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oracle sql 优化笔记.docx
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oraclesql优化笔记
oraclesql优化笔记
OracleSQL的优化规则:
尽量少用IN操作符,基本上所有的IN操作符都可以用EXISTS代替
用IN写出来的SQL的优点是比较容易写及清晰易懂,但是用IN的SQL性能总是比较低的,从ORACLE执行的步骤来分析用IN的SQL与不用IN的SQL有以下区别:
ORACLE试图将其转换成多个表的连接,如果转换不成功则先执行IN里面的子查询,再查询外层的表记录,如果转换成功则直接采用多个表的连接方式查询。
由此可见用IN的SQL至少多了一个转换的过程。
一般的SQL都可以转换成功,但对于含有分组统计等方面的SQL就不能转换了。
Oracle在执行IN子查询时,首先执行子查询,将查询结果放入临时表再执行主查询。
而EXIST则是首先检查主查询,然后运行子查询直到找到第一个匹配项。
NOTEXISTS比NOTIN效率稍高。
但具体在选择IN或EXIST操作时,要根据主子表数据量大小来具体考虑。
推荐方案:
在业务密集的SQL当中尽量不采用IN操作符。
不用NOTIN操作符,可以用NOTEXISTS或者外连接+替代 此操作是强列推荐不使用的,因为它不能应用表的索引。
推荐方案:
用NOTEXISTS或(外连接+判断为空)方案代替
不用“<>”或者“!
=”操作符。
对不等于操作符的处理会造成全表扫描,可以用“<”or“>”代替
不等于操作符是永远不会用到索引的,因此对它的处理只会产生全表扫描。
推荐方案:
用其它相同功能的操作运算代替,如:
1)a<>0改为a>0ora<0
2)a<>’’改为a>’’
Where子句中出现ISNULL或者ISNOTNULL时,Oracle会停止使用索引而执行全表扫描。
可以考虑在设计表时,对索引列设置为NOTNULL。
这样就可以用其他操作来取代判断NULL的操作
ISNULL或ISNOTNULL操作(判断字段是否为空)
判断字段是否为空一般是不会应用索引的,因为B树索引是不索引空值的。
推荐方案:
用其它相同功能的操作运算代替,如:
1)aisnotnull改为a>0或a>’’等。
2)不允许字段为空,而用一个缺省值代替空值,如业扩申请中状态字段不允许为空,缺省为申请。
3)建立位图索引(有分区的表不能建,位图索引比较难控制,如字段值太多索引会使性能下降,多人更新操作会增加数据块锁的现象)
当通配符“%”或者“_”作为查询字符串的第一个字符时,索引不会被使用
对于有连接的列“||”,最后一个连接列索引会无效。
尽量避免连接,可以分开连接或者使用不作用在列上的函数替代。
如果索引不是基于函数的,那么当在Where子句中对索引列使用函数时,索引不再起作用。
Where子句中避免在索引列上使用计算,否则将导致索引失效而进行全表扫描。
对数据类型不同的列进行比较时,会使索引失效。
>及<操作符(大于或小于操作符)
大于或小于操作符一般情况下是不用调整的,因为它有索引就会采用索引查找,但有的情况下可以对它进行优化,如一个表有100万记录,一个数值型字段A,30万记录的A=0,30万记录的A=1,39万记录的A=2,1万记录的A=3。
那么执行A>2与A>=3的效果就有很大的区别了,因为A>2时ORACLE会先找出为2的记录索引再进行比较,而A>=3时ORACLE则直接找到=3的记录索引。
推荐方案:
用“>=”替代“>”。
UNION操作符
UNION在进行表链接后会筛选掉重复的记录,所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算,删除重复的记录再返回结果。
实际大部分应用中是不会产生重复的记录,最常见的是过程表与历史表UNION。
如:
select*fromgc_dfys
union
select*fromls_jg_dfys 这个SQL在运行时先取出两个表的结果,再用排序空间进行排序删除重复的记录,最后返回结果集,如果表数据量大的话可能会导致用磁盘进行排序。
推荐方案:
采用UNIONALL操作符替代UNION,因为UNIONALL操作只是简单的将两个结果合并后就返回。
select*fromgc_dfys
