ORACLE的优化器(五)

38. 避免在索引上使用is null 或 is not null
避免在索引中使用任何可以为空的列，ORACLE将无法使用该索引 ．对于单列索引，如果列包含空值，索引中将不存在此记录. 对于复合索引，如果每个列都为空，索引中同样不存在此记录.　如果至少有一个列不为空，则记录存在于索引中． 
举例: 
如果唯一性索引建立在表的A列和B列上, 并且表中存在一条记录的A,B值为(123,null) , ORACLE将不接受下一条具有相同A,B值（123,null）的记录(插入). 然而如果 
所有的索引列都为空，ORACLE将认为整个键值为空而空不等于空. 因此你可以插入1000 
条具有相同键值的记录,当然它们都是空! 
因为空值不存在于索引列中,所以WHERE子句中对索引列进行空值比较将使ORACLE停用该索引. 
举例: 

低效: (索引失效) 

SELECT … FROM DEPARTMENT 
WHERE DEPT_CODE IS NOT NULL; 

高效: (索引有效) 

SELECT … FROM DEPARTMENT 
WHERE DEPT_CODE >=0; 

39. 总是使用索引的第一个列
如果索引是建立在多个列上, 只有在它的第一个列(leading column)被where子句引用时,优化器才会选择使用该索引. 
译者按: 
这也是一条简单而重要的规则. 见以下实例. 
SQL> create table multiindexusage ( inda number , indb number , descr varchar2(10)); 
Table created. 
SQL> create index multindex on multiindexusage(inda,indb); 
Index created. 
SQL> set autotrace traceonly 
SQL> select * from multiindexusage where inda = 1; 
Execution Plan 
---------------------------------------------------------- 
0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 
1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'MULTIINDEXUSAGE' 
2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'MULTINDEX' (NON-UNIQUE) 
SQL> select * from multiindexusage where indb = 1; 
Execution Plan 
---------------------------------------------------------- 
0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 
1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF 'MULTIINDEXUSAGE' 
很明显, 当仅引用索引的第二个列时,优化器使用了全表扫描而忽略了索引

 

40. Oracle内部操作
当执行查询时,ORACLE采用了内部的操作. 下表显示了几种重要的内部操作. 
ORACLE Clause 
内部操作 
ORDER BY 
SORT ORDER BY 
UNION 
UNION-ALL 
MINUS 
INTERSECT 
DISTINCT,MINUS,INTERSECT,UNION 
SORT UNIQUE 
MIN,MAX,COUNT 
SORT AGGREGATE 
GROUP BY 
SORT GROUP BY 
ROWNUM 
COUNT or COUNT STOPKEY 
Queries involving Joins 
SORT JOIN,MERGE JOIN,NESTED LOOPS 
CONNECT BY 
CONNECT BY 

41. 使用 Union All 代替 Union
当SQL语句需要UNION两个查询结果集合时,这两个结果集合会以UNION-ALL的方式被合并, 然后在输出最终结果前进行排序. 
如果用UNION ALL替代UNION, 这样排序就不是必要了. 效率就会因此得到提高. 
举例: 
低效： 
SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT 
FROM DEBIT_TRANSACTIONS 
WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95' 
UNION 
SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT 
FROM DEBIT_TRANSACTIONS 
WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95' 

高效: 
SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT 
FROM DEBIT_TRANSACTIONS 
WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95' 
UNION ALL 
SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT 
FROM DEBIT_TRANSACTIONS 
WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95' 

译者按: 
需要注意的是，UNION ALL 将重复输出两个结果集合中相同记录. 因此各位还是 
要从业务需求分析使用UNION ALL的可行性. 
UNION 将对结果集合排序,这个操作会使用到SORT_AREA_SIZE这块内存. 对于这 
块内存的优化也是相当重要的. 下面的SQL可以用来查询排序的消耗量 

Select substr(name,1,25) "Sort Area Name", 
substr(value,1,15) "Value" 
from v$sysstat 
where name like 'sort%'

42. 使用提示
对于表的访问,可以使用两种Hints. 
FULL 和 ROWID 
FULL hint 告诉ORACLE使用全表扫描的方式访问指定表. 
例如: 
SELECT /*+ FULL(EMP) */ * 
FROM EMP 
WHERE EMPNO = 7893; 

ROWID hint 告诉ORACLE使用TABLE ACCESS BY ROWID的操作访问表. 
通常, 你需要采用TABLE ACCESS BY ROWID的方式特别是当访问大表的时候, 使用这种方式, 你需要知道ROIWD的值或者使用索引. 
如果一个大表没有被设定为缓存(CACHED)表而你希望它的数据在查询结束是仍然停留 
在SGA中,你就可以使用CACHE hint 来告诉优化器把数据保留在SGA中. 通常CACHE hint 和 FULL hint 一起使用. 
例如: 
SELECT /*+ FULL(WORKER) CACHE(WORKER)*/ * 
FROM WORK; 

