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分类: Oracle

2008-12-17 17:34:43

18.       用EXISTS替代IN

在许多基于基础表的查询中,为了满足一个条件,往往需要对另一个表进行联接.在这种情况下, 使用EXISTS(或NOT EXISTS)通常将提高查询的效率.

低效:

SELECT *

  FROM EMP(基础表)

 WHERE EMPNO > 0

   AND DEPTNO IN (SELECT DEPTNO FROM DEPT WHERE LOC = 'MELB');

高效:

SELECT *

  FROM EMP(基础表)

 WHERE EMPNO > 0

   AND EXISTS (SELECT 'X'

          FROM DEPT

         WHERE DEPT.DEPTNO = EMP.DEPTNO

           AND LOC = 'MELB');

 (译者按: 相对来说,用NOT EXISTS替换NOT IN 将更显著地提高效率,下一节中将指出)

19.       用NOT EXISTS替代NOT IN

在子查询中,NOT IN子句将执行一个内部的排序和合并. 无论在哪种情况下,NOT IN都是最低效的 (因为它对子查询中的表执行了一个全表遍历).  为了避免使用NOT IN ,我们可以把它改写成外连接(Outer Joins)或NOT EXISTS.

例如:

SELECT …

FROM EMP

WHERE DEPT_NO NOT IN (SELECT DEPT_NO

                         FROM DEPT

                         WHERE DEPT_CAT=A);

为了提高效率.改写为:

(方法一: 高效)

SELECT ….

FROM EMP A,DEPT B

WHERE A.DEPT_NO = B.DEPT(+)

AND B.DEPT_NO IS NULL

AND B.DEPT_CAT(+) = A

(方法二: 最高效)

SELECT .

  FROM EMP E

 WHERE NOT EXISTS (SELECT X

          FROM DEPT D

         WHERE D.DEPT_NO = E.DEPT_NO

           AND DEPT_CAT = A);

 

 

 

20 识别'低效执行'的SQL语句:

虽然目前各种关于SQL优化的图形化工具层出不穷,但是写出自己的SQL工具来解决问题始终是一个最好的方法:

SELECT EXECUTIONS,

       DISK_READS,

       BUFFER_GETS,

       ROUND((BUFFER_GETS - DISK_READS) / BUFFER_GETS, 2) Hit_radio,

       ROUND(DISK_READS / EXECUTIONS, 2) Reads_per_run,

       SQL_TEXT

  FROM V$SQLAREA

 WHERE EXECUTIONS > 0

   AND BUFFER_GETS > 0

   AND (BUFFER_GETS - DISK_READS) / BUFFER_GETS < 0.8

 ORDER BY 4 DESC;

 

21 用索引提高效率:

索 引是表的一个概念部分,用来提高检索数据的效率,ORACLE使用了一个复杂的自平衡B-tree结构. 通常,通过索引查询数据比全表扫描要快. 当ORACLE找出执行查询和Update语句的最佳路径时, ORACLE优化器将使用索引. 同样在联结多个表时使用索引也可以提高效率. 另一个使用索引的好处是,它提供了主键(primary key)的唯一性验证.。那些LONG或LONG RAW数据类型, 你可以索引几乎所有的列. 通常, 在大型表中使用索引特别有效. 当然,你也会发现, 在扫描小表时,使用索引同样能提高效率. 虽然使用索引能得到查询效率的提高,但是我们也必须注意到它的代价. 索引需要空间来存储,也需要定期维护, 每当有记录在表中增减或索引列被修改时, 索引本身也会被修改. 这意味着每条记录的INSERT , DELETE , UPDATE将为此多付出4 , 5 次的磁盘I/O . 因为索引需要额外的存储空间和处理,那些不必要的索引反而会使查询反应时间变慢.。定期的重构索引是有必要的.:

ALTER  INDEX REBUILD

22  用EXISTS替换DISTINCT:

