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ORACLE中的常见执行计划

日期：2019-04-23点击：410收藏

原文发表在http://l4j.cc/2019/04/21/oralce-access-path-introduce/

本文梳理、归纳了在之前工作中常见的一些执行计划。了解ORACLE中有哪些可能的执行计划，以及什么情况下适合哪种执行计划是进行SQL优化的基础。

表访问相关

Full Table Scans

全表扫描首先会读取表中的所有行，然后过滤掉不满足条件的数据。全表扫描时，数据库会以此读取HWM下的所有格式化了的数据块，此时数据库通常会做multiblock read来提高性能，单次读取的数据块由DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT参数指定。以下情况会做全表扫描：

查询列上不存在索引
在索引列上使用了函数
执行SELECT COUNT(*)语句，存在索引，但是索引包含空值
未使用B-TREE索引的前导列。如存在employees(first_name,last_name)的索引，但是查询条件为WHERE last_name='KING'。但是优化器有可能选择index skip scan
查询选择性很低的时候
统计信息陈旧
当表很小的时候，包含的数据块数n小于DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT参数指定的值
当表具有很高的并行度的时候
使用了FULL的hints

下面是一个做全表扫描的列子，其执行计划的关键字为'TABLE ACCESS FULL'：

SQL> select owner,table_name from test_env.tb_table_list where owner='AUDSYS'; OWNER TABLE_NAME -------------------- ------------------------------ AUDSYS AUD$UNIFIED SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name from test_env.tb_table_list where owner='AUDSYS' Plan hash value: 1475094007 ------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | TABLE ACCESS FULL| TB_TABLE_LIST | PLAN_TABLE_OUTPUT --------------------------------------------------------------------------------------------

Table Access By Rowid

ROWID是数据在数据库中存储位置的内部表示，它是用来定位单个行最快的方式。通常数据库通过索引检索数据行或者指定rowid查询的时候会使用这种访问方式。

SQL> select owner,table_name from test_env.tb_table_list where TABLE_NAME='ACCESS$'; OWNER TABLE_NAME -------------------- ------------------------------ SYS ACCESS$ SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name from test_env.tb_table_list where TABLE_NAME='ACCESS$' Plan hash value: 3473397811 ------------------------------------------------------------------------ | Id | Operation | Name | ------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------------- | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 2 | INDEX RANGE SCAN | IDX_TB_TABLE_LIST_TBNAME | ------------------------------------------------------------------------

TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED表示数据库通过索引中得到的rowid来检索数据，BATCHED的访问方式，表示数据库会从索引中检索一批ROWID，然后按块顺序访问行，减少访问数据块的次数来提升性能。这是ORACLE 12C的一个新特性。在11g中上面的执行计划表示为TABLE ACCESS BY INDEX ROWID。

Sample Table Scans

这是抽样检索数据的数据访问方式。使用SAMPLE关键字对表中数据进行抽样的时候会使用该执行计划，在执行计划中表现为TABLE ACCESS SAMPLE关键字。它有以下两种形式:

SAMPLE (sample_percent) 数据库读取表中指定百分比的行数据。
SAMPLE BLOCK (sample_percent) 数据库会读取指定百分比的表数据块。

sample_percent的百分比在[0.000001,100) 范围内。

B-tree索引相关

Index Unique Scans

只有通过CREATE UNIQUE INDEX创建唯一索引，并且在查询的时候谓词条件为等于的时候才会以该方式访问数据。唯一约束(unique和primary key)，但是创建的非唯一索引是不足以让查询走Index Unique Scan的。在执行计划中的关键字是INDEX UNIQUE SCAN。

SQL> CREATE UNIQUE INDEX TEST_ENV.IDX_TB_TABLE_LIST_SID ON TEST_ENV.TB_TABLE_LIST(SID); 索引已创建。 SQL> SELECT SID,OWNER,TABLE_NAME FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST WHERE SID='58223719640640AB8C603BC1B15D5C51'; SID OWNER TABLE_NAME ------------------------------------ -------------------- ------------------------------ 58223719640640AB8C603BC1B15D5C51 SYS ACCESS$ SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ SELECT SID,OWNER,TABLE_NAME FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST WHERE SID='58223719640640AB8C603BC1B15D5C51' Plan hash value: 3115192837 ------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TB_TABLE_LIST | | 2 | INDEX UNIQUE SCAN | IDX_TB_TABLE_LIST_SID | ------------------------------------------------------------- 已选择 15 行。

