如何优化ORACLE SQL执行计划有效利用hints提升性能

基于代价的优化器通常能够选择正确的优化路径, 但有时也会做出不佳的选择, 导致语句执行缓慢。这时DBA就需要干预, 指示优化器使用特定的存取路径或连接类型生成执行计划。 ORACLE通过hints提示机制实现对优化器的干预。hints指示优化器按照DBA的意愿生成执行计划。 hints可以用来实现: 指定优化器类型 设定基于代价优化器的优化目标 (all_rows 或 first_rows) 选择表的访问路径 (全表扫描、索引扫描、rowid访问) 指定表之间的连接类型 确定表之间的连接顺序 控制语句的并行程度

如何分析执行计划通过如下示例进行分析演示： 例1：假设LARGE_TABLE是一个较大的表，且username列上没有索引，则运行下面的语句：SQL> SELECT * FROM LARGE_TABLE where USERNAME = 'TEST';Query Plan SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=1234 Card=1 Bytes=14)TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE 在这个例子中，TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE是第一个操作，意思是在LARGE_TABLE表上做全表扫描。当这个操作完成之后，产生的row source中的数据被送往下一步骤进行处理，在此例中，SELECT STATEMENT操作是这个查询语句的最后一步。Optimizer=CHOOSE指明这个查询的optimizer_mode，即optimizer_mode初始化参数指定的值，它并不是指语句执行时真的使用了该优化器。决定该语句使用何种优化器的唯一方法是看后面的cost部分。如果给出的是下面的形式，则表明使用的是CBO优化器，此处的cost表示优化器认为该执行计划的代价:SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=1234 Card=1 Bytes=14)

使用hints提示可以帮助DBA干预ORACLE SQL执行计划，确保语句高效运行。尽管基于代价的优化器通常可靠，但有时会选择不合适的执行计划。通过指定存取路径或连接类型，DBA可以指导优化器生成更有效的执行计划。例如，当全表扫描比索引扫描更有效时，可以通过hints提示优化器使用全表扫描。在ORACLE中，hints是实现这一目的的关键工具。

Oracle的执行计划机制是数据库优化的关键，它决定了SQL查询如何高效地执行。在Oracle数据库中，SQL语句的执行过程包括多个步骤，从语法检查到生成执行计划，再到建立二进制代码，每一步都对查询性能产生影响。特别是生成执行计划阶段，对于涉及多表连接的复杂查询，这个阶段可能导致显著的性能瓶颈。当SQL语句进入Oracle的库缓存，首先会进行语法检查，确保SQL语句的结构正确。接着是语义分析，验证表和列的名称是否与数据字典一致。接下来，系统会检查是否存在该SQL语句的轮廓，即已有的执行计划。如果没有，Oracle将基于成本的优化规则和数据字典中的统计信息来决定最佳的执行计划。对于连接多个表的查询，Oracle需要评估所有可能的表连接顺序。例如，六个表的连接有720种可能，而15个表的连接则超过1万亿种可能。这个过程在大型数据集上会非常耗时，特别是当优化器需要检查所有可能的组合时。为了控制这个过程，Oracle提供了optimizer_search_limit参数，允许用户设置优化器评估的最大连接组合数量。默认情况下，如果表的数量小于optimizer_search_limit，优化器会考虑所有可能的组合。同时，optimizer_max_permutations参数设定了优化器考虑的组合数目的上限。这两个参数共同作用，限制了优化器的工作量，避免在大型查询中浪费过多时间。此外，可以使用\"ordered\"提示来手动指定表的连接顺序，这有助于优化器更快地找到最佳方案，特别是在处理大量表连接时。例如，通过在查询中使用\"/+ ordered use_nl(bonus) parallel(e, 4) /\"这样的提示，可以指示优化器按照特定的顺序执行连接，并使用嵌套循环（nested loop）和并行执行（parallel）等策略。总结来说，理解Oracle的执行计划机制并有效地利用optimizer_search_limit和optimizer_max_permutations参数，以及\"ordered\"提示，是提升查询性能的关键。通过合理控制优化器的工作方式和表连接顺序，可以显著减少查询的准备时间，尤其对于大型和复杂查询，这种优化尤为重要。

要为一个语句生成执行计划，可以采用以下三种方法：1) 最简单的方法是使用Sql> set autotrace on命令来执行语句，执行完成后会显示执行计划和统计信息。这种方法的优点是简单直接，但缺点是需要等待语句执行完成才能返回执行计划，优化周期较长。如果只想得到执行计划而不执行语句，可以使用Sql> set autotrace traceonly命令，这样只会列出执行计划而不执行语句，大大减少了优化时间。虽然也会列出统计信息，但因为没有执行语句，所以统计信息的作用有限。如果在执行语句时遇到错误，可以通过在用户下运行Sqlplus > @ ?rdbmsadminutlxplan.sql 或者使用sys用户登陆并执行Sqlplus > @ ?sqlplusadminplustrce.sql 来解决。

在EXPLAIN PLAN输出中，执行顺序始于最右边缩进的行。接下来的步骤是该行的父级。如果两行缩进相同，则通常首先执行顶部行。通过案例分析来阐述如何阅读执行计划。

以下是分析执行计划的示例演示：假设有一个名为LARGE_TABLE的大表，且username列上没有索引。运行以下SQL语句：SQL> SELECT * FROM LARGE_TABLE WHERE USERNAME = 'TEST'; 查询计划 ----- SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=1234 Card=1 Bytes=14) TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE [:Q65001] [ANALYZED]在这个示例中，第一个操作是TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE，表示对LARGE_TABLE表进行全表扫描。扫描完成后，结果集数据传递到下一个处理步骤，即SELECT STATEMENT操作，它是查询语句的最后一步。Optimizer=CHOOSE指明了查询的优化器模式，即初始化参数中指定的optimizer_mode的值。这并不意味着实际执行时使用了该优化器。决定使用哪种优化器的唯一方法是查看cost部分。如果形式如下所示，则使用的是CBO优化器，cost表示优化器认为执行计划的代价。

在Oracle数据库中，分析执行计划是优化查询的重要步骤。以下是一个示例，展示了如何分析一个查询的执行计划。假设LARGE_TABLE是一个较大的表，且USERNAME列没有索引，运行如下语句： SELECT * FROM LARGE_TABLE WHERE USERNAME = 'TEST'; 执行计划: SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=1234 Card=1 Bytes=14) TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE [:Q65001] [ANALYZED] 分析结果：1. TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE 是第一个操作，表示对 LARGE_TABLE 表进行了全表扫描。2. Optimizer=CHOOSE 指示使用的优化器模式为 CHOOSE，这意味着查询优化器会根据表统计信息自动选择最适合的执行计划。3. Cost=1234 表示该执行计划的代价值，值越高表示执行成本越大。4. Card=1 和 Bytes=14 分别代表该操作返回的行数和字节数。5. 执行完全表扫描后，数据会被送往最终的查询结果。 这个执行计划表明查询在没有索引时，Oracle选择了全表扫描方式，这可能不是最优选择，特别是在表非常大的情况下，优化建议可能包括为USERNAME列创建索引以减少查询的I/O开销。

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。