ORACLE SQL语句优化技术分析

ORACLESQL语句优化技术分析一、问题的提出在应用系统开发初期，由于开发数据库数据比较少，对于查询SQL语句，复杂视图的的编写等体会不出SQL语句各种写法的性能优劣，但是如果将应用系统提交实际应用后，随着数据库中数据的增加，系统的响应速度就成为目前系统需要解决的昀主要的问题之一。系统优化中一个很重要的方面就是SQL语句的优化。对于海量数据，劣质SQL语句和优质SQL语句之间的速度差别可以达到上百倍，可见对于一个系统不是简单地能实现其功能就可，而是要写出高质量的SQL语句，提高系统的可用性。在多数情况下，Oracle使用索引来更快地遍历表，优化器主要根据定义的索引来提高性能。但是，如果在SQL语句的where子句中写的SQL代码不合理，就会造成优化器删去索引而使用全表扫描，一般就这种SQL语句就是所谓的劣质SQL语句。在编写SQL语句时我们应清楚优化器根据何种原则来删除索引，这有助于写出高性能的SQL语句。二、SQL语句编写注意问题下面就某些SQL语句的where子句编写中需要注意的问题作详细介绍。在这些where子句中，即使某些列存在索引，但是由于编写了劣质的SQL，系统在运行该SQL语句时也不能使用该索引，而同样使用全表扫描，这就造成了响应速度的极大降低。1、ISNULL或ISNOTNULL操作（判断字段是否为空）不能用null作索引，任何包含null值的列都将不会被包含在索引中。即使索引有多列这样的情况下，只要这些列中有一列含有null，该列就会从索引中排除。也就是说如果某列存在空值，即使对该列建索引也不会提高性能。任何在where子句中使用isnull或isnotnull的语句优化器是不允许使用索引的。推荐方案：用其它相同功能的操作运算代替，如aisnotnull改为a0或a’’等。建立位图索引（有分区的表不能建，位图索引比较难控制，如字段值太多索引会使性能下降，多人更新操作会增加数据块锁的现象）2、联接列‘||’对于有联接的列，即使昀后的联接值为一个静态值，优化器是不会使用索引的。我们一起来看一个例子，假定有一个职工表（employee），对于一个职工的姓和名分成两列存放（FIRST_NAME和LAST_NAME），现在要查询一个叫比尔.克林顿（BillCliton）的职工。下面是一个采用联接查询的SQL语句，select*fromemploysswherefirst_name||''||last_name='BeillCliton';上面这条语句完全可以查询出是否有BillCliton这个员工，但是这里需要注意，系统优化器对基于last_name创建的索引没有使用。当采用下面这种SQL语句的编写，Oracle系统就可以采用基于last_name创建的索引。Select*fromemployeewherefirst_name='Beill'andlast_name='Cliton';遇到下面这种情况又如何处理呢？如果一个变量（name）中存放着BillCliton这个员工的姓名，对于这种情况我们又如何避免全程遍历，使用索引呢？可以使用一个函数，将变量name中的姓和名分开就可以了，但是有一点需要注意，这个函数是不能作用在索引列上。下面是SQL查询脚本：select*fromemployeewherefirst_name=SUBSTR('&&name',1,INSTR('&&name','')-1)andlast_name=SUBSTR('&&name',INSTR('&&name’,'')+1)3、带通配符（%）的like语句同样以上面的例子来看这种情况。目前的需求是这样的，要求在职工表中查询名字中包含cliton的人。可以采用如下的查询SQL语句：select*fromemployeewherelast_namelike'%cliton%';这里由于通配符（%）在搜寻词首出现，所以Oracle系统不使用last_name的索引，而是进行全表查询。在很多情况下可能无法避免这种情况，但是一定要心中有底，通配符如此使用会降低查询速度。然而当通配符出现在字符串其他位置时，优化器就能利用索引。在下面的查询中索引得到了使用：select*fromemployeewherelast_namelike'c%';4、Orderby语句ORDERBY语句决定了Oracle如何将返回的查询结果排序。Orderby语句对要排序的列没有什么特别的限制，也可以将函数加入列中（象联接或者附加等）。任何在Orderby语句的非索引项或者有计算表达式都将降低查询速度。仔细检查orderby语句以找出非索引项或者表达式，它们会降低性能。解决这个问题的办法就是重写orderby语句以使用索引，也可以为所使用的列建立另外一个索引，同时应绝对避免在orderby子句中使用表达式。5、NOT我们在查询时经常在where子句使用一些逻辑表达式，如大于、小于、等于以及不等于等等，也可以使用and（与）、or（或）以及not（非）。NOT可用来对任何逻辑运算符号取反。下面是一个NOT子句的例子：...wherenot(status='VALID')如果要使用NOT，则应在取反的短语前面加上括号，并在短语前面加上NOT运算符。NOT运算符包含在另外一个逻辑运算符中，这就是不等于（）运算符。换句话说，即使不在查询where子句中显式地加入NOT词，NOT仍在运算符中，见下例：...wherestatus'INVALID';再看下面这个例子：select*fromemployeewheresalary3000;对这个查询，可以改写为不使用NOT：select*fromemployeewheresalary3000orsalary3000;虽然这两种查询的结果一样，但是第二种查询方案会比第一种查询方案更快些。第二种查询允许Oracle对salary列使用索引，而第一种查询则不能使用索引。6、IN和EXISTS(存在于….)