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基於RULE的優化器（學習筆記）

阿新 • • 發佈：2019-02-01

崔華《基於Oracle的sql優化》學習筆記

1.1 基於RULE的優化器

(1) CBO

(2)RBO

和CBO相比，RBO是有其明顯許可權的。在使用RBO的情況下，執行計劃一旦出了問題，很難對其做調整。另外，如果使用了RBO則目標SQL的寫法，甚至是目標SQL中所涉及的各個物件在該SQL文字中出現的先後順序都可能影響RBO執行計劃的選擇我，更糟糕的是，Oracle資料庫中很好的特性、功能不能再RBO中使用因為他們不能被RBO鎖支援。

只要出現如下情形之一，那麼即便修改了優化器模式或者使用了RULE Hnint，Oracle依然不會使用RBO（而是強制使用CBO）。

（1）  目標SQL中設計的對此昂有IOT（indexOrganized Table）。

（2）  目標SQL中設計的物件有分割槽表。

（3）  使用了平行查詢或者並行DML。

（4）  使用了星形連線

（5）  使用了hash連線

（6）  使用了索引快速全掃描

（7）  使用了函式索引

（8）  …...

這種情況下我們是很難對RBO選擇的執行計劃做調整的，其中一個十分關鍵的原因是不能使用hint。因為如果在目標SQL中使用了Hint，就意味著自動啟動了CBO，即Oracle會以CBO來解析Hint的目標SQL。這裡僅有兩個例外，就是RULE Hint和SRIVING_SITE Hint，他可以在RBO下使用並且不自動啟用CBO。

那麼是不是在使用RBO的情況下就沒有辦法對執行計劃進行調整了呢？？

當然不是這樣，只是這種情況下我們的調整手段非常有限。其中的一種可行的方法就是等價改寫目標SQL，比如在目標SQL的where條件中對NUMBER或者DATE型別的列上加上0（如果是varchar2或者char型別，可以加上一個空字元，例如||’’）,這樣就可以讓原本可以走的索引現在走不了。對於包含多表連線的目標sql而言，這種改變甚至可以影響表連線的順序，進而就可以實現在使用RBO的情況下對該目標SQL的執行計劃作出調整的目的。

但是如果出現了兩條或者兩條以上的等級值相同的執行路徑的情況，那麼RBO此時該如何選擇呢？很簡單，此時RBO會依據目標SQL中所涉及的相關物件在資料字典快取（Data Dictionary cache）中的快取順序和目標SQL中所涉及的各個物件在目標SQL文字中出現的先後順序來綜合判斷。這也就意味著我們還可以通過調整相關物件在資料字典中的快取順序，改變目標SQL中所涉及的各個物件在該SQL文字中出現的先後順序來調整其執行計劃。

實驗：使用RBO的情況下，對目標SQL的執行計劃調整。

create table emp_temp as select * from  emp;
 
create index idx_mgr_temp on emp_temp(mgr);
 
create index idx_deptno_temp on emp_temp(deptno);
 
 
select * from emp_temp where  mgr>100 and deptno>100;

###在當前session中配置優化器模式為RULE

alter session set optimizer_mode='RULE';

SET AUTOT TRACE EXP

假如我們發現走索引IDX_DEPTNO_TEMP不如走索引IDX_MGR_TEMP的執行效率高，或者我們想讓RBO走索引IDX__MGR_TEMP，那麼我們該如何讓做？？

可以加一個0不讓它走索引：

Select * from  emp_temp where mgr>100 anddeptno+0>100;
 
08:28:11 [email protected] SQL>Select * from  emp_temp where mgr>100 anddeptno+0>100;
 
no rows selected
 
 
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2973289657
 
----------------------------------------------------
| Id  |Operation                   | Name         |
----------------------------------------------------
|   0 |SELECT STATEMENT            |              |
|*  1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP_TEMP     |
|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_MGR_TEMP |
----------------------------------------------------
 
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
 
   1 -filter("DEPTNO"+0>100)
   2 -access("MGR">100)
 
Note
-----
   - rulebased optimizer used (consider using cbo)
 