Index Range Scans

通过该索引字段查询结果可能返回多个值的时候，例如>, <, and以及对非唯一索引的=，就会以该方式访问数据，表现在执行计划上就是INDEX RANGE SCAN关键字。

SQL> select owner,table_name from test_env.tb_table_list where TABLE_NAME='ACCESS$'; OWNER TABLE_NAME -------------------- ------------------------------ SYS ACCESS$ SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name from test_env.tb_table_list where TABLE_NAME='ACCESS$' Plan hash value: 3473397811 ------------------------------------------------------------------------ | Id | Operation | Name | ------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------------- | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 2 | INDEX RANGE SCAN | IDX_TB_TABLE_LIST_TBNAME | ------------------------------------------------------------------------

Index Full Scans

索引全扫描会有序的读取整个索引，由于索引是有序的，所以它会消除额外的排序操作。以下情况会优化器会考虑执行索引全扫描：

谓词使用了索引中的列。该列不必是索引的前导列
没有谓词条件，但是查询的列为该索引的列，并且至少有一个列不为空
查询包含ORDER BY 语句并且排序字段为非空且有索引

SQL> select table_name from test_env.tb_table_list order by table_name; ...... TABLE_NAME ------------------------------ XSTREAM$_SERVER_CONNECTION XSTREAM$_SUBSET_RULES XSTREAM$_SYSGEN_OBJS _default_auditing_options_ 已选择 2138 行。 SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select table_name from test_env.tb_table_list order by table_name Plan hash value: 2901892796 ----------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ----------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | INDEX FULL SCAN | IDX_TB_TABLE_LIST_TBNAME | PLAN_TABLE_OUTPUT --------------------------------------------------------------------------------------

Index Fast Full Scans

当查询的列仅仅包含索引列，且不需要排序的时候，优化器会考虑该访问方式，它会以磁盘存储位置来读取，不会保证数据的有序性。

SQL> select table_name from test_env.tb_table_list; TABLE_NAME ------------------------------ XSTREAM$_SERVER_CONNECTION XSTREAM$_SUBSET_RULES XSTREAM$_SYSGEN_OBJS _default_auditing_options_ 已选择 2138 行。 SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT --------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select table_name from test_env.tb_table_list Plan hash value: 3670592075 --------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | --------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | INDEX FAST FULL SCAN| IDX_TB_TABLE_LIST_TBNAME | PLAN_TABLE_OUTPUT ---------------------------------------------------------------------------------

Index Skip Scans

在复合索引中未使用前导列的情况，并且前导列只存在很少的distinct value。其在执行计划中表现为INDEX SKIP SCAN。

SQL> create index test_env.idx_tb_table_list_mul on test_env.tb_table_list(owner,table_name); 索引已创建。 SQL> select /*+ index(t idx_tb_table_list_mul) */sid,owner,table_name,status from test_env.tb_table_list t where table_name='ACCESS$'; SID OWNER TABLE_NAME STATUS ------------------------------------ -------------------- ------------------------------ -------- 58223719640640AB8C603BC1B15D5C51 SYS ACCESS$ VALID SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select /*+ index(t idx_tb_table_list_mul) */sid,owner,table_name,status from test_env.tb_table_list t where table_name='ACCESS$' Plan hash value: 124701251 --------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | --------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 2 | INDEX SKIP SCAN | IDX_TB_TABLE_LIST_MUL | ---------------------------------------------------------------------

Index Join Scans

对同一个表，多个索引的hash join。当查询结果都是索引中的列，并且存在于不同索引中时会考虑使用该数据访问方式，但是如果访问表的效率更高则会根据rowid去访问表。 Index join的成本是非常的，绝大多数情况下是不会出现这种情况，通过索引去探测表通常成本更低。