有时候会将一列和一系列值相比较。昀简单的办法就是在where子句中使用子查询。在where子句中可以使用两种格式的子查询。第一种格式是使用IN操作符：...wherecolumnin(select*from...where...);第二种格式是使用EXIST操作符：...whereexists(select'X'from...where...);我相信绝大多数人会使用第一种格式，因为它比较容易编写，而实际上第二种格式要远比第一种格式的效率高。在Oracle中可以几乎将所有的IN操作符子查询改写为使用EXISTS的子查询。第二种格式中，子查询以‘select'X'开始。运用EXISTS子句不管子查询从表中抽取什么数据它只查看where子句。这样优化器就不必遍历整个表而仅根据索引就可完成工作（这里假定在where语句中使用的列存在索引）。相对于IN子句来说，EXISTS使用相连子查询，构造起来要比IN子查询困难一些。通过使用EXISTS，Oracle系统会首先检查主查询，然后运行子查询直到它找到第一个匹配项，这就节省了时间。Oracle系统在执行IN子查询时，首先执行子查询，并将获得的结果列表存放在在一个加了索引的临时表中。在执行子查询之前，系统先将主查询挂起，待子查询执行完毕，存放在临时表中以后再执行主查询。这也就是使用EXISTS比使用IN通常查询速度快的原因。同时应尽可能使用NOTEXISTS来代替NOTIN，尽管二者都使用了NOT（不能使用索引而降低速度），NOTEXISTS要比NOTIN查询效率更高。用IN写出来的SQL的优点是比较容易写及清晰易懂，这比较适合现代软件开发的风格。但是用IN的SQL性能总是比较低的，从ORACLE执行的步骤来分析用IN的SQL与不用IN的SQL有以下区别：ORACLE试图将其转换成多个表的连接，如果转换不成功则先执行IN里面的子查询，再查询外层的表记录，如果转换成功则直接采用多个表的连接方式查询。由此可见用IN的SQL至少多了一个转换的过程。一般的SQL都可以转换成功，但对于含有分组统计等方面的SQL就不能转换了。推荐方案：在业务密集的SQL当中尽量不采用IN操作符。NOTIN操作符此操作是强列推荐不使用的，因为它不能应用表的索引。推荐方案：用NOTEXISTS或（外连接+判断为空）方案代替7、操作符（不等于）不等于操作符是永远不会用到索引的，因此对它的处理只会产生全表扫描。推荐方案：用其它相同功能的操作运算代替，如a0改为a0ora0a’’改为a’’8、及操作符（大于或小于操作符）大于或小于操作符一般情况下是不用调整的，因为它有索引就会采用索引查找，但有的情况下可以对它进行优化，如一个表有100万记录，一个数值型字段A，30万记录的A=0，30万记录的A=1，39万记录的A=2，1万记录的A=3。那么执行A2与A=3的效果就有很大的区别了，因为A2时ORACLE会先找出为2的记录索引再进行比较，而A=3时ORACLE则直接找到=3的记录索引。9、ISNULL或ISNOTNULL操作（判断字段是否为空）判断字段是否为空一般是不会应用索引的，因为B树索引是不索引空值的。推荐方案：用其它相同功能的操作运算代替，如aisnotnull改为a0或a’’等。不允许字段为空，而用一个缺省值代替空值，如业扩申请中状态字段不允许为空，缺省为申请。建立位图索引（有分区的表不能建，位图索引比较难控制，如字段值太多索引会使性能下降，多人更新操作会增加数据块锁的现象）10、union操作符union在进行表链接后会筛选掉重复的记录，所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算，删除重复的记录再返回结果。实际大部分应用中是不会产生重复的记录，昀常见的是过程表与历史表union。如：select*fromgc_dfysunionselect*fromls_jg_dfys这个sql在运行时先取出两个表的结果，再用排序空间进行排序删除重复的记录，昀后返回结果集，如果表数据量大的话可能会导致用磁盘进行排序。推荐方案：采用unionall操作符替代union，因为unionall操作只是简单的将两个结果合并后就返回。select*fromgc_dfysunionallselect*fromls_jg_dfys11、SELECT子句中避免使用‘*‘当你想在SELECT子句中列出所有的COLUMN时,使用动态SQL列引用‘*’是一个方便的方法.不幸的是,这是一个非常低效的方法.实际上,ORACLE在解析的过程中,会将’*’依次转换成所有的列名,这个工作是通过查询数据字典完成的,这意味着将耗费更多的时间.12、使用DECODE函数来减少处理时间使用DECODE函数可以避免重复扫描相同记录或重复连接相同的表.例如:SELECTCOUNT(*)，SUM(SAL)FROMEMPWHEREDEPT_NO=0020ANDENAMELIKE‘SMITH%’;SELECTCOUNT(*)，SUM(SAL)FROMEMPWHEREDEPT_NO=0030ANDENAMELIKE‘SMITH%’;你可以用DECODE函数高效地得到相同结果：SELECTCOUNT(DECODE(DEPT_NO,0020,’X’,NULL))D0020_COUNT,COUNT(DECODE(DEPT_NO,0030,’X’,NULL))D0030_COUNT,SUM(DECODE(DEPT_NO,0020,SAL,NULL))D0020_SAL,SUM(DECODE(DEPT_NO,0030,SAL,NULL))D0030_SALFROMEMPWHEREENAMELIKE‘SMITH%’;类似的,DECODE函数也可以运用于GROUPBY和ORDERBY子句中.13、计算记录条数和一般的观点相反,count(*)比count(1)稍快,当然如果可以通过索引检索,对索引列的计数仍旧是昀快的.例如COUNT(EMPNO)(译者