unionall
select*fromls_jg_dfys
LIKE操作符
LIKE操作符可以应用通配符查询,里面的通配符组合可能达到几乎是任意的查询,但是如果用得不好则会产生性能上的问题,如LIKE‘%5400%’这种查询不会引用索引,而LIKE‘X5400%’则会引用范围索引。
一个实际例子:
用YW_YHJBQK表中营业编号后面的户标识号可来查询营业编号YY_BHLIKE‘%5400%’这个条件会产生全表扫描,如果改成YY_BHLIKE’X5400%’ORYY_BHLIKE’B5400%’则会利用YY_BH的索引进行两个范围的查询,性能肯定大大提高。
SQL书写的影响(共享SQL语句可以提高操作效率)
同一功能同一性能不同写法SQL的影响 如一个SQL在A程序员写的为
Select*fromzl_yhjbqk B程序员写的为
Select*fromdlyx.zl_yhjbqk(带表所有者的前缀) C程序员写的为
Select*fromDLYX.ZLYHJBQK(大写表名) D程序员写的为
Select*fromDLYX.ZLYHJBQK(中间多了空格) 以上四个SQL在ORACLE分析整理之后产生的结果及执行的时间是一样的,但是从ORACLE共享内存SGA的原理,可以得出ORACLE对每个SQL都会对其进行一次分析,并且占用共享内存,如果将SQL的字符串及格式写得完全相同则ORACLE只会分析一次,共享内存也只会留下一次的分析结果,这不仅可以减少分析SQL的时间,而且可以减少共享内存重复的信息,ORACLE也可以准确统计SQL的执行频率。
推荐方案:
不同区域出现的相同的Sql语句,要保证查询字符完全相同,以利用SGA共享池,防止相同的Sql语句被多次分析。
WHERE后面的条件顺序影响
Oracle从下到上处理Where子句中多个查询条件,所以表连接语句应写在其他Where条件前,可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在Where子句的末尾。
WHERE子句后面的条件顺序对大数据量表的查询会产生直接的影响,如 Select*fromzl_yhjbqkwheredy_dj='1KV以下'andxh_bz=1 Select*fromzl_yhjbqkwherexh_bz=1anddy_dj='1KV以下' 以上两个SQL中dy_dj(电压等级)及xh_bz(销户标志)两个字段都没进行索引,所以执行的时候都是全表扫描,第一条SQL的dy_dj='1KV以下'条件在记录集内比率为99%,而xh_bz=1的比率只为0.5%,在进行第一条SQL的时候99%条记录都进行dy_dj及xh_bz的比较,而在进行第二条SQL的时候0.5%条记录都进行dy_dj及xh_bz的比较,以此可以得出第二条SQL的CPU占用率明显比第一条低。
查询表顺序的影响
Oracle从右到左处理From子句中的表名,所以在From子句中包含多个表的情况下,将记录最少的表放在最后。
(只在采用RBO优化时有效) 在FROM后面的表中的列表顺序会对SQL执行性能影响,在没有索引及ORACLE没有对表进行统计分析的情况下ORACLE会按表出现的顺序进行链接,由此因为表的顺序不对会产生十分耗服务器资源的数据交叉。
(注:
如果对表进行了统计分析,ORACLE会自动先进小表的链接,再进行大表的链接)。
OrderBy语句中的非索引列会降低性能,可以通过添加索引的方式处理。
严格控制在OrderBy语句中使用表达式
当在Sql语句中连接多个表时,使用表的别名,并将之作为每列的前缀。
这样可以减少解析时间
多利用内部函数提高Sql效率
SQL语句索引的利用
对操作符的优化(见前面)
对条件字段的一些优化
采用函数处理的字段不能利用索引
如:
substr(hbs_bh,1,4)=’5400’,优化处理:
hbs_bhlike‘5400%’ trunc(sk_rq)=trunc(sysdate),优化处理:
sk_rq>=trunc(sysdate)andsk_rq 进行了显式或隐式的运算的字段不能进行索引 如: ss_df+20>50,优化处理: ss_df>30 ‘X’||hbs_bh>’X5400021452’,优化处理: hbs_bh>’5400021542’ sk_rq+5=sysdate,优化处理: sk_rq=sysdate-5 hbs_bh=5401002554,优化处理: hbs_bh=’5401002554’,注: 此条件对hbs_bh进行隐式的to_number转换,因为hbs_bh字段是字符型。 条件内包括了多个本表的字段运算时不能进行索引 ys_df>cx_df,无法进行优化 qc_bh||kh_bh=’5400250000’,优化处理: qc_bh=’5400’andkh_bh=’250000’ 可能引起全表扫描的操作 在索引列上使用NOT或者“<>” 对索引列使用函数或者计算 NOTIN操作 通配符位于查询字符串的第一个字符 ISNULL或者ISNOTNULL 多列索引,但它的第一个列并没有被Where子句引用 ORACLE在SQL执行分析方面已经比较成熟,如果分析执行的路径不对首先应在数据库结构(主要是索引)、服务器当前性能(共享内存、磁盘文件碎片)、数据库对象(表、索引)统计信息是否正确这几方面分析。 基本的Sql编写注意事项 尽量少用IN操作符,基本上所有的IN操作符都可以用EXISTS代替。 不用NOTIN操作符,可以用NOTEXISTS或者外连接+替代。 Oracle在执行IN子查询时,首先执行子查询,将查询结果放入临时表再执行主查询。 而EXIST则是首先检查主查询,然后运行子查询直到找到第一个匹配项。 NOTEXISTS比NOTIN效率稍高。 但具体在选择IN或EXIST操作时,要根据主子表数据量大小来具体考虑。 不用“<>”或者“! =”操作符。 对不等于操作符的处理会造成全表扫描,可以用“<”or“>”代替。 Where子句中出现ISNULL或者ISNOTNULL时,Oracle会停止使用索引而执行全表扫描。 可以考虑在设计表时,对索引列设置为NOTNULL。 这样就可以用其他操作来取代判断NULL的操作。 当通配符“%”或者“_”作为查询字符串的第一个字符时,索引不会被使用。 对于有连接的列“||”,最后一个连接列索引会无效。 尽量避免连接,可以分开连接或者使用不作用在列上的函数替代。 如果索引不是基于函数的,那么当在Where子句中对索引列使用函数时,索引不再起作用。 Where子句中避免在索引列上使用计算,否则将导致索引失效而进行全表扫描。 对数据类型不同的列进行比较时,会使索引失效。 用“>=”替代“>”。 UNION操作符会对结果进行筛选,消除重复,数据量大的情况下可能会引起磁盘排序。 如果不需要删除重复记录,应该使用UNIONALL。 Oracle从下到上处理Where子句中多个查询条件,所以表连接语句应写在其他Where条件前,可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在Where子句的末尾。 Oracle从右到左处理From子句中的表名,所以在From子句中包含多个表的情况下,将记录最少的表放在最后。 (只在采用RBO优化时有效,下文详述) OrderBy语句中的非索引列会降低性能,可以通过添加索引的方式处理。 严格控制在OrderBy语句中使用表达式。 不同区域出现的相同的Sql语句,要保证查询字符完全相同,以利用SGA共享池,防止相同的Sql语句被多次分析。 多利用内部函数提高Sql效率。 当在Sql语句中连接多个表时,使用表的别名,并将之作为每列的前缀。 这样可以减少解析时间。 需要注意的是,随着Oracle的升级,查询优化器会自动对Sql语句进行优化,某些限制可能在新版本的Oracle下不再是问题。 尤其是采用CBO(Cost-BasedOptimization,基于代价的优化方式)时。 我们可以总结一下可能引起全表扫描的操作: 在索引列上使用NOT或者“<>”; 对索引列使用函数或者计算; NOTIN操作; 通配符位于查询字符串的第一个字符; ISNULL或者ISNOTNULL; 多列索引,但它的第一个列并没有被Where子句引用; Oracle优化器 Oracle优化器(Optimizer)是Oracle在执行SQL之前分析语句的工具。 Oracle的优化器有两种优化方式: 基于规则的(RBO)和基于代价的(CBO)。 RBO: 优化器遵循Oracle内部预定的规则。 CBO: 依据语句执行的代价,主要指对CPU和内存的占用。 优化器在判断是否使用CBO时,要参照表和索引的统计信息。 统计信息要在对表做analyze后才会有。 Oracle8及以后版本,推荐用CBO方式。 Oracle优化器的优化模式主要有四种: Rule: 基于规则; Choose: 默认模式。 