SQL> select owner,table_name from test_env.tb_table_list where ini_trans>=4; OWNER TABLE_NAME --------------- ------------------------------ MDSYS SDO_DIST_METADATA_TABLE SYS AW$AWCREATE SYS AW$AWCREATE10G SYS AW$AWMD SYS AW$AWREPORT SYS AW$AWXML SYS AW$EXPRESS SYS AW_OBJ$ SYS AW_PROP$ SYS OBJECT_USAGE SYS PS$ OWNER TABLE_NAME --------------- ------------------------------ SYS STREAMS$_APPLY_PROGRESS 已选择 12 行。 SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name from test_env.tb_table_list where ini_trans>=4 Plan hash value: 832528447 --------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | --------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | VIEW | index$_join$_001 | PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------- | 2 | HASH JOIN | | | 3 | BITMAP CONVERSION TO ROWIDS| | | 4 | BITMAP INDEX RANGE SCAN | BIDX_TB_TABLE_LIST_INITRANS | | 5 | INDEX FAST FULL SCAN | IDX_TB_TABLE_LIST_MUL | --------------------------------------------------------------------- 已选择 17 行。

Bitmap索引相关

传统的B-tree索引，一条索引对应一条数据。Bitmap的一个索引的键值通常对应一批rowid。 Bitmap索引适用于拥有较低distinct基数并且不经常修改的数据。Bitmap索引不适用于经常进行DML操作的列，因为一个index key指向很多数据行，当对一个索引的列进行修改时，会锁住整个索引条目以及对应的数据行。还需要注意的一点就是Bitmap索引列是可以包含空值的。

Bitmap Conversion to Rowid

只要从位图索引中检索行，就会用到该访问方式，进行数据行与bitmap之间的转换。

SQL> select owner,table_name,status,ini_trans from test_env.tb_table_list where ini_trans>=4; OWNER TABLE_NAME STATUS INI_TRANS --------------- ------------------------------ ---------- ---------- SYS PS$ VALID 4 SYS AW_OBJ$ VALID 4 SYS AW_PROP$ VALID 4 SYS AW$EXPRESS VALID 4 SYS AW$AWMD VALID 4 SYS AW$AWCREATE VALID 4 SYS AW$AWCREATE10G VALID 4 SYS AW$AWXML VALID 4 SYS AW$AWREPORT VALID 4 SYS OBJECT_USAGE VALID 30 SYS STREAMS$_APPLY_PROGRESS VALID 120 OWNER TABLE_NAME STATUS INI_TRANS --------------- ------------------------------ ---------- ---------- MDSYS SDO_DIST_METADATA_TABLE VALID 255 已选择 12 行。 SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name,status,ini_trans from test_env.tb_table_list where ini_trans>=4 Plan hash value: 3195249317 --------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | --------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ----------------------------------------------------------------------------------------------- | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 2 | BITMAP CONVERSION TO ROWIDS | | | 3 | BITMAP INDEX RANGE SCAN | BIDX_TB_TABLE_LIST_INITRANS | --------------------------------------------------------------------------- 已选择 16 行。

Bitmap Index Single Value

使用bitmap索引的单个键值来查询数据的时候会走该访问方式，在执行计划中表现为BITMAP INDEX SINGLE VALUE关键字。

SQL> SELECT OWNER,TABLE_NAME,TABLESPACE_NAME,STATUS FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST WHERE TABLESPACE_NAME='SYSTEM'; .... OWNER TABLE_NAME TABLESPACE_NAME STATUS --------------- ------------------------------ -------------------- ---------- LBACSYS OLS$USER_LEVELS SYSTEM VALID LBACSYS OLS$USER_COMPARTMENTS SYSTEM VALID LBACSYS OLS$USER_GROUPS SYSTEM VALID LBACSYS OLS$PROFILES SYSTEM VALID LBACSYS OLS$DIP_DEBUG SYSTEM VALID LBACSYS OLS$DIP_EVENTS SYSTEM VALID LBACSYS OLS$AUDIT SYSTEM VALID LBACSYS OLS$AUDIT_ACTIONS SYSTEM VALID SYS DBMS_SQLPATCH_STATE SYSTEM VALID SYS DBMS_SQLPATCH_FILES SYSTEM VALID SYS AQ_SRVNTFN_TABLE_1 SYSTEM VALID OWNER TABLE_NAME TABLESPACE_NAME STATUS --------------- ------------------------------ -------------------- ---------- SYS REGISTRY$SQLPATCH_RU_INFO SYSTEM VALID 已选择 912 行。 SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ SELECT OWNER,TABLE_NAME,TABLESPACE_NAME,STATUS FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST WHERE TABLESPACE_NAME='SYSTEM' Plan hash value: 4282437356 ----------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ----------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------- | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 2 | BITMAP CONVERSION TO ROWIDS | | | 3 | BITMAP INDEX SINGLE VALUE | BIDX_TB_TABLE_LIST_TABLESPACE | ----------------------------------------------------------------------------- 已选择 16 行。

