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Oracle优化细则
ORACLE优化细则
SQL语句的执行步骤
一条SQL语句的处理过程要经过以下几个步骤。
1 语法分析 分析语句的语法是否符合规范，衡量语句中各表达式的意义
2 语义分析 检查语句中涉及的所有数据库对象是否存在，且用户有相应的权限。
3 视图转换 将涉及视图的查询语句转换为相应的对基表查询语句。
4 表达式转换 将复杂的SQL表达式转换为较简单的等效连接表达式。
5 选择优化器 不同的优化器一般产生不同的“执行计划”
6 选择连接方式 ORACLE有三种连接方式，对多表连接ORACLE可选择适当的连接方式。
7 选择连接顺序 对多表连接ORACLE选择哪一对表先连接，选择这两表中哪个表做为源数据表。
8 选择数据的搜索路径 根据以上条件选择合适的数据搜索路径，如是选用全表搜索还是利用索引或是其他的方式。
9 运行“执行计划”
注：
嵌套的迭代联接（nested iteration join） ：对左边的关系里面找到的每条元组都对右边关系进行一次扫描。 这个策略容易实现，但是可能会很耗费时间。
融合排序联接（merge sort join） ：在联接开始之前，每个关系都对联接字段进行排序。 然后两个关系融合到一起，认为两个关系都对联接字段进行了排序。 这种联合更有吸引力，因为每个关系都只用扫描一次。
散列联接（hash join） ：右边的关系首先对它的联接字段进行散列排列。 然后扫描左边的关系， 并将找到的每条元组的合适的值作为散列键字用以定位右边关系里的元组。
ORACLE的优化器
ORACLE有两种优化器：基于规则的优化器（RBO， Rule Based Optimizer），和基于代价的优化器（CBO， Cost Based Optimizer）。
较典型的问题有：有时，表明明建有索引，但查询过程显然没有用到相关的索引，导致查询过程耗时漫长，占用资源巨大，问题到底出在哪儿呢？按照以下顺序查找，基本上能发现原因所在。
首先，我们要确定数据库运行在何种优化模式下，相应的参数是：optimizer_mode。可在SQLPLus中运行“show parameter optimizer_mode"来查看。ORACLE V7以来缺省的设置应是"choose"，即如果对已分析的表查询的话选择CBO，否则选择RBO。如果该参数设为“rule”，则不论表是否分析过，一概选用RBO，除非在语句中用hint强制。
其次，检查被索引的列或组合索引的首列是否出现在PL/SQL语句的WHERE子句中，这是“执行计划”能用到相关索引的必要条件。
第三，看采用了哪种类型的连接方式。ORACLE的共有Sort Merge Join（SMJ）、Hash Join（HJ）和Nested Loop Join（NL）。在两张表连接，且内表的目标列上建有索引时，只有Nested Loop才能有效地利用到该索引。SMJ即使相关列上建有索引，最多只能因索引的存在，避免数据排序过程。HJ由于须做HASH运算，索引的存在对数据查询速度几乎没有影响。
第四，看连接顺序是否允许使用相关索引。假设表emp的deptno列上有索引，表dept的列deptno上无索引，WHERE语句有emp.deptno=dept.deptno条件。在做NL连接时，emp做为外表，先被访问，由于连接机制原因，外表的数据访问方式是全表扫描，emp.deptno上的索引显然是用不上，最多在其上做索引全扫描或索引快速全扫描。
第五，是否用到系统数据字典表或视图。由于系统数据字典表都未被分析过，可能导致极差的“执行计划”。但是不要擅自对数据字典表做分析，否则可能导致死锁，或系统性能下降。
第六，索引列是否函数的参数。如是，索引在查询时用不上。
第七，是否存在潜在的数据类型转换。如将字符型数据与数值型数据比较，ORACLE会自动将字符型用to_number()函数进行转换，从而导致第六种现象的发生。
第八，是否为表和相关的索引搜集足够的统计数据。对数据经常有增、删、改的表最好定期对表和索引进行分析，可用SQL语句“analyze table xxxx compute statistics for all indexes;"。ORACLE掌握了充分反映实际的统计数据，才有可能做出正确的选择。
