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PL/SQL效能優化技巧

阿新 • • 發佈：2019-02-05

1、理解執行計劃

1-1.什麼是執行計劃
    Oracle資料庫在執行sql語句時，oracle的優化器會根據一定的規則確定sql語句的執行路徑，以確保sql語句能以最優效能執行.在oracle資料庫系統中為了執行sql語句，oracle可能需要實現多個步驟，這些步驟中的每一步可能是從資料庫中物理檢索資料行，或者用某種方法準備資料行，讓編寫sql語句的使用者使用，oracle用來執行語句的這些步驟的組合被稱為執行計劃。
  當執行一個sql語句時oracle經過了4個步驟:
  ①.解析sql語句:主要在共享池中查詢相同的sql語句，檢查安全性和sql語法與語義。
  ②.建立執行計劃及執行:包括建立sql語句的執行計劃及對錶資料的實際獲取。
  ③.顯示結果集:對欄位資料執行所有必要的排序，轉換和重新格式化。
  ④.轉換欄位資料:對已通過內建函式進行轉換的欄位進行重新格式化處理和轉換.

1-2.檢視執行計劃
    檢視sql語句的執行計劃，比如一些第三方工具  需要先執行utlxplan.sql指令碼建立explain_plan表。

  1. SQL> conn system/123456 as sysdba  
  2. -- 如果下面語句沒有執行成功，可以找到這個檔案，單獨執行這個檔案裡的建表語句
  3. SQL> @/rdbms/admin/utlxplan.sql  
  4. SQL> grantallon sys.plan_table topublic;  
  在建立表後，在SQL*Plus中就可以使用set autotrace語句來顯示執行計劃及統計資訊。常用的語句與作用如下：

set autotrace on explain:執行sql，且僅顯示執行計劃
set autotrace on statistics:執行sql 且僅顯示執行統計資訊
set autotrace on :執行sql，且顯示執行計劃與統計資訊，無執行結果
set autotrace traceonly:僅顯示執行計劃與統計資訊，無執行結果
set autotrace off:關閉跟蹤顯示計劃與統計
  比如要執行SQL且顯示執行計劃，可以使用如下的語句：
  1. SQL> set autotrace on explain  
  2. SQL> col ename format a20;  
  3. SQL> select empno，ename from emp where empno=7369;  
上面不一定可以執行成功，使用這個：explain plan for sql語句
  1. SQL> explain plan for
  2.   2  select * from cfreportdata where outitemcode='CR04_00160'and quarter='1'andmonth='2015';  
  3. Explained  
  4. SQL> select * fromtable(dbms_xplan.display);  
  5. PLAN_TABLE_OUTPUT  
  6. --------------------------------------------------------------------------------
  7. Plan hash value: 3825643284  
  8. --------------------------------------------------------------------------------
  9. | Id  | Operation                   | Name            | Rows  | Bytes | Cost (%C  
  10. --------------------------------------------------------------------------------
  11. |   0 | SELECT STATEMENT            |                 |     1 |   115 |     3  
  12. |   1 |  TABLE ACCESS BYINDEX ROWID| CFREPORTDATA    |     1 |   115 |     3  
  13. |*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | PK_CFREPORTDATA |     1 |       |     2  
  14. --------------------------------------------------------------------------------
  15. Predicate Information (identified by operation id):  
  16. ---------------------------------------------------
  17.    2 - access("OUTITEMCODE"='CR04_00160'AND"MONTH"='2015'AND"QUARTER"='1')  
  18.        filter("MONTH"='2015'AND"QUARTER"='1')  
  19. 15 rows selected  

    PL/SQL DEVELOPER提供了一個執行計劃視窗，如果在SQL Windows的視窗，按F8是執行該sql,按f5會顯示該sql的執行計劃。


3.理解執行計劃
    1.全表掃描(full table scans):這種方式會讀取表中的每一條記錄，順序地讀取每一個數據塊直到結尾標誌，對於一個大的資料表來說，使用全表掃描會降低效能，但有些時候，比如查詢的結果佔全表的資料量的比例比較高時，全表掃描相對於索引選擇又是一種較好的辦法。
    2.通過ROWID值獲取(table access by rowid)：行的rowid指出了該行所在的資料檔案，資料塊及行在該塊中的位置，所以通過rowid來存取資料可以快速定位到目標資料上，是oracle存取單行資料的最快方法。
    3.索引掃描(index scan)：先通過索引找到物件的rowid值，然後通過rowid值直接從表中找到具體的資料，能大大提高查詢的效率。

2.連線查詢的表順序

    預設情況下，優化器會使用all_rows優化方式，也就是基於成本的優化器CBO生成執行計劃，CBO方式會根據統計資訊來產生執行計劃.
    統計資訊給出表的大小，多少行，每行的長度等資訊，這些統計資訊起初在庫內是沒有的，是做analyee後才發現的，很多時候過期統計資訊會令優化器做出一個錯誤的執行計劃，因此應及時更新這些資訊。
    在CBO模式下，當對多個表進行連線查詢時，oracle分析器會按照從右到左的順序處理from子句中的表名。例如：

