Optimizer Cost Based Query Transformation基于成本的查询转换简介

一个SQL客户端发送到ORACLE服务器后，需要经过下列操作：

1.SQL经过语法和语义正确性检查，拆分成1个或多个关联的查询块(query block），比如select * from t where t.id in (select b.id from b),这个SQL有2个查询块，一个子查询，一个外层查询。可以通过查看执行计划的outline获得类似如@“SEL$1”的东西，就是指定的查询块，也可以在10053中看到。拆分成多个查询块的目的是便于ORACLE进行查询转换改写。

2.分析后的SQL查询块传给查询转换器进行等价改写，等价改写的目的是生成结构更好更便于ORACLE优化器理解的SQL，这样，优化器更容易判断SQL中表的正确访问方法以及JOIN顺序、JOIN方法。

查询转换器根据版本不同有一系列规则，并且有基于规则（启发式）的查询转换和基于成本的查询转换两种技术。启发式是针对结构简单的SQL，ORACLE认为进行查询转换，肯定比不进行查询转换好，比如simple view merging.复杂的SQL，比如complex view merging,会考虑COST，转换后的COST比不转换的低才会转换。

正确的查询转换是能够生成正确执行计划的重要条件，可能受BUG、也可能产生BUG（比如查询转换后性能更差或结果不正确等）、限制（版本不支持或SQL复杂需要改写）、受补丁（fix control)、隐含参数、HINTS、版本特性控制。常见查询转换有view merge,subquery unnest,predicate push(OJPPD、JPPD、FPD..)、OR EXPANSION、Join Elimination、transitivity等。

3.查询转换完毕后，根据统计信息计算各查询块的COST以及考虑JOIN顺序、JOIN方法后的{BANNED}最佳终COST，选择{BANNED}最佳小的一个，生成执行计划。

从上面可以得知，比较重要的是：

1）正确的查询转换，和众多因素有关，可能需要改写语句

2）正确的统计信息

启发式查询转换（一系列的RULE）：

      很多启发式查询转换在RBO情况下就已经存在。常见的有：

Simple View merge (简单视图合并)

SU (Subquery unnest 子查询展开)

OJPPD (old style Join predicate push-down 旧的连接谓词推入方式)

FPD (Filter push-down 过滤谓词推入)

OR Expansion (OR扩展)

OBYE（Order by Elimination 排序消除)

JE （Join Elimination 连接消除或连接中的表消除）

Transitive Predicate (谓词传递）

…等技术

基于COST的查询转换（通过COST计算）：

       10G R2开始引入的新查询转换方法，更准确。常见的有：

CVM (Complex view Merging 复杂视图合并）

JPPD (Join predicate push-down 关联谓词推入）

DP (Distinct  placement）

等技术

11G开始将以下的全部纳入CBQT：

• Aggregate Subquery Elimination
• Common subexpression elimination
• Complex View Merging
• Filter predicate push-down in a view - Note:1082122.1 
• Group by placement
• Intersect conversion into join
• Join Elimination
• Join predicate push down - Note:1082106.1
• Materialized view rewrite
• Minus conversion into anti-join
• Native Full Outer Join- Note:1082125.1
• OR expansion
• Order by Elimination
• Outer to inner join conversion
• Predicate move-around
• Star transformation
• Subquery unnesting
• IN / EXISTS -> SEMI JOIN
• NOT IN / NOT EXISTS -> ANTI JOIN
• Null-Aware and Single Null-Aware ANTI JOIN - Note:1082123.1 
• Transitive Predicates - Note:1082133.1

     通过一系列查询转换技术，将原始SQL转为优化器更容易理解和分析的SQL，从而能够使用更多的谓词、连接条件等，达到获得{BANNED}最佳佳计划的目的。查询转换的过程，可以通过10053 trace file获取详细信息。查询转换是否能够成功和版本、优化器限制、隐含参数、补丁、HINTS等有关。