基于RCLE的查詢優(yōu)化

1、基于ORACLE的查詢優(yōu)化、DBMS查詢規(guī)則查詢優(yōu)化是在查詢執(zhí)行引擎生成一個執(zhí)行策略的過程中，盡量使查詢的總開銷和總時間達(dá)到最小任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫都有一套解決查詢的規(guī)則， 而各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢的過程稍有所區(qū)別，但是基本的操作思想和過程是一致的。DBMS的查詢規(guī)則一般分為基本SQL查詢 語句相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計信息以下幾個過程：語法分析與翻譯處理；查詢優(yōu)化處理；執(zhí)行語法分卄析與 翻 譯圖1DBMS查詢規(guī)則圖1語法分析與翻譯處理查詢處理開始之前，系統(tǒng)必須在擴展關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)上將查詢語句翻譯成可 使用的形式，為此這一階段完成兩個主要的功能： 一是檢查查詢語句語法的正確 性；二是把查詢語句分析成關(guān)系數(shù)據(jù)庫能夠理

2、解的各個組成部分，構(gòu)造該查詢的語法分析樹，并將其翻譯成關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。2.查詢優(yōu)化處理查詢優(yōu)化是為查詢選擇最有效的查詢執(zhí)行計劃的過程。 查詢優(yōu)化一方面在關(guān) 系代數(shù)級進(jìn)行優(yōu)化， 要做的是力圖找出與給定表達(dá)式等價且執(zhí)行效率最高的一個 表達(dá)式。為了在諸多查詢執(zhí)行計劃中做出選擇， 優(yōu)化器必須估計每個查詢執(zhí)行計 劃的代價。 在沒有真正執(zhí)行查詢計劃之前， 準(zhǔn)確計算出查詢計劃的代價通常是不 可能的。因此，優(yōu)化器要利用各關(guān)系的統(tǒng)計信息，來對計劃做出最佳估計。 3.執(zhí)行執(zhí)行就是將優(yōu)化器所選擇的執(zhí)行計劃執(zhí)行， 執(zhí)行引擎從相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件中 篩選數(shù)據(jù)，將結(jié)果輸出。優(yōu)化器在選取優(yōu)化規(guī)則時，大多數(shù) DBMS（ 如 OR

3、ACLE 、 SYBASE、 SQLSERVER 等 ）都是采用基于代價的優(yōu)化方法，優(yōu)化器從數(shù)據(jù)字典中獲取許多 統(tǒng)計信息， 根據(jù)不同的算法估計出不同查詢規(guī)劃的代價， 然后選擇一個較優(yōu)的規(guī) 劃。對于 ORACLE ，在 ORACLE7 之前，主要是使 用基于規(guī)則的優(yōu)化器RULEBASEDOPTIMIZATION（簡稱 RBO）。從 ORACLE8 開始，ORACLE 把一 個代價引擎（COSTENGINE）集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)核中，用來估計每個執(zhí)行計劃需要的 代價，該代價將每個執(zhí)行計劃所耗費的資源進(jìn)行量化，從而 CBO 可以根據(jù)這個 代 價 選 擇 出 最 優(yōu) 的 執(zhí) 行 計 劃 ， 即 基 于 代

4、價 的 優(yōu) 化 器 COSTBASEDOPTIMIZATION（ 簡稱 CBO）。要注意的是：雖然 CBO 的功能隨著 ORACLE 新版本的推出，功能越來越強， 但它不是能包治百病的神藥，否則就不再需要 DBA 了。由于一系列因素都會影響語句的執(zhí)行， 優(yōu)化器綜合權(quán)衡各個因素， 在眾多的 執(zhí)行計劃中選擇認(rèn)為是最佳的執(zhí)行計劃。 然而，應(yīng)用設(shè)計人員通常比優(yōu)化器更知 道關(guān)于特定應(yīng)用的數(shù)據(jù)特點。 無論優(yōu)化器多么智能， 在某些情況下開發(fā)人員能選 擇出比優(yōu)化器選擇的最優(yōu)執(zhí)行計劃還要好的執(zhí)行計劃， 這是需要人工干預(yù)數(shù)據(jù)庫 優(yōu)化的主要原因。事實表明，在某些情況下，確實需要 DBA 對某些語句進(jìn)行手 工優(yōu)化。二

