前言
“查询转换”是Oracle解析SQL语句中重要的步骤。其原理是Oracle在解析时通过对原有SQL的等价改写,以达到较高执行效率的方式。
上图展示了SQL的执行过程,当客户提交的语句经过解析后,在提交给优化器之前会进行一个查询转换的步骤。在这个步骤中,Oracle会根据一些规则来决定对目标SQL进行查询转换。根据处理方式的不同,查询转换可以分为两类:
1、基于规则的查询转化,即当满足规则定义的条件时,对语句进行相应的转化。
2、基于成本的查询转化,即比较转换前后的SQL成本,当等价改写SQL的成本小于原始SQL成本时,进行SQL转化。
常见的查询转化有:子查询类、视图类、谓词类等。通过以下实例,对常用的查询转化进行说明。
01
子查询类
子查询是SQL中常用的写法,优化器对会对子查询提前进行评估,使得优化器可以更早地介入优化,已获得更优质的执行计划。
1、准备两张表,在子表上创建索引。
2、通过提示PUSH_SUBQ/NO_PUSH_SUBQ对优化的子查询转换进行控制,不使用查询转换,从执行计划可见,出现了FILTER关键字,这是指执行按照T_OBJECTS和T_USERS进行了一个索引的嵌套循环,效率较低。
3、不使用提示,通过执行计划可看出没有出现两表嵌套,而是提前处理了子查询,先生成了MAX CREATED,然后全表扫描T_OBJECTS进行过滤,显然这种方式效率更高。
02
视图类
在视图类的查询转换中最常用的就是视图合并,是指优化器将视图定义的语句进行拆解,不作为整体执行,而是将其定义的语句与外部查询合并起来,再由优化器选择执行计划。
1、创建一个带有过滤条件的视图,并对这个视图进行带过滤条件的查询。在执行计划中可以看出已经没有视图对象出现。视图内部的过滤条件OWNER=’SYS’和外部的过滤条件OBJECT_ID=10都被合并在一起并转换为基表T_OBJECTS的过滤条件。
2、同修改隐含参数,不允许进行简单视图的合并。从执行计划中可以看到出现“VIEW”字样,即没有进行视图合并。
03
谓词类
谓词是指SQL语句中WHERE部分对数据过滤条件。Oracle优化器会将SQL语句中谓词的整体考虑,进行谓词转化。例如:如果存在视图,可以将视图外部的过滤条件推入视图中,这样做可以尽早过滤数据,提高查询效率。
1、新建一个带有过滤条件的视图,然后进行查询。我们看到执行计划没有看到谓词推入,原因是这里采用了前面说的到视图合并。
2、使用no_merge提示后我们看到在ID=1的步骤里可以看到VIEW字样,即视图没有进行合并。再看一下ID=2的步骤,由Predicate Information可见,过滤条件是STATUS=‘VALID’ AND OBJECT_ID=20。可见这里的条件不仅包括视图定义中对表的过滤条件,还包括了从外部传入的过滤条件。即过滤谓词被推入了视图定义中。
04
消除类
消除类是指优化器在生成执行计划之前通过分析,省略SQL中的部分内容。当然消除前后的SQL语句一定是等价的。
1、排序消除,是指在优化器再生成执行计划前,将语句中没有必要的排序操作消除,避免在执行计划中出现排序操作或由排序导致的操作。
看下面查询语句中的排序不是必须的,从Statistics的Sorts部分可以看出都是0,可以看出优化器在生成执行计划时,对排序进行了消除。
2、去重消除,是指如果语句中对象存在主键或唯一约束,那么语句中的DISTINCT是可以消除的。
新建一张表,进行DISTINCT查询。通过下面的执行计划,可以看到默认走了全面扫描,然后用HASH进行了去重。
通过给T_USERS增加唯一索引后,再进行查询。通过执行计划可以看出是直接通过新增榆树UK_USERNAME的索引完成了扫描,不需要再去重了。
3、表消除,是指两表关联且存在主外键关系时,优化器可以消除不必要的表访问以提高效率。
首先创建T_TABLES、T_TABLESPACES两张表,并创建他们之间的外键关系,并对T_TABLES进行查询。虽然SQL中关联到了T_TABLESPACES,但其实是不需要的。所以通过执行计划可以看到优化器对T_TABLESPACE进行了消除。
除了以上介绍的查询转换,Oracle优化器还会对OR、LIKE、IN、BETWEEN、NOT、常量等进行查询转换,以生成更加合理的的执行计划,提高查询效率。希望通过对Oracle查询转换的介绍,能让大家对Oracle优化有更进一步的了解。