【DB.Oracle】Oracle执行计划

什么是执行计划

An explain plan is a representation of the access path that is taken when a query is executed within Oracle.

所谓执行计划，顾名思义，就是对一个查询任务，做出一份怎样去完成任务的详细方案。举个生活中的例子，我从珠海要去英国，我可以选择先去香港然后转机，也可以先去北京转机，或者去广州也可以。但是到底怎样去英国划算，也就是我的费用最少，这是一件值得考究的事情。同样对于查询而言，我们提交的SQL仅仅是描述出了我们的目的地是英国，但至于怎么去，通常我们的SQL中是没有给出提示信息的，是由数据库来决定的。

例如：

SQL> set autotrace traceonly

执行计划一：

　　SQL> select count(*) from t; 
　　COUNT(*) 
　　---------- 
　　24815 
　　Execution Plan 
　　0　　　SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE 
　　1　　0　 SORT (AGGREGATE) 
　　2　　1　　 TABLE Access (FULL) OF 'T'

执行计划二：

　　SQL> select count(*) from t; 
　　COUNT(*) 
　　24815 
　　Execution Plan 
　　0　　　SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=26 Card=1) 
　　1　　0　 SORT (AGGREGATE) 
　　2　　1　　 INDEX (FULL SCAN) OF 'T_INDEX' (NON-UNIQUE) (Cost=26 Card=28180)

这两个执行计划中，第一个表示求和是通过进行全表扫描来做的，把整个表中数据读入内存来逐条累加;第二个表示根据表中索引，把整个索引读进内存来逐条累加，而不用去读表中的数据。但是这两种方式到底哪种快呢?通常来说可能二比一快，但也不是绝对的。这是一个很简单的例子演示执行计划的差异。对于复杂的SQL(表连接、嵌套子查询等)，执行计划可能几十种甚至上百种，但是到底那种最好呢?我们事前并不知道，数据库本身也不知道，但是数据库会根据一定的规则或者统计信息(statistics)去选择一个执行计划，通常来说选择的是比较优的，但也有选择失误的时候。

Oracle优化器简介

Oracle数据库中的优化器又叫查询优化器（Query Optimizer）。它是SQL分析和执行的优化工具，它负责生成、制定SQL的执行计划。Oracle的优化器有两种，基于规则的优化器（RBO）与基于代价的优化器（CBO)

• RBO: Rule-Based Optimization 基于规则的优化器
• CBO: Cost-Based Optimization 基于代价的优化器

RBO自ORACLE 6以来被采用，一直沿用至ORACLE 9i. ORACLE 10g开始，ORACLE已经彻底丢弃了RBO，它有着一套严格的使用规则，只要你按照它去写SQL语句，无论数据表中的内容怎样，也不会影响到你的“执行计划”，也就是说RBO对数据不“敏感”；它根据ORACLE指定的优先顺序规则，对指定的表进行执行计划的选择。比如在规则中，索引的优先级大于全表扫描;RBO是根据可用的访问路径以及访问路径等级来选择执行计划，在RBO中，SQL的写法往往会影响执行计划，它要求开发人员非常了解RBO的各项细则。

• 基于规则的查询，数据库根据表和索引等定义信息，按照一定的规则来产生执行计划;
• 基于代价的查询，数据库根据搜集的表和索引的数据的统计信息(通过analyze 命令或者使用dbms_stats包来搜集)综合来决定选取一个数据库认为最优的执行计划(实际上不一定最优)。

基于规则的模式下，数据库的执行计划通常比较稳定。但在基于代价的模式下，我们才有更大的机会选择最优的执行计划。也由于Oracle的很多查询方面的特性必须在基于代价的模式下才能体现出来，所以我们通常不选择RULE(并且Oracle宣称从 Oracle 10i版本数据库开始将不再支持 RULE)。既然是基于代价的模式，也就是说执行计划的选择是根据表、索引等定义和数据的统计信息来决定的，这个统计信息是根据 analyze 命令或者dbms_stats包来定期搜集的。首先存在着一种可能，就是由于搜集信息是一个很消耗资源和时间的动作，尤其当表数据量很大的时候，因为搜集信息是对整个表数据进行重新的完全统计，所以这是我们必须慎重考虑的问题。我们只能在服务器空闲的时候定期的进行信息搜集。这说明我们在一段时期内，统计信息可能和数据库本身的数据并不吻合;另外就是Oracle的统计数据本身也存在着不精确部分(详细参考Oracle DOCUMENT)，更重要的一个问题就是及时统计数据相对已经比较准确，但是Oracle的优化器的选择也并不是始终是最优的方案。这也倚赖于Oracle对不同执行计划的代价的计算规则(我们通常是无法知道具体的计算规则的)。这好比我们决定从香港还是从北京去英国，车票、机票等实际价格到底是怎么核算出来的我们并不知道，或者说我们现在了解的价格信息，在我们乘车前往的时候，真实价格跟我们的预算已经发生了变化。所有的因素，都将影响我们的整个开销。

Oracle执行计划分析

表访问方式：

• Full Table Scan(FTS)全表扫描

全表扫描模式下会读数据到表的高水位线（HWM即表示表曾经扩展的最后一个数据块），读取速度依赖于Oracle初始化参数db_block_multiblock_read_count

• Index Lookup索引扫描

• RowID物理ID扫描

Rowid扫描是最快的访问数据方式

表连接方法：

• Sort Merge Join(SMJ)

由于sort是非常耗资源的，所以这种连接方式要避免

• Nested Loop(NL)

比较高效的一种连接方式

• Hash Join

最为高效的一种连接方式

• Cartesian Product

卡迪尔积，不算真正的连接方式，此时sql肯定写的有问题

Oracle执行计划参考：

• http://blog.csdn.net/rulev5/article/details/6984560
• http://blog.csdn.net/rulev5/article/details/6988180