5、 SQL 語句優(yōu)化步驟數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期可分為設(shè)計、 開發(fā)和成品三個階段。 在這三個階段都 可以提高查詢速度。由于設(shè)計階段進(jìn)行數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的成本最低，收益最大， 因此在設(shè)計階段就應(yīng)該選擇合理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法。 而在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)和成 品階段則需對應(yīng)用程序進(jìn)行優(yōu)化：通常應(yīng)用程序可分為兩個方面源代碼和 SQL 語句。源代碼的優(yōu)化由于涉及程序邏輯的改變，因此優(yōu)化源代碼要在時間 成本和風(fēng)險成本上投入較高代價，因此對 SQL 語句的優(yōu)化尤為重要 3 。調(diào)整現(xiàn)有應(yīng)用程序中 SQL 語句的最好方法是采取下列步驟 4:1. 熟悉應(yīng)用程序。管理員不僅需要熟悉特定的SQL 語句，還需要熟悉應(yīng)用程序的功能和所

6、做的操作。2使用SQLTRACE工具分析特定SQL語句執(zhí)行的操作，所使用的RDBMS的功 能和應(yīng)用程序?qū)@些功能的使用情況。3.在SQLTRACE中使用EXPLAINPLAN命令分析優(yōu)化器執(zhí)行這些SQL語句的方 式。下面具體的介紹一下三個步驟：1.熟悉應(yīng)用程序管理員不僅需要了解 SQL 語句，還需要了解這些 SQL 語句的執(zhí)行效果。首 先，需要將不同的 SQL 語句形成表格并確定每條 SQL 語句對數(shù)據(jù)庫中每個表的 訪問次數(shù)。這個表以可視化方式告訴管理員用戶對數(shù)據(jù)庫中哪些表的訪問最為頻 繁。這個表為管理員確定哪些 SQL 語句影響了哪些表提供了一個很好的快速參 考。管理員還可進(jìn)一步深化這種方法

7、， 并將該表中的 SQL 語句分成不問的類型， 比女口 SELECT語句、INSERT語句、UPDATE語句和DELETE語句等等。如果應(yīng) 用程序是在脫離實際應(yīng)用背景的情況下開發(fā)的，那么這種方法可能是不現(xiàn)實的。2. 使用 SQLTRACE 分析 SQL 語句通過在 SQL 語句上執(zhí)行 SQLTRACE 工具，管理員可收集到與所有 SQL 語 句執(zhí)行操作有關(guān)的大量極具價值的信息。 SQLTRACE 提供了如下一些非常有價 值的信息：（1）解析、執(zhí)行和返回數(shù)據(jù)的次數(shù)（2）CPU 時間和執(zhí)行時間（3）物理讀和邏輯讀操作次數(shù)（4）處理的記錄數(shù)量（5）庫緩沖區(qū)錯誤次數(shù)管理員可用這些信息確定哪些 SQL語句效率較高，哪E些SQL語句效率較低。 這些信息可能會為管理員指出調(diào)整 SQL 語句的方向。為提高效率，可能不得不 修改這些 SQL 語句。通過使用 EXPLAINPLAN 命令，管理員可能會發(fā)現(xiàn)從其他 方面提高 SQL 語句效率的方法。3. 使用 EXPLAINPLAN 命令分析 SQL 語句通過將EXPLAINPLAN命令的執(zhí)行結(jié)果作為SQLTRACE報表的一部分，管 理員可獲得關(guān)于 ORACLE 如何執(zhí)行 SQL 語句的更為詳細(xì)的信息。通過EXPLAINPLAN 命令獲得的信息 （以及通過 SQLTRACE 獲得的信息 ）能幫助管理 員判斷 SQL 語句的執(zhí)行效率。