  1. select a.empno，a.ename，c.deptno，c.dname，a.log_action from emp_log a,emp b,dept c  
    在執行時，oracle會先查詢dept表，根據dept表查詢的行作為資料來源序列連線emp表繼續執行，因此dept表又稱為基礎表或驅動表。由於連線的順序對於查詢的效率有非常大的影響。因此在處理多表連線時，必須選擇記錄條數較少的表作為基礎表，oracle會使用排序與合併的方式進行連線。比如先掃描dept表，然後對dept表進行排序，再掃描emp表，最後將所有檢索出來的記錄與第一個表中的記錄進行合併。
    如果有3個以上的表連線查詢，就需要選擇交叉表作為基礎表。交叉表是指那個被其他表所引用的表，由於emp_log是dept與emp表中的交叉表，既包含dept的內容又包含emp的內容。
  1. select a.empno，a.ename，c.deptno，c.dname，a.log_action from emp b,dept c,emp_log a;  

3.指定where條件順序

    在查詢表時，where子句中條件的順序往往影響了執行的效能。預設情況下，oracle採用自下而上的順序解析where子句，因此在處理多表查詢時，表之間的連線必須寫在其他的where條件之前，但是過濾資料記錄的條件則必須寫在where子句的尾部，以便在過濾了資料之後再進行連線處理，這樣可以提升sql語句的效能。

  1. SELECT a.empno, a.ename, c.deptno, c.dname, a.log_action, b.sal  
  2.   FROM emp b, dept c, emp_log a  
  3.  WHERE a.deptno = b.deptno AND a.empno=b.empno AND c.deptno IN (20, 30)  
    從SQL執行計劃中可以看到const成本值為10。如果使用如下不好的查詢方式，const成本值為32
  1. SELECT a.empno, a.ename, c.deptno, c.dname, a.log_action, a.mgr  
  2.  FROM emp b, dept c, emp_log a  
  3. WHERE c.deptno IN (20, 30) AND  a.deptno = b.deptno  

4.避免使用*符號

  有時我們習慣使用*符號，如

  1. SELECT * FROM emp  
    Oracle在遇到*符號時，會去查詢資料字典表中獲取所有的列資訊，然後依次轉換成所有的列名，這將耗費較長的執行時間，因此儘量避免使用*符號獲取所有的列資訊

5.使用decode函式

    是Oracle才具有的一個功能強大的函式
    比如統計emp表中部門編號為20和部門編號為30的員工的人數和薪資彙總，如果不使用decode那麼就必須用兩條sql語句

  1. selectcount(*)，SUM(sal) from emp where deptno=20;  
  2. union
  3. selectcount(*)，SUM(sal) from emp where deptno=30;  
  通過Union將兩條SQL語句進行合併，實際上通過執行計劃可以看到，SQL優化器對emp進行了兩次全表掃描
通過decode語句，可以再一個sql查詢中獲取到相同的結果，並且將兩行結果顯示為單行。
  1. SELECTCOUNT (DECODE (deptno, 20, 'X', NULL)) dept20_count,  
  2.        COUNT (DECODE (deptno, 30, 'X', NULL)) dept30_count,  
  3.        SUM (DECODE (deptno, 20, sal, NULL)) dept20_sal,  
  4.        SUM (DECODE (deptno, 30, sal, NULL)) dept30_sal  
  5.   FROM emp;  
    通過靈活的運用decode函式，可以得到很多意想不到的結果，比如在group by 或order by子句中使用decode函式，或者在decode塊中巢狀另一個decode塊。

6.使用where而非having

    where子句和having子句都可以過濾資料，但是where子句不能使用聚集函式，如count max min avg sum等函式。因此通常將Having子句與Group By子句一起使用
    注意：當利用Group By進行分組時，可以沒有Having子句。但Having出現時，一定會有Group By
  需要了解的是，WHERE語句是在GROUP BY語句之前篩選出記錄，而HAVING是在各種記錄都篩選之後再進行過濾。也就是說HAVING子句是在從資料庫中提取資料之後進行篩選的，因此在編寫SQL語句時，儘量在篩選之前將資料使用WHERE子句進行過濾，因此執行的順序應該總是這樣。
  ①.使用WHERE子句查詢符合條件的資料
  ②.使用GROUP BY子句對資料進行分組。
  ③.在GROUP BY分組的基礎上執行聚合函式計算每一組的值
  ④.用HAVING子句去掉不符合條件的組。
例子：查詢部門20和30的員工薪資總數大於1000的員工資訊

  1. select empno,deptno，sum(sal)   
  2. from emp groupby empno，deptno  
  3. havingsum(sal) > 1000 and deptno in (20，30);  
    在having子句中，過濾出部門編號為20或30的記錄，實際上這將導致查詢取出所有部門的員工記錄，在進行分組計算，最後才根據分組的結果過濾出部門 20和30的記錄。這非常低效，好的演算法是先使用where子句取出部門編號為20和30的記錄，再進行過濾。修改如下：
  1. select empno，deptno，sum(sal)   
  2. from emp where deptno in （20,30）  
  3. groupby empno，deptno havingsum (sal) > 1000;  

7.使用UNION而非OR

  如果要進行OR運算的兩個列都是索引列，可以考慮使用union來提升效能。
  例子：比如emp表中，empno和ename都建立了索引列，當需要在empno和ename之間進行OR操作查詢時，可以考慮將這兩個查詢更改為union來提升效能。

  1. select empno，ename，job，sal from emp where empno > 7500 OR ename LIKE 'S%';  
使用UNION
  1. select empno，ename，job，sal from emp where empno > 7500   
  2. UNION
  3. select empno，ename，job，sal 

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