当提交一个包含一对多表信息(比如部门表和雇员表)的查询时,避免在SELECT子句中使用DISTINCT. 一般可以考虑用EXIST替换, EXISTS 使查询更为迅速,因为RDBMS核心模块将在子查询的条件一旦满足后,立刻返回结果. 例子:

      (低效):

SELECT DISTINCT DEPT_NO, DEPT_NAME

  FROM DEPT D, EMP E

 WHERE D.DEPT_NO = E.DEPT_NO;

    (高效):

SELECT DEPT_NO, DEPT_NAME

  FROM DEPT D

 WHERE EXISTS (SELECT 'X' FROM EMP E WHERE E.DEPT_NO = D.DEPT_NO);

23 sql语句用大写的;因为oracle总是先解析sql语句,把小写的字母转换成大写的再执行

24 在java代码中尽量少用连接符连接字符串!

25 避免在索引列上使用NOT

通常, 

我们要避免在索引列上使用NOT, NOT会产生在和在索引列上使用函数相同的影响. 当ORACLE遇到NOT,他就会停止使用索引转而执行全表扫描.

举例:

低效: (这里,不使用索引)

SELECT …

FROM DEPT

WHERE DEPT_CODE NOT = 0;

高效: (这里,使用了索引)

SELECT …

FROM DEPT

WHERE DEPT_CODE > 0;

需要注意的是,在某些时候, ORACLE优化器会自动将NOT转化成相对应的关系操作符.

NOT > to <=

NOT >= to <

NOT < to >=

NOT <= to >

译者按:

在这个例子中,作者犯了一些错误. 例子中的低效率SQL是不能被执行的.

我做了一些测试:

SQL> select * from emp where NOT empno > 1;

no rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)

SQL> select * from emp where empno <= 1;

no rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPNO' (UNIQUE)

两者的效率完全一样,也许这符合作者关于 在某些时候, ORACLE优化器会自动将NOT转化成相对应的关系操作符 的观点.

25.2 自动选择索引

 如果表中有两个以上(包括两个)索引,其中有一个唯一性索引,而其他是非唯一性.

在这种情况下,ORACLE将使用唯一性索引而完全忽略非唯一性索引.

举例:

SELECT ENAME

  FROM EMP

 WHERE EMPNO = 2326

   AND DEPTNO = 20;

这里,只有EMPNO上的索引是唯一性的,所以EMPNO索引将用来检索记录.

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

INDEX UNIQUE SCAN ON EMP_NO_IDX

25.3 索引的操作

ORACLE对索引有两种访问模式.

索引唯一扫描 ( INDEX UNIQUE SCAN)

大多数情况下, 优化器通过WHERE子句访问INDEX.

例如:

表LODGING有两个索引 : 建立在LODGING列上的唯一性索引LODGING_PK和建立在MANAGER列上的非唯一性索引LODGING$MANAGER.

SELECT * FROM LODGING WHERE LODGING = 'ROSE HILL ';

在内部 , 上述SQL将被分成两步执行, 首先 , LODGING_PK 索引将通过索引唯一扫描的方式被访问 , 获得相对应的ROWID, 通过ROWID访问表的方式 执行下一步检索.

如果被检索返回的列包括在INDEX列中,ORACLE将不执行第二步的处理(通过ROWID访问表). 因为检索数据保存在索引中, 单单访问索引就可以完全满足查询结果.

下面SQL只需要INDEX UNIQUE SCAN 操作.

SELECT LODGING FROM LODGING WHERE LODGING = 'ROSE HILL ';

索引范围查询(INDEX RANGE SCAN)

适用于两种情况:

1. 基于一个范围的检索

2. 基于非唯一性索引的检索

例1:

SELECT LODGING FROM LODGING WHERE LODGING LIKE 'M% ';

 

WHERE子句条件包括一系列值, ORACLE将通过索引范围查询的方式查询LODGING_PK . 由于索引范围查询将返回一组值, 它的效率就要比索引唯一扫描

低一些.