第九，索引列的选择性不高。
我们假设典型情况，有表emp，共有一百万行数据，但其中的emp.deptno列，数据只有4种不同的值，如10、20、30、40。虽然emp数据行有很多，ORACLE缺省认定表中列的值是在所有数据行均匀分布的，也就是说每种deptno值各有25万数据行与之对应。假设SQL搜索条件DEPTNO=10，利用deptno列上的索引进行数据搜索效率，往往不比全表扫描的高，ORACLE理所当然对索引“视而不见”，认为该索引的选择性不高。
但我们考虑另一种情况，如果一百万数据行实际不是在4种deptno值间平均分配，其中有99万行对应着值10，5000行对应值20，3000行对应值30，2000行对应值40。在这种数据分布图案中对除值为10外的其它deptno值搜索时，毫无疑问，如果索引能被应用，那么效率会高出很多。我们可以采用对该索引列进行单独分析，或用analyze语句对该列建立直方图，对该列搜集足够的统计数据，使ORACLE在搜索选择性较高的值能用上索引。
第十，索引列值是否可为空（NULL）。如果索引列值可以是空值，在SQL语句中那些需要返回NULL值的操作，将不会用到索引，如COUNT（*），而是用全表扫描。这是因为索引中存储值不能为全空。
第十一，看是否有用到并行查询（PQO）。并行查询将不会用到索引。
第十二，看PL/SQL语句中是否有用到bind变量。由于数据库不知道bind变量具体是什么值，在做非相等连接时，如“<”，“>”,“like”等。ORACLE将引用缺省值，在某些情况下会对执行计划造成影响。
如果从以上几个方面都查不出原因的话，我们只好用采用在语句中加hint的方式强制ORACLE使用最优的“执行计划”。
hint采用注释的方式，有行注释和段注释两种方式。
如我们想要用到A表的IND_COL1索引的话，可采用以下方式：
“SELECT /*+ INDEX（A IND_COL1）*/ * FROM A WHERE COL1 = XXX;"
注意，注释符必须跟在SELECT之后，且注释中的“+”要紧跟着注释起始符“/*”或“--”，否则hint就被认为是一般注释，对PL/SQL语句的执行不产生任何影响。
两种有效的跟踪调试方法
ORACLE提供了两种有效的工具来跟踪调试PL/SQL语句的执行计划。
一种是EXPLAIN TABLE方式。用户必须首先在自己的模式（SCHEMA）下，建立PLAN_TABLE表，执行计划的每一步骤都将记录在该表中，建表SQL脚本为在${ORACLE_HOME}/rdbms/admin/下的utlxplan.sql。
打开SQL*PLUS，输入“SET AUTOTRACE ON”，然后运行待调试的SQL语句。在给出查询结果后，ORACLE将显示相应的“执行计划”，包括优化器类型、执行代价、连接方式、连接顺序、数据搜索路径以及相应的连续读、物理读等资源代价。
如果我们不能确定需要跟踪的具体SQL语句，比如某个应用使用一段时间后，响应速度忽然变慢。我们这时可以利用ORACLE提供的另一个有力工具TKPROF，对应用的执行过程全程跟踪。
我们要先在系统视图V$SESSION中，可根据USERID或MACHINE，查出相应的SID和SERIAL#。
以SYS或其他有执行DBMS_SYSTEM程序包的用户连接数据库，执行“EXECUTE DBMS_SYSTEM.SET_SQL_TRACE_IN_SESSION（SID，SERIAL#，TRUE）；”。
然后运行应用程序，这时在服务器端，数据库参数“USER_DUMP_DEST”指示的目录下，会生成ora__xxxx.trc文件，其中xxxx为被跟踪应用的操作系统进程号。
应用程序执行完成后，用命令tkprof对该文件进行分析。命令示例：“tkprof tracefile outputfile explain=userid/password"。在操作系统ORACLE用户下，键入“tkprof”，会有详细的命令帮助。分析后的输出文件outputfile中，有每一条PL/SQL语句的“执行计划”、CPU占用、物理读次数、逻辑读次数、执行时长等重要信息。根据输出文件的信息，我们可以很快发现应用中哪条PL/SQL语句是问题的症结所在。
