Oracle SQL性能优化的关键优化器与执行计划详解

Oracle数据库在执行SQL语句前，会先分析语句并制定执行计划。此分析工作由优化器负责，它提供两种优化方式：基于规则的优化（RBO）和基于代价的优化（CBO）。 RBO RBO遵循Oracle预设的规则进行SQL语句分析。例如，当WHERE子句中的列存在索引时，RBO会优先选择使用索引。 CBO CBO则关注语句执行的代价，主要指CPU和内存消耗。它参考表和索引的统计信息来判断是否采用CBO。值得注意的是，过期的统计信息可能导致CBO制定出错误的执行计划。 Oracle8及之后的版本推荐使用CBO，而Oracle10g已取消了对RBO的支持。

ORACLE SQL性能优化中的关键步骤包括从EMP表和SALGRADE表读取所有行，并在PK_DEPTNO索引中查找每个DEPTNO值，进而检索与DEPT表相关联的行。执行计划的第二步实现嵌套循环操作，将第三步和第四步的结果行连接起来并返回。最终，第一步完成一个过滤器操作，消除不必要的行并返回结果给用户或应用。

在执行SQL语句之前，Oracle首先分析语句的执行计划，然后按照执行计划进行操作。优化器有两种主要的优化方式：基于规则的优化方式（RBO）和基于代价的优化方式（CBO）。在Oracle10g中，推荐使用CBO，它依赖于表和索引的统计信息来计算语句的成本，以决定最优的执行路径。

优化器模式 基于规则的模式 (Rule 模式)：根据数据字典生成执行计划，是最旧且最稳定的模式。 选择模式 (Choose 模式)：默认模式，根据统计信息的可用性决定使用哪种优化器模式。 基于成本的第一行模式 (First_rows 模式)：优先快速返回记录。 基于成本的全部行模式 (All_rows 模式)：优化总体执行时间和资源消耗。

执行计划的步骤包括从EMP表和SALGRADE表读取所有行，并在PK_DEPTNO索引中查找相关联的DEPT表行的ROWID。此外，进行了嵌套循环操作，将相应的行连接并进行过滤操作，以提高查询效率。

执行计划的步骤涉及从EMP表和SALGRADE表读取所有行。在PK_DEPTNO索引中查找每个DEPTNO值，以找出与DEPT表相关联的行的ROWID。然后从DEPT表中检索这些行。步骤涉及行源上的操作，如表之间的关联、排序和过滤。嵌套循环操作接收来自步骤3和4的行源，并将它们连接起来返回结果行。最终的过滤器操作消除掉不需要的行并返回剩余的结果。

在Oracle数据库中，优化器的选择直接影响着SQL语句的执行效率。对于需要快速响应用户请求的操作，例如查询少量数据，可以选择first_rows作为优化目标。 然而，某些操作需要来自子步骤的所有行才能执行，例如排序、合并连接、分组和计算总计等。对于这类操作，all_rows作为优化目标可以最大程度地减少资源消耗。 实际执行过程中，SQL语句的步骤并不总是按顺序执行，而是可能并行处理以提高效率。例如，步骤3、5、4可以同时运行。 传统的树形执行计划难以清晰地展现步骤的执行顺序，而Oracle提供的另一种执行计划能够明确地显示每个操作的先后顺序，这对于理解和优化SQL语句至关重要。

在执行计划的步骤中，第三步和第六步分别从EMP表和SALGRADE表中读取所有行。第五步使用PK_DEPTNO索引查找第三步返回的每个DEPTNO值，确定与DEPT表相关联的行的ROWID。第四步从DEPT表中检索第五步返回的行的ROWID。标有黑色框的步骤在行源上执行操作，如表间连接、排序或过滤。第二步实现嵌套循环操作，将第三步和第四步的行源进行连接并返回到第一步。第一步完成过滤操作，接收第二步和第六步的行源，消除第二步中在第六步有对应行的行，并将剩余行返回给用户或应用程序。

执行计划的步骤第3步和第6步分别从EMP表和SALGRADE表读取所有行。第5步在PK_DEPTNO索引中查找第3步返回的每个DEPTNO值，并找出与DEPT表相关联的那些行的ROWID。第4步从DEPT表中检索出第5步返回的那些行的ROWID。步骤在行源上执行操作，如表之间的关联、排序或过滤。第2步实现嵌套的循环操作，接收来自第3步和第4步的行源，将第3步源的每一行与第4步中相应的行连接在一起，然后返回结果行到第1步。第1步完成一个过滤器操作，接收来自第2步和第6步的行源，消除第2步中有相应行且第6步有相应行的那些行，并将来自第2步剩余的行返回给发出语句的用户或应用。