例2:

SELECT LODGING

FROM LODGING

WHERE MANAGER = BILL GATES';

这个SQL的执行分两步, LODGING$MANAGER的索引范围查询(得到所有符合条件记录的ROWID) 和下一步同过ROWID访问表得到LODGING列的值. 由于LODGING$MANAGER是一个非唯一性的索引,数据库不能对它执行索引唯一扫描.

由于SQL返回LODGING列,而它并不存在于LODGING$MANAGER索引中, 所以在索引范围查询后会执行一个通过ROWID访问表的操作.

WHERE子句中, 如果索引列所对应的值的第一个字符由通配符(WILDCARD)开始, 索引将不被采用.

SELECT LODGING FROM LODGING WHERE MANAGER LIKE '%HANMAN';

在这种情况下,ORACLE将使用全表扫描.

26 避免在索引列上使用计算.

WHERE子句中,如果索引列是函数的一部分.优化器将不使用索引而使用全表扫描.

举例:

低效:

SELECT FROM  DEPT  WHERE SAL * 12 > 25000;

高效:

SELECT FROM DEPT WHERE SAL > 25000/12;

27 用>=替代>

高效:

SELECT * FROM  EMP  WHERE  DEPTNO >=4 ;

低效:

SELECT * FROM EMP WHERE DEPTNO >3 ;

两者的区别在于, 前者DBMS将直接跳到第一个DEPT等于4的记录而后者将首先定位到DEPTNO=3的记录并且向前扫描到第一个DEPT大于3的记录.

28 用UNION替换OR (适用于索引列)

通 常情况下, 用UNION替换WHERE子句中的OR将会起到较好的效果. 对索引列使用OR将造成全表扫描. 注意, 以上规则只针对多个索引列有效. 如果有column没有被索引, 查询效率可能会因为你没有选择OR而降低. 在下面的例子中, LOC_ID 和REGION上都建有索引.

高效:

SELECT LOC_ID, LOC_DESC, REGION

  FROM LOCATION

 WHERE LOC_ID = 10

UNION

SELECT LOC_ID, LOC_DESC, REGION

  FROM LOCATION

 WHERE REGION = 'MELBOURNE'

低效:

SELECT LOC_ID, LOC_DESC, REGION

          FROM LOCATION

         WHERE LOC_ID = 10

            OR REGION = 'MELBOURNE'

如果你坚持要用OR, 那就需要返回记录最少的索引列写在最前面.

29 用IN来替换OR 

这是一条简单易记的规则,但是实际的执行效果还须检验,在ORACLE8i下,两者的执行路径似乎是相同的. 

低效:

SELECT…. FROM LOCATION WHERE LOC_ID = 10 OR LOC_ID = 20 OR LOC_ID = 30

高效

SELECT… FROM LOCATION WHERE LOC_IN  IN (10,20,30);

30  避免在索引列上使用IS NULL和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.

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;

31 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. 这也是一条简单而重要的规则,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

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

32 用UNION-ALL 替换UNION ( 如果有可能的话):

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. 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

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';

33 用WHERE替代ORDER 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

低效: (索引不被使用)

SELECT DEPT_CODE FROM  DEPT  ORDER BY  DEPT_TYPE ;

高效: (使用索引)

SELECT DEPT_CODE  FROM  DEPT  WHERE  DEPT_TYPE > 0 ;

34 避免改变索引列的类型.:

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  WHERETO_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! 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

35  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, (1)!=' 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. (2) ¦ ¦'是字符连接函数. 就象其他函数那样, 停用了索引. (3) +'是数学函数. 就象其他数学函数那样, 停用了索引. (4)相同的索引列不能互相比较,这将会启用全表扫描.

36

 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!

37 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. 通常, 带有UNION, MINUS , INTERSECT的SQL语句都可以用其他方式重写. 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

38 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 by JOB

HAVING JOB = 'PRESIDENT ' OR JOB = 'MANAGER'

高效:

SELECT JOB, AVG(SAL)

  FROM EMP

 WHERE JOB = 'PRESIDENT '

OR JOB = 'MANAGER'

 GROUP by JOB

 

39  使用提示(Hints)

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.