根据表或索引的统计信息,如果有统计信息,则使用CBO方式;如果没有统计信息,相应列有索引,则使用RBO方式。 Firstrows: 与Choose类似。 不同的是如果表有统计信息,它将以最快的方式返回查询的前几行,以获得最佳响应时间。 Allrows: 即完全基于Cost的模式。 当一个表有统计信息时,以最快方式返回表所有行,以获得最大吞吐量。 没有统计信息则使用RBO方式。 设定优化模式的方式 Instance级别: 在init Session级别: 通过SQL>ALTERSESSIONSETOPTIMIZER_MODE=;来设定。 语句级别: 通过SQL>SELECT/*+ALL+_ROWS*/……;来设定。 可用的HINT包括/*+ALL_ROWS*/、/*+FIRST_ROWS*/、/*+CHOOSE*/、/*+RULE*/等。 要注意的是,如果表有统计信息,则可能造成语句不走索引的结果。 可以用SQL>ANALYZETABLEtable_nameDELETESTATISTICS;删除索引。 对列和索引更新统计信息的SQL: SQL>ANALYZETABLEtable_nameCOMPUTESTATISTICS; SQL>ANALYZEINDEXindex_nameESTIMATESTATISTICS; A.不合理的索引设计例子: 表record中有记录620000行,试看在不同的索引下,下面几个SQL的运行情况: 1.在字段date上建有一非个群集索引Selectcount(*)fromrecordwheredate>'19991201'anddate<'19991214'andamount>2000(25秒)Selectdate,sum(amount)fromrecordgroupbydate(55秒)Selectcount(*)fromrecordwheredate>'19990901'andplacein('BJ','SH')(27秒)分析: Record上有大量的重复值,在非群集索引下,数据在物理上随机存放在数据页上,在范围查找时,必须执行一次表扫描才能找到这一范围内的全部行。 2.在字段date上建一个群集索引Selectcount(*)fromrecordwheredate>'19991201'anddate<'19991214'andamount>2000(14秒)Selectdate,sum(amount)fromrecordgroupbydate(28秒)Selectcount(*)fromrecordwheredate>'19990901'andplacein('BJ','SH')(14秒)分析: 在群集索引下,数据在物理上按顺序在数据页上,重复值也排列在一起,因而在范围查找时,可以先找到这个范围的起末点,且只在这个范围内扫描数据页,避免了大范围扫描,提高了查询速度。 3.在place,date,amount上的组合索引Selectcount(*)fromrecordwheredate>'19991201'anddate<'19991214'andamount>2000(26秒)selectdate,sum(amount)fromrecordgroupbydate(27秒)selectcount(*)fromrecordwheredate>'19990901'andplacein('BJ,'SH')(<1秒)分析: 这是一个不很合理的组合索引,因为它的前导列是place,第一和第二条SQL没有引用place,因此也没有利用上索引;第三个SQL使用了place,且引用的所有列都包含在组合索引中,形成了索引覆盖,所以它的速度是非常快的4.在date,place,amount上的组合索引selectcount(*)fromrecordwheredate>'19991201'anddate<'19991214'andamount>2000(<1秒)selectdate,sum(amount)fromrecordgroupbydate(11秒)selectcount(*)fromrecordwheredate>'19990901'andplacein('BJ','SH')(<1秒)分析: 这是一个合理的组合索引。 它将date作为前导列,使每个SQL都可以利用索引,并且在第一和第三个SQL中形成了索引覆盖,因而性能达到了最优。 5.