 
Statistics
----------------------------------------------------------
         1  recursive calls
         0  db block gets
         2  consistent gets
         0  physical reads
         0  redo size
       799  bytes sent via SQL*Net toclient
       512  bytes received via SQL*Netfrom client
         1  SQL*Net roundtrips to/fromclient
         0  sorts (memory)
         0  sorts (disk)
         0  rows processed
 
09:58:53 [email protected] SQL>

我們可以看到已經改變了執行計劃。

剛才我先建立索引IDX_MGR_TEMP，再建立索引IDX_DEPTNO_TEMP，所以IDX_MGR_TEMP先快取，在快取IDX_DEPTNO_TEMP這種情形下RBO選擇的是走對索引IDX_DEPTNO_TEMP的索引範圍掃，如果反過來呢？？

先刪除索引IDDX_MGR_TEMP

09:58:53 [email protected] SQL>DROP INDEXIDX_MGR_TEMP;
 
Index dropped.
再建立該索引：
 
10:15:20 [email protected] SQL>create indexidx_mgr_temp on emp_temp(mgr);
 
Index created.
 
 
10:16:05 [email protected] SQL>Select * from  emp_temp where mgr>100 and deptno>100;
 
no rows selected
 
 
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2973289657
 
----------------------------------------------------
| Id  |Operation                   | Name         |
----------------------------------------------------
|   0 |SELECT STATEMENT            |              |
|*  1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP_TEMP     |
|*<span style="color:#FF0000;">  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_MGR_TEMP |</span>
----------------------------------------------------
 
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
 
   1 -filter("DEPTNO">100)
   2 -access("MGR">100)
 
Note
-----
   - rulebased optimizer used (consider using cbo)
 
 
Statistics
----------------------------------------------------------
         3  recursive calls
         0  db block gets
         6  consistent gets
         0  physical reads
          0 redo size
       799  bytes sent via SQL*Net toclient
       512  bytes received via SQL*Netfrom client
         1  SQL*Net roundtrips to/fromclient
         0  sorts (memory)
         0  sorts (disk)
         0  rows processed
 
10:17:48 [email protected] SQL>

如上實驗可知，當目標SQL有兩條或者兩條以上的執行路徑的登記相同時，我們確實可以通過調整相關物件在資料字典快取中的快取順序來影響RBO對於執行計劃的選擇。

Create table emp_temp1 as select * from emp;
 
10:25:30 [email protected] SQL>Selectt1.mgr,t2.deptno from emp_temp t1,emp_temp1 t2
10:26:27  2  Where t1.empno=t2.empno;
 
14 rows selected.
 
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1323777565
 
-----------------------------------------
| Id  |Operation           | Name      |
-----------------------------------------
|   0 |SELECT STATEMENT    |           |
|   1 |  MERGE JOIN         |           |
|   2 |   SORT JOIN         |           |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL| EMP_TEMP1 |
|*  4 |   SORT JOIN         |           |
|   5 |    TABLE ACCESS FULL| EMP_TEMP  |
-----------------------------------------
 
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
 
   4 -access("T1"."EMPNO"="T2"."EMPNO")
      filter("T1"."EMPNO"="T2"."EMPNO")
 
Note
-----
   - rulebased optimizer used (consider using cbo)
 
 
Statistics
----------------------------------------------------------
         1  recursive calls
         0  db block gets
         6  consistent gets
         4  physical reads
         0  redo size
       778  bytes sent via SQL*Net toclient
       524  bytes received via SQL*Netfrom client
         2  SQL*Net roundtrips to/fromclient
         2  sorts (memory)
         0  sorts (disk)
        14  rows processed
 
10:31:02 [email protected] SQL>

我們發現emp_tem1p作為驅動表，

注意：排序合併連線，從嚴格意義上來講，並沒有驅動表和被驅動表的概念，這裡只是為了方便闡述而人為的給排序合併連線添加了概念。

那麼改變該SQL的SQL文字中的位置會怎麼樣呢？？

 
Select t1.mgr,t2.deptno from emp_temp1  t2,emp_temp  t1
 Where t1.empno=t2.empno;
 
10:31:02 [email protected] SQL>Selectt1.mgr,t2.deptno from emp_temp1 t2,emp_temp  t1
10:36:15  2   Where t1.empno=t2.empno;
 
      MGR     DEPTNO
---------- ----------
     7902         20
     7698         30
     7698         30
     7839         20
     7698         30
     7839         30
     7839         10
     7566         20
                   10
     7698         30
     7788         20
     7698         30
     7566         20
     7782         10
 
14 rows selected.
 