Bitmap Index Range Scans

当谓词条件在bitmap索引列上是一个范围值的时候，如Bitmap Conversion to Rowid中的例子，它在执行计划中表现为BITMAP INDEX RANGE SCAN关键字。

Bitmap Merge

此访问路径合并多个Bitmap，并返回单个Bitmap作为结果。在执行计划中表现为BITMAP MERGE关键字

SQL> select owner,table_name,status,ini_trans from test_env.tb_table_list where ini_trans>=4 and tablespace_name='SYSTEM'; OWNER TABLE_NAME STATUS INI_TRANS --------------- ------------------------------ ---------- ---------- SYS OBJECT_USAGE VALID 30 SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name,status,ini_trans from test_env.tb_table_list where ini_trans>=4 and tablespace_name='SYSTEM' Plan hash value: 1400915856 ----------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ----------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 2 | BITMAP CONVERSION TO ROWIDS | | | 3 | BITMAP AND | | | 4 | BITMAP INDEX SINGLE VALUE | BIDX_TB_TABLE_LIST_TABLESPACE | | 5 | BITMAP MERGE | | | 6 | BITMAP INDEX RANGE SCAN | BIDX_TB_TABLE_LIST_INITRANS | ----------------------------------------------------------------------------- 已选择 19 行。

表连接相关

在进行多表关联查询的时候，优化器需要考虑以下内容：

数据访问方式同单表查询一样，优化器必须选择是全表扫描还是通过索引来检索表中数据
关联方法即如何对表进行关联。可能的关联方式有，hash join,nested loops,sorted merge。
关联类型关联条件决定了关联的类型，如inner join，outer join等
关联的顺序在进行表关联的时候，优化器需要决定先关联哪些表，哪个表作为驱动表。基本思想就是尽快的过滤掉尽可能多的数据。

Nested Loops Joins

嵌套循环连接，可以理解为一个嵌套的for循环，通过外部表的每一条数据去匹配内部表的数据：

FOR erow IN outer_table LOOP FOR drow IN inner_table LOOP return match value END LOOP END LOOP

嵌套循环连接适用于以下情况：

数据集很小的时候
在FIRST_ROW的优化器模式下关联大表
关联条件可以高效的访问内部表

一般情况下，只有在数据集比较小并且关联条件存在索引的时候会使用该方式。也可以通过加入以下hints的方式来强制走嵌套训话连接。：

USE_NL_WITH_INDEX(table index) 由优化器决定那个表作为驱动表，index是可选的，不指定则由优化器决定
ORDERED USE_NL(d) 指定内部表

SQL> select /*+ORDERED USE_NL(B) */A.owner,A.table_name,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND B.TABLE_NAME='ACCESS$'; OWNER TABLE_NAME COLUMN_NAME --------------- ------------------------------ -------------------- SYS ACCESS$ D_OBJ# SYS ACCESS$ ORDER# SYS ACCESS$ COLUMNS SYS ACCESS$ TYPES SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select /*+ORDERED USE_NL(B) */A.owner,A.table_name,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND B.TABLE_NAME='ACCESS$' Plan hash value: 1684280275 ---------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ---------------------------------------------------------------------- PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | NESTED LOOPS | | | 2 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_COLUMN_LIST | | 3 | INDEX RANGE SCAN | TB_COLUMN_LIST_TBNAME | | 4 | INDEX RANGE SCAN | TB_TABLE_LIST_TBNAME | ---------------------------------------------------------------------- 已选择 18 行。

