说一说Oracle的优化器(Optimizer)

本文的目的：
1、说一说Oracle的Optimizer及其相关的一些知识。
2、回答一下为什么有时一个表的某个字段明明有索引,当观察一些SQL的执行计划时,发现确不走索引的问题。
3、如果你对 FIRST_ROWS、 ALL_ROWS这两种模式有疑惑时也可以看一下这篇文章。

开始吧:

Oracle在执行一个SQL之前,首先要分析一下语句的执行计划,然后再按执行计划去执行。分析语句的执行计划的工作是由优化器(Optimizer)来完成的。不同的情况,一条SQL可能有多种执行计划,但在某一时点,一定只有一种执行计划是最优的,花费时间是最少的。相信你一定会用Pl/sql Developer、Toad等工具去看一个语句的执行计划,不过你可能对Rule、Choose、First rows、All rows这几项有疑问,因为我当初也是这样的,那时我也疑惑为什么选了以上的不同的项,执行计划就变了?

1、优化器的优化方式

Oracle的优化器共有两种的优化方式,即基于规则的优化方式(Rule-Based Optimization,简称为RBO)和基于代价的优化方式(Cost-Based Optimization,简称为CBO)。
A、RBO方式：优化器在分析SQL语句时,所遵循的是Oracle内部预定的一些规则。比如我们常见的,当一个where子句中的一列有索引时去走索引。
B、CBO方式：依词义可知,它是看语句的代价(Cost)了,这里的代价主要指Cpu和内存。优化器在判断是否用这种方式时,主要参照的是表及索引的统计信息。统计信息给出表的大小 、有少行、每行的长度等信息。这些统计信息起初在库内是没有的,是你在做analyze后才出现的,很多的时侯过期统计信息会令优化器做出一个错误的执行计划,因些我们应及时更新这些信息。在Oracle8及以后的版本,Oracle列推荐用CBO的方式。

我们要明了,不一定走索引就是优的,比如一个表只有两行数据,一次IO就可以完成全表的检索,而此时走索引时则需要两次IO,这时对这个表做全表扫描(full table scan)是最好的。

2、优化器的优化模式(Optermizer Mode)

优化模式包括Rule,Choose,First rows,All rows这四种方式,也就是我们以上所提及的。如下我解释一下：

Rule:不用多说,即走基于规则的方式。

Choolse:这是我们应观注的,默认的情况下Oracle用的便是这种方式。指的是当一个表或或索引有统计信息,则走CBO的方式,如果表或索引没统计信息,表又不是特别的小,而且相应的列有索引时,那么就走索引,走RBO的方式。

First Rows:它与Choose方式是类似的,所不同的是当一个表有统计信息时,它将是以最快的方式返回查询的最先的几行,从总体上减少了响应时间。

All Rows:也就是我们所说的Cost的方式,当一个表有统计信息时,它将以最快的方式返回表的所有的行,从总体上提高查询的吞吐量。没有统计信息则走基于规则的方式。

3、如何设定选用哪种优化模式

a、Instance级别

我们可以通过在init<SID>.ora文件中设定OPTIMIZER_MODE=RULE、OPTIMIZER_MODE=CHOOSE、OPTIMIZER_MODE=FIRST_ROWS、OPTIMIZER_MODE=ALL_ROWS去选用3所提的四种方式,如果你没设定OPTIMIZER_MODE参数则默认用的是Choose这种方式。

B、Sessions级别

通过SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=<Mode>;来设定。
 
C、语句级别

这些需要用到Hint,比如:
SQL> SELECT /*+ RULE */ a.userid,
 2     b.name,
 3     b.depart_name
 4      FROM tf_f_yhda a,
 5                tf_f_depart b
 6     WHERE a.userid=b.userid;

4、为什么有时一个表的某个字段明明有索引,当观察一些语的执行计划确不走索引呢？如何解决呢？

A、不走索引大体有以下几个原因
 ♀你在Instance级别所用的是all_rows的方式
 ♀你的表的统计信息(最可能的原因)
 ♀你的表很小,上文提到过的,Oracle的优化器认为不值得走索引。
B、解决方法
 ♀可以修改init<SID>.ora中的OPTIMIZER_MODE这个参数,把它改为Rule或Choose,重起数据库。也可以使用4中所提的Hint.
 ♀删除统计信息
   SQL>analyze table table_name delete statistics;
 ♀表小不走索引是对的,不用调的。

5、其它相关

A、如何看一个表或索引是否是统计信息

 SQL>SELECT * FROM user_tables
  2   WHERE table_name=<table_name>
  3 AND num_rows is not null;

 SQL>SELECT * FROM user_indexes
  2   WHERE table_name=<table_name>
  3     AND num_rows is not null;

b、如果我们先用CBO的方式,我们应及时去更新表和索引的统计信息,以免生形不切合实的执行计划。
 
 SQL> ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
 SQL> ANALYZE INDEX index_name ESTIMATE STATISTICS;

具体的ANALYZE语句请参照Oracle8i/9i 的refrence文档。

(全文完)