','RESEARCH','SALES','OPERATIONS');
　　
　　Execution Plan
　　----------------------------------------------------------
　　0　　　SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
　　1　　0　 NESTED LOOPS
　　2　　1　　 TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP'
　　3　　1　　 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'DEPT'
　　4　　3　　　 INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)
　　
　　關於前面的兩個數字，第一個是狀態ID,第二個是父ID。
　　
　　就是如下所示：0--&gt1--&gt2
　　　　　　　　　　　　 |
　　　　　　　　　　　　 |--&gt3--&gt4
　　在上圖裡，0的執行依靠1，1的執行又依賴2和3，2是沒有子ID的，所以2最先執行，然後是4，在然後是3；然後2和3的結果傳回1。
　　
　　在這個裡面0行有個字“Optimizer=CHOOSE”，這個就是上文說的那個oracle的最佳化器了。
　　
　　還有，看這個“ INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'PK_DEPT' (UNIQUE)”，就知道這個語句執行的時候是走INDEX的。
　　
　　可以猜測這個SQL是使用的RBO，而不是CBO.
　　
　　如果讓它變成CBO的話，可以這樣：
　　analyze table emp compute statistics;
　　analyze table dept compute statistics;
　　
　　然後再執行一次：
　　
　　SQL> select ename,dname　　from emp, dept　 where emp.deptno=dept.deptno　　 and
　　 dept.dname in ('ACCOUNTING','RESEARCH','SALES','OPERATIONS');
　　
　　Execution Plan
　　----------------------------------------------------------
　　0　　　SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=3 Card=14 Bytes=252)
　　1　　0　 HASH JOIN (Cost=3 Card=14 Bytes=252)
　　2　　1　　 TABLE ACCESS (FULL) OF 'DEPT' (Cost=1 Card=3 Bytes=33)
　　3　　1　　 TABLE ACCESS (FULL) OF 'EMP' (Cost=1 Card=14 Bytes=98)
　　
　　這次執行的時候，就不會走INDEX,而是全表掃描了，因為這個表一共就只有14個記錄。[@more@]