Hash Joins

这是大数据集关联的常见方式，也是我们日常见得最多的关联方式。优化器会选择两个数据集中较小的一个表，然后用关联字段来构建hash表，存放在PGA中(如果PGA大小不够存放该hash表，则会将部分数据放入到临时表中)，然后，数据库扫描较大的数据集，探测哈希表以查找满足连接条件的数据行。同意通过USE_HASH的hints来强制数据库走HASH连接。

SQL> select /*+USE_HASH(A B) */A.owner,A.table_name,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND A.OWNER=B.OWNER AND B.TABLE_NAME='ACCESS$'; OWNER TABLE_NAME COLUMN_NAME --------------- ------------------------------ -------------------- SYS ACCESS$ D_OBJ# SYS ACCESS$ ORDER# SYS ACCESS$ COLUMNS SYS ACCESS$ TYPES SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select /*+USE_HASH(A B) */A.owner,A.table_name,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND A.OWNER=B.OWNER AND B.TABLE_NAME='ACCESS$' Plan hash value: 209128112 ---------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ---------------------------------------------------------------------- PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | HASH JOIN | | | 2 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 3 | INDEX RANGE SCAN | TB_TABLE_LIST_TBNAME | | 4 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_COLUMN_LIST | | 5 | INDEX RANGE SCAN | TB_COLUMN_LIST_TBNAME | ---------------------------------------------------------------------- 已选择 19 行。

Sorted Merge Joins

这是Nested Loops的一个变种。数据库会首先执行SORT JOIN操作对两个数据集进行排序，然后遍历外部数据集的每一行，去匹配内部数据集，第二次开始后面每次的匹配位置，取决于前一次迭代的匹配。以下情况会选择进行Sorted Merge：

连接条件不是等值连接，如>,<>
由于其他操作需要排序，优化器发现使用排序合并成本更低。

SQL> select A.owner,A.table_name,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND A.OWNER=B.OWNER AND B.TABLE_NAME='ACCESS$' ORDER BY TABLE_NAME; .... OWNER TABLE_NAME COLUMN_NAME --------------- ------------------------------ -------------------- SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SPARE5 SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SPARE4 SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SPARE3 SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SPARE2 SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SPARE6 SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS OBJECT_TYPE SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS OBJECT_NAME SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS OBJECT_OWNER SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SERVER_NAME SYS XSTREAM$_SYSGEN_OBJS SPARE1 SYS _default_auditing_options_ A 已选择 23104 行。 SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select A.owner,A.table_name,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND A.OWNER=B.OWNER ORDER BY TABLE_NAME Plan hash value: 3270676555 --------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | --------------------------------------------------- PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | MERGE JOIN | | | 2 | SORT JOIN | | | 3 | INDEX FAST FULL SCAN| PK_TB_TABLE_LIST | | 4 | SORT JOIN | | | 5 | TABLE ACCESS FULL | TB_COLUMN_LIST | --------------------------------------------------- 已选择 19 行。

查询转换相关

我们发送给ORACLE的目标SQL与最终执行的SQL有可能是不同的，oracle有可能执行一系列查询转换的操作(如视图合并，子查询展开等)将SQL改写成语义等价的其他形式，是否执行查询转换取决于ORACLE对转换后SQL执行效率的评估。

OR扩展

OR扩展会将OR语句改写为UNION-ALL的形式，这样各个分支各自走索引、分区修剪、表连接等互不干扰。在之前版本中使用的CONCATENATION来执行OR扩展，12.2开始采用了UNION-ALL的方式。