索引hint 告诉ORACLE使用基于索引的扫描方式. 你不必说明具体的索引名称 

例如: 
SELECT /*+ INDEX(LODGING) */ LODGING 
FROM LODGING 
WHERE MANAGER = ‘BILL GATES'; 
在不使用hint的情况下, 以上的查询应该也会使用索引,然而,如果该索引的重复值过多而你的优化器是CBO, 优化器就可能忽略索引. 在这种情况下, 你可以用INDEX hint强制ORACLE使用该索引. 
ORACLE hints 还包括ALL_ROWS, FIRST_ROWS, RULE,USE_NL, USE_MERGE, USE_HASH 等等. 

43. 使用Where代替Group By
ORDER BY 子句只在两种严格的条件下使用索引. 
ORDER BY中所有的列必须包含在相同的索引中并保持在索引中的排列顺序. 
ORDER BY中所有的列必须定义为非空. 
WHERE子句使用的索引和ORDER BY子句中所使用的索引不能并列. 
例如: 
表DEPT包含以下列: 
DEPT_CODE PK NOT NULL 
DEPT_DESC NOT NULL 
DEPT_TYPE NULL 
非唯一性的索引(DEPT_TYPE) 
低效: (索引不被使用) 
SELECT DEPT_CODE FROM DEPT 
ORDER BY DEPT_TYPE 

EXPLAIN PLAN: 
SORT ORDER BY 
TABLE ACCESS FULL 

高效: (使用索引) 
SELECT DEPT_CODE FROM DEPT 
WHERE DEPT_TYPE > 0 

EXPLAIN PLAN: 
TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP 
INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX 

译者按: 
ORDER BY 也能使用索引! 这的确是个容易被忽视的知识点. 我们来验证一下: 
SQL> select * from emp order by empno; 
Execution Plan 
---------------------------------------------------------- 
0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 
1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP' 
2 1 INDEX (FULL SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE) 

44. 避免改变索引的类型
  当比较不同数据类型的数据时, ORACLE自动对列进行简单的类型转换. 
假设 EMPNO是一个数值类型的索引列. 
SELECT … FROM EMP 
WHERE EMPNO = ‘123' 
实际上,经过ORACLE类型转换, 语句转化为: 
SELECT … FROM EMP 
WHERE EMPNO = TO_NUMBER(‘123') 
幸运的是,类型转换没有发生在索引列上,索引的用途没有被改变. 
现在,假设EMP_TYPE是一个字符类型的索引列. 
SELECT … FROM EMP 
WHERE EMP_TYPE = 123

这个语句被ORACLE转换为: 
SELECT … FROM EMP 
WHERE TO_NUMBER(EMP_TYPE)=123 
因为内部发生的类型转换, 这个索引将不会被用到! 
译者按: 
为了避免ORACLE对你的SQL进行隐式的类型转换, 最好把类型转换用显式表现出来. 注意当字符和数值比较时, ORACLE会优先转换数值类型到字符类型. 

45. 需要当心的Where子句
  某些SELECT 语句中的WHERE子句不使用索引. 这里有一些例子. 
在下面的例子里, ‘!=' 将不使用索引. 记住, 索引只能告诉你什么存在于表中, 而不能告诉你什么不存在于表中. 
不使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME 
FROM TRANSACTION 
WHERE AMOUNT !=0; 

使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME 
FROM TRANSACTION 
WHERE AMOUNT >0; 

下面的例子中, ‘||'是字符连接函数. 就象其他函数那样, 停用了索引. 
不使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME,AMOUNT 
FROM TRANSACTION 
WHERE ACCOUNT_NAME||ACCOUNT_TYPE='AMEXA'; 

使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME,AMOUNT 
FROM TRANSACTION 
WHERE ACCOUNT_NAME = ‘AMEX' 
AND ACCOUNT_TYPE=' A'; 

下面的例子中, ‘+'是数学函数. 就象其他数学函数那样, 停用了索引. 
不使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT 
FROM TRANSACTION 
WHERE AMOUNT + 3000 >5000; 
使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT 
FROM TRANSACTION 
WHERE AMOUNT > 2000 ; 
下面的例子中,相同的索引列不能互相比较,这将会启用全表扫描. 
不使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT 
FROM TRANSACTION 
WHERE ACCOUNT_NAME = NVL(:ACC_NAME,ACCOUNT_NAME); 
使用索引: 
SELECT ACCOUNT_NAME, AMOUNT 
FROM TRANSACTION 
WHERE ACCOUNT_NAME LIKE NVL(:ACC_NAME,'%'); 