译者按:

使用hint , 表示我们对ORACLE优化器缺省的执行路径不满意,需要手工修改.

这是一个很有技巧性的工作. 我建议只针对特定的,少数的SQL进行hint的优化.

对ORACLE的优化器还是要有信心(特别是CBO)
40. 基础表的选择

基础表(Driving Table)是指被最先访问的表(通常以全表扫描的方式被访问). 根据优化器的不同, SQL语句中基础表的选择是不一样的.

如果你使用的是CBO (COST BASED OPTIMIZER),优化器会检查SQL语句中的每个表的物理大小,索引的状态,然后选用花费最低的执行路径.

如果你用RBO (RULE BASED OPTIMIZER) , 并且所有的连接条件都有索引对应, 在这种情况下, 基础表就是FROM 子句中列在最后的那个表.

举例:

SELECT A.NAME,

       B.MANAGER FROM WORKER A,

       LODGING B WHERE A.LODGING = B.LODING;

由于LODGING表的LODING列上有一个索引, 而且WORKER表中没有相比较的索引, WORKER表将被作为查询中的基础表.

41. 多个平等的索引

当SQL语句的执行路径可以使用分布在多个表上的多个索引时, ORACLE会同时使用多个索引并在运行时对它们的记录进行合并, 检索出仅对全部索引有效的记录.

在ORACLE选择执行路径时,唯一性索引的等级高于非唯一性索引. 然而这个规则只有

当WHERE子句中索引列和常量比较才有效.如果索引列和其他表的索引类相比较. 这种子句在优化器中的等级是非常低的.

如果不同表中两个想同等级的索引将被引用, FROM子句中表的顺序将决定哪个会被率先使用. FROM子句中最后的表的索引将有最高的优先级.

如果相同表中两个想同等级的索引将被引用, WHERE子句中最先被引用的索引将有最高的优先级.

举例:

DEPTNO上有一个非唯一性索引,EMP_CAT也有一个非唯一性索引.

SELECT ENAME,

  FROM EMP

 WHERE DEPT_NO = 20

   AND EMP_CAT = A ';

这里,DEPTNO索引将被最先检索,然后同EMP_CAT索引检索出的记录进行合并. 执行路径如下:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

AND-EQUAL

INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX

INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX

42. 等式比较和范围比较

当WHERE子句中有索引列, ORACLE不能合并它们,ORACLE将用范围比较.

举例:

DEPTNO上有一个非唯一性索引,EMP_CAT也有一个非唯一性索引.

SELECT ENAME

  FROM EMP

 WHERE DEPTNO > 20

   AND EMP_CAT = A ';

这里只有EMP_CAT索引被用到,然后所有的记录将逐条与DEPTNO条件进行比较. 执行路径如下:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

INDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX

43. 不明确的索引等级

当ORACLE无法判断索引的等级高低差别,优化器将只使用一个索引,它就是在WHERE子句中被列在最前面的.

举例:

DEPTNO上有一个非唯一性索引,EMP_CAT也有一个非唯一性索引.

SELECT ENAME

  FROM EMP

 WHERE DEPTNO > 20

   AND EMP_CAT > 'A';

这里, ORACLE只用到了DEPT_NO索引. 执行路径如下:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMP

INDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX

译者按:

我们来试一下以下这种情况:

SQL> select index_name, uniqueness from user_indexes where table_name = 'EMP';

INDEX_NAME UNIQUENES

------------------------------ ---------

EMPNO UNIQUE

EMPTYPE NONUNIQUE

SQL> select * from emp where empno >= 2 and emp_type = 'A' ;

no rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'

2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPTYPE' (NON-UNIQUE)

虽然EMPNO是唯一性索引,但是由于它所做的是范围比较, 等级要比非唯一性索引的等式
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