SQL> select A.owner,A.table_name,B.STATUS,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B 2 WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND A.OWNER=B.OWNER AND (B.TABLE_NAME='ACCESS$' OR B.OWNER='XDB'); ...... OWNER TABLE_NAME STATUS COLUMN_NAME --------------- ------------------------------ ---------- -------------------- XDB XDB_INDEX_DDL_CACHE VALID CONSTR_OWNER SYS ACCESS$ VALID TYPES SYS ACCESS$ VALID D_OBJ# SYS ACCESS$ VALID ORDER# SYS ACCESS$ VALID COLUMNS 已选择 170 行。 SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'BASIC')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select A.owner,A.table_name,B.STATUS,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A,TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND A.OWNER=B.OWNER AND (B.TABLE_NAME='ACCESS$' OR B.OWNER='XDB') Plan hash value: 1155047104 ------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | NESTED LOOPS | | | 2 | NESTED LOOPS | | | 3 | VIEW | VW_JF_SET$ADB40ABC | | 4 | UNION-ALL | | | 5 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 6 | INDEX RANGE SCAN | PK_TB_TABLE_LIST | | 7 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 8 | INDEX RANGE SCAN | TB_TABLE_LIST_TBNAME | | 9 | INDEX RANGE SCAN | TB_COLUMN_LIST_TBNAME | PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | 10 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | TB_COLUMN_LIST | ------------------------------------------------------------------------- 已选择 25 行。

视图合并

将视图合并到包含它的查询块中。进行试图合并后优化器可以考虑更多的连接顺序、访问方式和其他的查询转换，以此来获取更好的性能。视图合并又分为简单视图合并和复杂视图合并。 1.简单视图合并对于简单试图，视图合并总是会带来更好的执行计划，所以数据库总是会进行合并而不会考虑成本。存在以下情况时不会进行简单视图合并：

视图中包含以下结构时：GROUP BY,DISTINCT,OUTER JOIN, MODEL, CONNECT BY, 集合操作, 聚合
视图出现在半连接或者反连接右侧时
视图出现在SELECT中的子查询
外部查询块包含PL/SQL函数

下面是一个执行了视图合并的例子：

SQL> select A.owner,A.table_name,V_B.STATUS,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A, (SELECT OWNER,TABLE_NAME,STATUS FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST) V_B WHERE A.TABLE_NAME=V_B.TABLE_NAME AND A.OWNER=V_B.OWNER; SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL,NULL,'BASIC')) PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select A.owner,A.table_name,V_B.STATUS,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A, (SELECT OWNER,TABLE_NAME,STATUS FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST) V_B WHERE A.TABLE_NAME=V_B.TABLE_NAME AND A.OWNER=V_B.OWNER Plan hash value: 4162551876 --------------------------------------------- | Id | Operation | Name | --------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | HASH JOIN | | | 2 | TABLE ACCESS FULL| TB_TABLE_LIST | | 3 | TABLE ACCESS FULL| TB_COLUMN_LIST | --------------------------------------------- 已选择 18 行。

然后加个no_merge的hint取消视图合并，对比下执行计划。

SQL> select A.owner,A.table_name,V_B.STATUS,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A, (SELECT /*+no_merge*/OWNER,TABLE_NAME,STATUS FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST) V_B WHERE A.TABLE_NAME=V_B.TABLE_NAME AND A.OWNER=V_B.OWNER; SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select A.owner,A.table_name,V_B.STATUS,A.column_name from TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A, (SELECT /*+no_merge*/OWNER,TABLE_NAME,STATUS FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST) V_B WHERE A.TABLE_NAME=V_B.TABLE_NAME AND A.OWNER=V_B.OWNER Plan hash value: 3859876297 ---------------------------------------------- | Id | Operation | Name | PLAN_TABLE_OUTPUT ------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | HASH JOIN | | | 2 | VIEW | | | 3 | TABLE ACCESS FULL| TB_TABLE_LIST | | 4 | TABLE ACCESS FULL | TB_COLUMN_LIST | ---------------------------------------------- 已选择 19 行。

可以看到第二个执行计划出现了view关键字，表示会把V_B这个视图进行单独的处理。

2.复杂视图合并复杂视图合并会合并包含GROUP BY和DISTINCT操作的视图，优化器会把GROUP BY和DISTINCT操作延迟到连接之后。是否进行复杂视图合并，取决于优化器对合并后性能的评估。抛开成本问题，以下情况不会进行复杂视图合并：

外部查询表没有rowid或者unique column
视图出现在CONNECT BY查询中
视图包含 GROUPING SETS, ROLLUP, 或PIVOT
视图或者外部查询包含MODEL