译者按: 
如果一定要对使用函数的列启用索引, ORACLE新的功能: 基于函数的索引(Function-Based Index) 也许是一个较好的方案. 
CREATE INDEX EMP_I ON EMP (UPPER(ename)); /*建立基于函数的索引*/ 
SELECT * FROM emp WHERE UPPER(ename) = ‘BLACKSNAIL'; /*将使用索引*/ 

46. 连接多个扫描
  如果你对一个列和一组有限的值进行比较, 优化器可能执行多次扫描并对结果进行合并连接. 
举例: 
SELECT * FROM LODGING 
WHERE MANAGER IN (‘BILL GATES','KEN MULLER'); 

优化器可能将它转换成以下形式 
SELECT * FROM LODGING 
WHERE MANAGER = ‘BILL GATES' 
OR MANAGER = 'KEN MULLER'; 

当选择执行路径时, 优化器可能对每个条件采用LODGING$MANAGER上的索引范围扫描. 返回的ROWID用来访问LODGING表的记录 (通过TABLE ACCESS BY ROWID 的方式). 最后两组记录以连接(CONCATENATION)的形式被组合成一个单一的集合. 

Explain Plan : 
SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 
CONCATENATION 
TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF LODGING 
  INDEX (RANGE SCAN ) OF LODGING$MANAGER (NON-UNIQUE) 
TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF LODGING 
  INDEX (RANGE SCAN ) OF LODGING$MANAGER (NON-UNIQUE) 
译者按: 
本节和第37节似乎有矛盾之处. 

47. CBO下使用更具选择性的索引
  基于成本的优化器(CBO, Cost-Based Optimizer)对索引的选择性进行判断来决定索引的使用是否能提高效率. 
如果索引有很高的选择性, 那就是说对于每个不重复的索引键值,只对应数量很少的记录. 
比如, 表中共有100条记录而其中有80个不重复的索引键值. 这个索引的选择性就是80/100 = 0.8 . 选择性越高, 通过索引键值检索出的记录就越少. 
如果索引的选择性很低, 检索数据就需要大量的索引范围查询操作和ROWID 访问表的 
操作. 也许会比全表扫描的效率更低. 
译者按: 
下列经验请参阅: 
a. 如果检索数据量超过30%的表中记录数.使用索引将没有显著的效率提高. 
b. 在特定情况下, 使用索引也许会比全表扫描慢, 但这是同一个数量级上的 
区别. 而通常情况下,使用索引比全表扫描要块几倍乃至几千倍!

48. 避免使用耗费资源的操作
  带有DISTINCT,UNION,MINUS,INTERSECT,ORDER BY的SQL语句会启动SQL引擎 
执行耗费资源的排序(SORT)功能. DISTINCT需要一次排序操作, 而其他的至少需要执行两次排序. 
例如,一个UNION查询,其中每个查询都带有GROUP BY子句, GROUP BY会触发嵌入排序(NESTED SORT) ; 这样, 每个查询需要执行一次排序, 然后在执行UNION时, 又一个唯一排序(SORT UNIQUE)操作被执行而且它只能在前面的嵌入排序结束后才能开始执行. 嵌入的排序的深度会大大影响查询的效率. 
通常, 带有UNION, MINUS , INTERSECT的SQL语句都可以用其他方式重写. 
译者按: 
如果你的数据库的SORT_AREA_SIZE调配得好, 使用UNION , MINUS, INTERSECT也是可以考虑的, 毕竟它们的可读性很强 


49. 优化Group By 
  提高GROUP BY 语句的效率, 可以通过将不需要的记录在GROUP BY 之前过滤掉.下面两个查询返回相同结果但第二个明显就快了许多. 
低效: 
SELECT JOB , AVG(SAL) FROM EMP 
GROUP JOB 
HAVING JOB = ‘PRESIDENT' 
OR JOB = ‘MANAGER' 

高效: 
SELECT JOB , AVG(SAL) FROM EMP 
WHERE JOB = ‘PRESIDENT' 
OR JOB = ‘MANAGER' 
GROUP JOB 

译者按: 

本节和14节相同. 可略过. 

50. 当使用日期是,需要注意如果有超过5位小数加到日期上, 这个日期会进到下一天! 
例如: 
1. 
SELECT TO_DATE(‘01-JAN-93'+.99999) 
FROM DUAL; 
Returns: 
'01-JAN-93 23:59:59' 

2. 
SELECT TO_DATE(‘01-JAN-93'+.999999) 
FROM DUAL; 
Returns: 
'02-JAN-93 00:00:00' 
译者按: 
虽然本节和SQL性能优化没有关系, 但是作者的功力可见一斑 

51. 使用隐式的游标,将会执行两次操作. 第一次检索记录, 第二次检查TOO MANY ROWS 这个exception . 而显式游标不执行第二次操作.