优化ORACLE执行计划与SQL查询的表访问策略

表连接策略调整（续）：如果驱动表较小，可以完全利用hash_area_size内存进行散列连接（hash join），比嵌套循环连接（nested loop）更快；在两个表都很大时，通常使用嵌套循环连接；处理生成大型结果集的查询，或者没有where子句限制的大表连接或没有可用索引的查询，通常使用排序合并连接（sort merge）；对于一个大事实表和多个小维表的数据仓库情况，通常使用星型连接（star）。

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。

内部子查询中，当记录较少时，非关联子查询比关联子查询执行更快。关联子查询中使用in子句是多余的，而非关联子查询使用exists子句则不恰当。可以将非关联子查询中的in子句转换为标准连接操作，并使用select distinct去除重复记录；关联子查询中的exists子句可转换为标准连接，但子查询最好只返回一个记录。

在执行SQL语句之前，Oracle必须详细分析其执行计划，然后根据计划进行操作。Oracle的优化器采用基于规则的优化（RBO）和基于代价的优化（CBO）两种方式来完成这一分析工作。在RBO模式下，优化器根据内部预设规则处理SQL语句，例如利用索引来加速where子句的查询。而CBO模式则更侧重于计算语句执行的CPU和内存代价。Oracle10g版本以后取消了对RBO模式的支持，推荐使用CBO模式以提升查询性能。

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。

在ORACLE数据库中，执行计划的选择是关键优化点。所有可能的执行计划形成一个树型结构，通过有效遍历可以估算出最优的执行计划。通常由于时间限制，不可能遍历所有可能性，因此可能会选择出不正确的执行计划。

ORACLE优化器和执行计划在性能调整中起到关键作用，帮助提升SQL执行效率和整体执行过程的性能。通过优化器的精准调整，可以有效改善数据库系统的运行效率。

为了执行语句，Oracle可能必须实现多个步骤，包括物理检索数据行或准备数据行供用户使用。这些步骤的组合被称为执行计划。执行计划是SQL优化中最复杂和关键的部分，了解ORACLE内部的执行方式对选择最佳执行计划至关重要。执行计划对于DBA来说至关重要，如同财务报表对财务人员一样。我们面临的主要问题是如何获取和分析执行计划，以发现性能问题的根源。

Oracle执行计划和SQL调优是提高数据库性能的核心要素。优化Oracle的SQL查询不仅能缩短响应时间，还能降低资源消耗。将从执行计划的基本概念、生成与分析、常见的SQL调优策略等方面展开讨论。通过理解执行计划，您可以更好地选择合适的索引和调整SQL语句，确保数据库系统高效运行。以下是关键步骤： 一、什么是Oracle执行计划 Oracle执行计划是数据库执行SQL查询时的一系列步骤展示，包含如何读取数据、应用索引和筛选条件等细节。它是SQL调优的重要参考依据。 二、查看和分析执行计划 生成执行计划可以通过EXPLAIN PLAN命令或Oracle的自动优化工具，查看并理解每个步骤对SQL性能的影响。 三、常见SQL调优策略 优化索引：选择适当的索引提高查询效率。 减少嵌套查询：简化复杂查询结构，减少资源占用。 避免全表扫描：确保使用索引或分区来避免不必要的全表扫描。 四、利用统计信息和SQL分析工具 Oracle提供了丰富的SQL优化工具和统计功能，包括自动收集统计信息、SQL性能分析等。掌握这些工具，能有效提高调优效率。