SQL> (SELECT OWNER,TABLE_NAME,COUNT(*) AS CNT_COLS FROM TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST GROUP BY OWNER,TABLE_NAME) V_A, 2 TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B 3 WHERE V_A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND V_A.OWNER=B.OWNER AND B.OWNER='XDB'; SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(null, null, 'basic')); PLAN_TABLE_OUTPUT ---------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ SELECT B.OWNER,B.TABLE_NAME,B.TABLESPACE_NAME,B.STATUS,V_A.CNT_COLS FROM (SELECT A.OWNER,A.TABLE_NAME,COUNT(*) AS CNT_COLS FROM TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A GROUP BY A.OWNER,A.TABLE_NAME) V_A, TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE V_A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND V_A.OWNER=B.OWNER AND B.OWNER='XDB' Plan hash value: 3165065995 ------------------------------------------------------------------------ PLAN_TABLE_OUTPUT ---------------------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | HASH GROUP BY | | | 2 | NESTED LOOPS | | | 3 | NESTED LOOPS | | | 4 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_TABLE_LIST | | 5 | INDEX RANGE SCAN | PK_TB_TABLE_LIST | | 6 | INDEX RANGE SCAN | TB_COLUMN_LIST_TBNAME | | 7 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | TB_COLUMN_LIST | ------------------------------------------------------------------------ PLAN_TABLE_OUTPUT ---------------------------------------------------------------------------------------- 已选择 23 行。

可以看到执行计划中已经没有VIEW关键字了，并且GROUP BY操作延迟到了嵌套循环连接之后。

谓词推入

优化器处理带视图的目标SQL的另一种优化手段。数据库可以将推入的谓词来访问索引或者作为过滤条件，进而走基于索引的嵌套循环连接。还是上面的列子，现在加一个no_merger的hint，避免做视图合并。VIEW PUSHED PREDICATE表明此时做的是谓词推入。

SQL> SELECT B.OWNER,B.TABLE_NAME,B.TABLESPACE_NAME,B.STATUS,V_A.CNT_COLS FROM (SELECT /*+no_merge*/A.OWNER,A.TABLE_NAME,COUNT(*) AS CNT_COLS FROM TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A GROUP BY A.OWNER,A.TABLE_NAME) V_A, TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE V_A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND V_A.OWNER=B.OWNER AND B.OWNER='XDB'; SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'BASIC')); PLAN_TABLE_OUTPUT --------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ SELECT B.OWNER,B.TABLE_NAME,B.TABLESPACE_NAME,B.STATUS,V_A.CNT_COLS FROM (SELECT /*+no_merge*/A.OWNER,A.TABLE_NAME,COUNT(*) AS CNT_COLS FROM TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST A GROUP BY A.OWNER,A.TABLE_NAME) V_A, TEST_ENV.TB_TABLE_LIST B WHERE V_A.TABLE_NAME=B.TABLE_NAME AND V_A.OWNER=B.OWNER AND B.OWNER='XDB' Plan hash value: 466935718 ------------------------------------------------------------------------ PLAN_TABLE_OUTPUT --------------------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | NESTED LOOPS | | | 2 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED | TB_TABLE_LIST | | 3 | INDEX RANGE SCAN | PK_TB_TABLE_LIST | | 4 | VIEW PUSHED PREDICATE | | | 5 | SORT GROUP BY | | | 6 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| TB_COLUMN_LIST | | 7 | INDEX RANGE SCAN | TB_COLUMN_LIST_TBNAME | ------------------------------------------------------------------------ PLAN_TABLE_OUTPUT --------------------------------------------------------------------------------------- 已选择 23 行。

子查询展开

在子查询展开中优化器会把嵌套的子查询转换成一个关联查询语句。只有当JOIN语句返回的数据行与原始SQL返回数据行相同，并且子查询中不包含聚合函数(如AVG)时，优化器才会执行此转换。

SQL> SELECT OWNER,TABLE_NAME,COLUMN_NAME FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST WHERE 2 (OWNER,TABLE_NAME) IN (SELECT OWNER, TABLE_NAME FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST); SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'BASIC')); PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ SELECT OWNER,TABLE_NAME,COLUMN_NAME FROM TEST_ENV.TB_COLUMN_LIST WHERE (OWNER,TABLE_NAME) IN (SELECT OWNER, TABLE_NAME FROM TEST_ENV.TB_TABLE_LIST) Plan hash value: 2699376560 -------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | -------------------------------------------------- PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | HASH JOIN | | | 2 | INDEX FAST FULL SCAN| PK_TB_TABLE_LIST | | 3 | TABLE ACCESS FULL | TB_COLUMN_LIST | -------------------------------------------------- 已选择 17 行。