 
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2135683657
 
-----------------------------------------
| Id  |Operation           | Name      |
-----------------------------------------
|   0 |SELECT STATEMENT    |           |
|   1 |  MERGE JOIN         |           |
|   2 |  SORT JOIN         |           |
|   3 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_TEMP  |
|*  4 |  SORT JOIN         |           |
|   5 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_TEMP1 |
-----------------------------------------
 
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
 
   4 -access("T1"."EMPNO"="T2"."EMPNO")
      filter("T1"."EMPNO"="T2"."EMPNO")
 
Note
-----
   - rulebased optimizer used (consider using cbo)
 
 
Statistics
----------------------------------------------------------
         1  recursive calls
          0 db block gets
         6  consistent gets
         0  physical reads
         0  redo size
       778  bytes sent via SQL*Net toclient
       524  bytes received via SQL*Netfrom client
         2  SQL*Net roundtrips to/fromclient
          2 sorts (memory)
         0  sorts (disk)
        14  rows processed
 
10:36:15 [email protected] SQL>

我們發現，驅動表變為emp_temp了。

說明，當目標SQL有兩條或者兩條以上的執行路徑的等級值相同時，我們確定可以通過改變目標SQL中所涉及的各個物件在該SQL文字中出現的先後順序來影響RBO對其執行計劃的選擇。

注意：以上幾個實驗都是就RBO模式。RBO不支援HASH join。

Emp有主鍵，emp_temp上empno列沒有索引。

10:43:50 [email protected] SQL>Select t1.mgr,t2.deptno from emp  t1,emp_temp t2
10:44:00   2   Where t1.empno=t2.empno;

14 rows selected.


Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 367190759

-------------------------------------------------
| Id  | Operation                    | Name     |
-------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT             |          |
|   1 |  NESTED LOOPS                |          |
|   2 |   NESTED LOOPS               |          |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL         | EMP_TEMP |
|*  4 |    INDEX UNIQUE SCAN         | PK_EMP   |
|   5 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP      |
-------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   4 - access("T1"."EMPNO"="T2"."EMPNO")

Note
-----
   - rule based optimizer used (consider using cbo)


Statistics
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
         22  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        778  bytes sent via SQL*Net to client
        524  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
         14  rows processed

10:44:00 [email protected] SQL>

修改該SQL文字的表順序：

Select t1.mgr,t2.deptno from emp_temp t2,emp  t1
 Where t1.empno=t2.empno;
 
10:44:00 [email protected] SQL>Selectt1.mgr,t2.deptno from emp_temp t2, emp t1
10:49:57  2    Where t1.empno=t2.empno;
 
14 rows selected.
 
 
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 367190759
 
-------------------------------------------------
| Id  |Operation                    | Name     |
-------------------------------------------------
|   0 |SELECT STATEMENT             |          |
|   1 |  NESTED LOOPS                |          |
|   2 |   NESTED LOOPS               |         |
|   3 |   TABLE ACCESS FULL         |EMP_TEMP |
|*  4 |    INDEX UNIQUE SCAN         | PK_EMP   |
|   5 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP      |
-------------------------------------------------
 
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
 
   4 -access("T1"."EMPNO"="T2"."EMPNO")
 
Note
-----
   - rulebased optimizer used (consider using cbo)
 
 
Statistics
----------------------------------------------------------
         1  recursive calls
         0  db block gets
        22  consistent gets
         0  physical reads
         0  redo size
       778  bytes sent via SQL*Net toclient
       524  bytes received via SQL*Netfrom client
         2  SQL*Net roundtrips to/fromclient
         0  sorts (memory)
         0  sorts (disk)
        14  rows processed
 
10:49:57 [email protected] SQL>

可以看出執行計劃走的是巢狀迴圈，且驅動表依然是表EMP_TEMP，這就證明：如果RBO僅憑目標SQL各條執行路徑等級值的大小就可以選擇出執行計劃。那麼無論怎麼調整相關物件在該SQL的SQL文字中的位置，對於該SQL最終的執行計劃都不會有任何影響。

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