总结: 缺省情况下建立的索引是非群集索引,但有时它并不是最佳的;合理的索引设计要建立在对各种查询的分析和预测上。 一般来说: ①.有大量重复值、且经常有范围查询(between,>,<,>=,<=)和orderby、groupby发生的列,可考虑建立群集索引;②.经常同时存取多列,且每列都含有重复值可考虑建立组合索引;③.组合索引要尽量使关键查询形成索引覆盖,其前导列一定是使用最频繁列。 B.不充分的连接条件: 例子: 表card有7896行,在card_no上有一个非聚集索引,表account有191122行,在account_no上有一个非聚集索引,试看在不同的表连接条件下,两个SQL的执行情况: selectsum(a.amount)fromaccounta,cardbwherea.card_no=b.card_no(20秒)将SQL改为: selectsum(a.amount)fromaccounta,cardbwherea.card_no=b.card_noanda.account_no=b.account_no(<1秒)分析: ----在第一个连接条件下,最佳查询方案是将account作外层表,card作内层表,利用card上的索引,其I/O次数可由以下公式估算为: ----外层表account上的22541页+(外层表account的191122行*内层表card上对应外层表第一行所要查找的3页)=595907次I/O----在第二个连接条件下,最佳查询方案是将card作外层表,account作内层表,利用account上的索引,其I/O次数可由以下公式估算为: ----外层表card上的1944页+(外层表card的7896行*内层表account上对应外层表每一行所要查找的4页)=33528次I/O----可见,只有充份的连接条件,真正的最佳方案才会被执行。 总结: 1.多表操作在被实际执行前,查询优化器会根据连接条件,列出几组可能的连接方案并从中找出系统开销最小的最佳方案。 连接条件要充份考虑带有索引的表、行数多的表;内外表的选择可由公式: 外层表中的匹配行数*内层表中每一次查找的次数确定,乘积最小为最佳方案。 2.查看执行方案的方法--用setshowplanon,打开showplan选项,就可以看到连接顺序、使用何种索引的信息;想看更详细的信息,需用sa角色执行dbcc(3604,310,302)。 C.不可优化的where子句1.例: 下列SQL条件语句中的列都建有恰当的索引,但执行速度却非常慢: Select*fromrecordwheresubstring(card_no,1,4)='5378'(13秒)select*fromrecordwhereamount/30<1000(11秒)select*fromrecordwhereconvert(char(10),date,112)='19991201'(10秒)分析: where子句中对列的任何操作结果都是在SQL运行时逐列计算得到的,因此它不得不进行表搜索,而没有使用该列上面的索引;如果这些结果在查询编译时就能得到,那么就可以被SQL优化器优化,使用索引,避免表搜索,因此将SQL重写成下面这样: select*fromrecordwherecard_nolike'5378%'(<1秒)select*fromrecordwhereamount<1000*30(<1秒)select*fromrecordwheredate='1999/12/01'(<1秒)你会发现SQL明显快起来! 2.例: 表stuff有200000行,id_no上有非群集索引,请看下面这个SQL: selectcount(*)fromstuffwhereid_noin('0','1')(23秒)分析: where条件中的'in'在逻辑上相当于'or',所以语法分析器会将in('0','1')转化为id_no='0'orid_no='1'来执行。 我们期望它会根据每个or子句分别查找,再将结果相加,这样可以利用id_no上的索引;但实际上(根据showplan),它却采用了"OR策略",即先取出满足每个or子句的行,存入临时数据库的工作表中,再建立唯一索引以去掉重复行,最后从这个临时表中计算结果。 因此,实际过程没有利用id_no上索引,并且完成时间还要
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