Oracle优化器Optimizer详解

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/sqlDeveloper、Toad等工具去看一个语句的执行计划,不过你可能对Rule、Choose、Firstrows、Allrows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-BasedOptimization,简称为RBO)和基于代价的优化方式(Cost-BasedOptimization,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(fulltablescan)是最好的。

新版本的oracle逐渐抛弃对Rule方式的支持,即使是Rule方式,最后sql执行效率的衡量标准都是,sql执行消耗了多少资源?对代价(COST)的优化方式,需要表,索引的统计信息,需要每天多表和索引进行定时的分析,但是统计信息也是历史的,有时候也不一定是最优的,统计信息等于就是一个人的经验,根据以前的经验来判断sql该怎么执行(得到优化的sql执行路径),所以具体优化执行的时候,先手工分析sql,看是用RBO方式消耗大,还是CBO消耗大;DBA的工作就是要根据当前oracle的运行日志,进行各种调整,使当前的oracle运行效率尽量达到最优.可以在运行期间,采用hint灵活地采用优化方式.

2、优化器的优化模式(OptermizerMode)

优化模式包括Rule,Choose,Firstrows,Allrows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。(RBO优化方式)

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。
在缺省情况下，ORACLE采用CHOOSE优化器，为了避免那些不必要的全表扫描（fulltablescan），你必须尽量避免使用CHOOSE优化器，而直接采用基于规则或者基于成本的优化器。

FirstRows: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。(CBO优化方式,提供一个最快的反应时间,根据系统的需求,使用情况)

AllRows: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。(CBO优化方式,提供最大的吞吐量,就是使执行总量达到最大) [Page]

FirstRows和AllRows是有冲突的.如果想最快第返回给用户,就不可能传递更多的结果,这就是FirstRows返回最先检索到的行(或记录);而AllRows是为了尽量将所有的结果返回给用户,由于量大,用户就不会很快得到返回结果.就象空车能跑得很快,重装车只能慢慢地跑;

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。
init.ora和init<SID>.ora都在$ORACLE_HOME/dbs目录下,可以用find$ORACLE_HOME-nameinit*.ora查看该目录下的init文件.
init.ora是对全体实例有效的;init<SID>.ora只对指定的实例有效.

B、Sessions级别

通过SQL>ALTERSESSIONSETOPTIMIZER_MODE=<Mode>;来设定。将覆盖init.ora,init<sid>.ora设定的优化模式,也可以在sql语句中采用hint强制选定优化模式.如下:

C、语句级别

这些需要用到Hint,比如:
SQL>SELECT/*+RULE*/a.userid,
2b.name,
3b.depart_name
4FROMtf_f_yhdaa,
5tf_f_departb
6WHEREa.userid=b.userid;
在这儿采用hint,强制采用基于规则(rule)的优化模式;
hint语法,/*+开头,*/结尾,中间填写强制采用的优化模式.

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>analyzetabletable_namedeletestatistics;
♀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*FROMuser_tables2WHEREtable_name=<table_name>
3ANDnum_rowsisnotnull;

SQL>SELECT*FROMuser_indexes
2WHEREtable_name=<table_name>
3ANDnum_rowsisnotnull;

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>ANALYZETABLEtable_nameCOMPUTESTATISTICS;
SQL>ANALYZEINDEXindex_nameESTIMATESTATISTICS;