从上面的执行计划可以看出，执行子查询展开后，表现为两个表进行HASH JOIN。我们可以使用no_unnest的hint来让优化器不对该SQL执行子查询展开。此时的执行计划如下：

SQL> SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(NULL, NULL, 'BASIC')); PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------- EXPLAINED SQL STATEMENT: ------------------------ select owner,table_name,column_name from test_env.tb_column_list where (owner,table_name) in(select /*+no_unnest*/ owner,table_name from test_env.tb_table_list) Plan hash value: 2714665686 ----------------------------------------------- | Id | Operation | Name | ----------------------------------------------- PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | | 1 | FILTER | | | 2 | TABLE ACCESS FULL| TB_COLUMN_LIST | | 3 | INDEX UNIQUE SCAN| PK_TB_TABLE_LIST | ----------------------------------------------- 已选择 17 行。

不进行子查询展开后的执行计划走的是FILTER的类型的过滤了。

表扩展

基于索引可以提高查询的性能，但是维护索引也会产生开销。在一个大的分区表中（特别是采用业务时间做PARTITION KEY的分区表），经常DML操作比较频繁的就几个分区，其他分区大多数时候都做的全表检索的时间比较多。在类似这种场景下我们就可以只在比较活跃的分区上面创建索引，而其他分区则不创建。优化器会自动的帮我们在有索引的分区上面通过索引检索数据，没有索引的分区进行全表扫描，然后再把结果进行UNION-ALL操作。下面是ORACLE官网的一个例子：

表sales根据time_id进行范围分区

SELECT * FROM sales WHERE time_id >= TO_DATE('2000-01-01 00:00:00', 'SYYYY-MM-DD HH24:MI:SS') AND prod_id = 38;

执行该语句得到的执行计划如下：

Plan hash value: 3087065703 -------------------------------------------------------------------------- |Id| Operation | Name |Pstart|Pstop| -------------------------------------------------------------------------- | 0| SELECT STATEMENT | | | | | 1| PARTITION RANGE ITERATOR | | 13 | 28 | | 2| TABLE ACCESS BY LOCAL INDEX ROWID BATCHED| SALES | 13 | 28 | | 3| BITMAP CONVERSION TO ROWIDS | | | | |*4| BITMAP INDEX SINGLE VALUE |SALES_PROD_BIX| 13 | 28 | -------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 4 - access("PROD_ID"=38)

然后将sales_q4_2003分区的索引禁用

ALTER INDEX sales_prod_bix MODIFY PARTITION sales_q4_2003 UNUSABLE; ALTER INDEX sales_time_bix MODIFY PARTITION sales_q4_2003 UNUSABLE;

此时数据库在有索引的分区采用索引检索数据，对没有索引的分区进行全表扫描。

Plan hash value: 2120767686 --------------------------------------------------------------------------- |Id| Operation | Name |Pstart|Pstop| --------------------------------------------------------------------------- | 0| SELECT STATEMENT | | | | | 1| VIEW | VW_TE_2 | | | | 2| UNION-ALL | | | | | 3| PARTITION RANGE ITERATOR | | 13| 27| | 4| TABLE ACCESS BY LOCAL INDEX ROWID BATCHED| SALES | 13| 27| | 5| BITMAP CONVERSION TO ROWIDS | | | | |*6| BITMAP INDEX SINGLE VALUE | SALES_PROD_BIX| 13| 27| | 7| PARTITION RANGE SINGLE | | 28| 28| |*8| TABLE ACCESS FULL | SALES | 28| 28| --------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 6 - access("PROD_ID"=38) 8 - filter("PROD_ID"=38)

通过将非活跃分区的索引删除的方式可以减少维护索引的成本，优化器会自动的帮我们进行查询的改写，而不影响我们原本的SQL语句。

原文链接：https://my.oschina.net/u/3255159/blog/3041220

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