SQL语句编写注意问题
一、下面就某些SQL语句的where子句编写中需要注意的问题作详细介绍。在这些where子句中，即使某些列存在索引，但是由于编写了劣质的SQL，系统在运行该SQL语句时也不能使用该索引，而同样使用全表扫描，这就造成了响应速度的极大降低。
1. IS NULL 与 IS NOT NULL
不能用null作索引，任何包含null值的列都将不会被包含在索引中。 任何在where子句中使用is null或is not null的语句优化器是不允许使用索引的。
2. 语句中的函数
语句中如有函数操作如（upper,substr等）时，优化器是不会使用索引的，应尽量少用或不用。
3. 带通配符（%）的like语句
如果通配符（%）在搜寻词首出现，Oracle系统不会使用索引。在很多情况下可能无法避免这种情况，然而当通配符出现在字符串其他位置时，优化器就能利用索引。在下面的查询中索引得到了使用：
select * from user_m where loginid like 'r%';
4. Order by语句
ORDER BY语句决定了Oracle如何将返回的查询结果排序。Order by语句对要排序的列没有什么特别的限制。但任何在Order by语句的非索引项或者有计算表达式都将降低查询速度,应尽量少用。
5. NOT
我们在查询时经常在where子句使用一些逻辑表达式，如大于、小于、等于以及不等于等等，也可以使用and（与）、or（或）以及not（非）。NOT可用来对任何逻辑运算符号取反。NOT运算符包含在另外一个逻辑运算符中，这就是不等于（<>）运算符。换句话说，即使不在查询where子句中显式地加入NOT词，NOT仍在运算符中，见下例：
select * from employee where salary<>3000;
对这个查询，可以改写为不使用NOT：select * from employee where salary<3000 or salary>3000;
虽然这两种查询的结果一样，但是第二种查询方案会比第一种查询方案更快些。第二种查询允许对salary列使用索引，而第一种查询则不能使用索引。
6. IN和EXISTS
在where子句中使用子查询。在where子句中可以使用两种格式的子查询。第一种格式是使用IN操作符：第二种格式是使用EXIST操作符： 第二种格式要远比第一种格式的效率高。应尽可能使用NOT EXISTS来代替NOT IN。
7．条件的顺序问题
条件列和索引列的顺序要保持对应
8．使用union、intersect、minus; 消除对大型表行数据的顺序存取
对连接的列进行索引，还可以使用并集来避免顺序存取。尽管在所有的检查列上都有索引，但某些形式的where子句强迫优化器使用顺序存取。下面的查询将强迫对orders表执行顺序操作：
SELECT ＊ FROM orders WHERE (customer_num=104 AND order_num>1001) OR order_num=1008
虽然在customer_num和order_num上建有索引，但是在上面的语句中优化器还是使用顺序存取路径扫描整个表。因为这个语句要检索的是分离的行的集合，所以应该改为如下语句：
SELECT ＊ FROM orders WHERE customer_num=104 AND order_num>1001 UNION
SELECT ＊ FROM orders WHERE order_num=1008
这样就能利用索引路径处理查询。
二、其他注意事项
1．精确查询列及查询条件, 禁用通配符＊；
2．在满足业务逻辑的情况下，分割事务大小，及时提交事务；
3．及时释放用户锁和资源，减少用户锁的使用；
4．对外键建立相应顺序的索引；
5．在可能的情况下修改不合理数据库系统的结构；
6．使用临时表加速查询
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