完全掌握Oracle进阶学习之查看执行计划

1. 什么是执行计划

在 Oracle 数据库中,执行一个查询语句需要经过以下几个步骤:

语法解析

查询优化

执行计划生成

执行计划执行

其中,查询优化的过程是决定查询性能的关键因素之一,而生成和执行执行计划则是查询优化的重要环节之一。执行计划是指 Oracle 数据库在执行查询语句时,为了最有效地执行查询而生成的一份详细的计划书。

1.1 执行计划的作用

执行计划的主要作用是用来调试和优化查询语句。它可以帮助我们深入了解查询语句的具体执行过程,比如它将使用哪些索引、哪些表连接方式等等。执行计划可以通过 EXPLAIN PLAN 语句来查看。

2. EXPLAIN PLAN 语句

要查看一个查询语句的执行计划,需要使用 EXPLAIN PLAN 语句。

下面是一个简单的例子:

EXPLAIN PLAN FOR

SELECT * FROM employee WHERE salary > 5000;

执行查询后,我们可以使用 SELECT 语句从 PLAN_TABLE 中查询生成的执行计划:

SELECT * FROM PLAN_TABLE;

需要注意的是,每次执行查询语句时,都会生成一份新的执行计划。所以在查看执行计划前,最好先保证这个查询语句的执行环境是符合实际情况的。

3. 执行计划解读

下面是一个示例的执行计划:

----------------------------------------------------------------------------------------------

| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |

----------------------------------------------------------------------------------------------

| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 36 | 2 (0)| 00:00:01 |

| * 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | EMPLOYEE | 1 | 36 | 2 (0)| 00:00:01 |

| * 2 | INDEX RANGE SCAN | EMP_SAL_IDX | 2 | | 1 (0)| 00:00:01 |

----------------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

1 - filter("SALARY">5000)

2 - access("SALARY">5000)

执行计划中,每一行表示一步操作,其中包括以下信息:

Id:代表这一步操作的序号。序号越小,执行时间越早。

Operation:代表这一步操作的类型。比如上面的例子中,第一步操作是 SELECT STATEMENT

Name:代表这一步操作需要对应的表或索引。比如上面的例子中,第二步操作需要对应名为 EMPLOYEE 的表。

Rows:代表这一步操作后返回的行数。

Bytes:代表这一步操作后返回的字节数。

Cost:代表这一步操作的执行代价。代价越小,执行时间越短。

Time:代表这一步操作的预计执行时间。

3.1 执行计划操作类型

在执行计划中,操作类型代表了每一步操作的性质,它可以分为以下一些类型:

FULL TABLE SCAN:全表扫描。

INDEX UNIQUE SCAN:索引唯一扫描,用于查询某个唯一值。

INDEX RANGE SCAN:范围扫描索引,查询指定范围内的记录。

INDEX FULL SCAN:全索引扫描。

SORT ORDER BY:排序。

NESTED LOOPS:嵌套循环。

HASH JOIN:哈希连接。

MERGE JOIN:归并连接。

UNION-ALL:多表数据合并,不去重。

UNION:多表数据合并,去重。

GROUP BY:分组。

SELECT:查询。

3.2 执行计划操作顺序

在执行计划中,操作的顺序是自上而下的,也就是说执行顺序是从上至下。我们可以通过这个顺序来判断每一步操作是否被优化和最优。

需要注意的是,执行计划的顺序只是一个计划,实际执行时可能会有变化,原因可能是数据分布不均、硬件性能、并发度等等原因。

3.3 执行计划关键字

在执行计划最后的部分,会有一个叫做 Predicate Information 的部分,其中会列出下面这几个关键字:

access:代表这一步操作所使用的索引或表。

filter:代表这一步操作中对数据的过滤条件。

使用这两个关键字可以更好地理解和理解执行计划。

4. 执行计划优化

在 Oracle 数据库中,执行计划的优化是查询优化的一个关键环节。以下是一些常用的执行计划优化技巧:

4.1 使用索引

索引是查询优化中的重要工具之一。在优化执行计划时,应该考虑是否可以使用索引来提高查询性能。

4.2 避免全表扫描

全表扫描是一种比较慢的操作,应该尽量避免使用。

4.3 减少数据访问次数

每次数据访问都会带来一定的开销,因此应该尽可能减少数据访问次数。比如可以使用 SELECT * FROM 的方式来查询需要的字段,而非从表中查询所有字段。

4.4 约束优化

Oracle 数据库支持约束,包括主键、唯一、检查和外键等。约束可以给表添加一些限制条件,从而提高数据完整性。

4.5 嵌套循环优化

嵌套循环是一种比较慢的操作,应该尽量避免使用。当必须使用嵌套循环时,应该尽可能缩小循环范围。

5. 总结

执行计划是查询优化中的一个重要环节。通过查看执行计划,我们可以深入了解查询语句的具体执行过程,进而进行优化。

在实际应用中,我们可以通过合理使用索引、避免全表扫描、减少数据访问次数、约束优化和嵌套循环优化等方式来优化执行计划,从而提高查询性能,减少数据库响应时间。

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