PLSQL性能优化技巧

文章转自 :http://www.javashuo.com/article/p-otrzlgrm-mu.htmlhtml

案例引用:https://blog.csdn.net/weixin_39452806/article/details/79045946  算法

好文要顶,感谢博主们分享!sql

1、理解执行计划

1.什么是执行计划
            oracle数据库在执行sql语句时,oracle的优化器会根据必定的规则肯定sql语句的执行路径,以确保sql语句能以最优性能执行。在oracle数据库系统中为了执行sql语句,oracle可能须要实现多个步骤,这些步骤中的每一步多是从数据库中物理检索数据行,或者用某种方法准备数据行,让编写sql语句的用户使用,oracle用来执行语句的这些步骤的组合被称为执行计划数据库

当执行一个sql语句时oracle通过了4个步骤:
  ①.解析sql语句:主要在共享池中查询相同的sql语句,检查安全性和sql语法与语义。
  ②.建立执行计划及执行:包括建立sql语句的执行计划及对表数据的实际获取。
  ③.显示结果集:对字段数据执行全部必要的排序,转换和从新格式化。
  ④.转换字段数据:对已经过内置函数进行转换的字段进行从新格式化处理和转换.安全

2.查看执行计划
           查看sql语句的执行计划,好比一些第三方工具  须要先执行utlxplan.sql脚本建立explain_plan表oracle

SQL> conn system/123456 as sysdba;
-- 若是下面语句没有执行成功,能够找到这个文件,单独执行这个文件里的建表语句
SQL> @/rdbms/admin/utlxplan.sql;
SQL> grant all on sys.plan_table to public;

在建立表后,在SQL*Plus中就可使用set autotrace语句来显示执行计划及统计信息。经常使用的语句与做用以下:ide

set autotrace on explain:执行sql,且仅显示执行计划
set autotrace on statistics:执行sql 且仅显示执行统计信息
set autotrace on :执行sql,且显示执行计划与统计信息,无执行结果
set autotrace traceonly:仅显示执行计划与统计信息,无执行结果
set autotrace off:关闭跟踪显示计划与统计

好比要执行SQL且显示执行计划,可使用以下的语句:函数

SQL> set autotrace on explain;
SQL> col ename format a20;
SQL> select empno,ename from emp where empno=7369;

上面不必定能够执行成功,使用这个:explain plan for sql语句工具

SQL> explain plan for select * from cfreportdata where outitemcode='CR04_00160' and quarter='1' and month='2015';

Explained

SQL> select * from table(dbms_xplan.display);

PLAN_TABLE_OUTPUT

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

Plan hash value: 3825643284

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

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

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

| 0  | SELECT STATEMENT            |                 | 1    | 115   | 3(0)

| 1  | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | CFREPORTDATA    | 1    | 115   | 3(0)

|* 2 | INDEX RANGE SCAN            | PK_CFREPORTDATA | 1    |       | 2(0)

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

Predicate Information (identified by operation id):

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

2 - access("OUTITEMCODE"='CR04_00160' AND "MONTH"='2015' AND "QUARTER"='1')

filter("MONTH"='2015' AND "QUARTER"='1')

15 rows selected

 

 PL/SQL Developer提供了一个执行计划窗口,若是在SQL Windows的窗口,按F8是执行该sql,按F5会显示该sql的执行计划性能

3.理解执行计划
      1.全表扫描(full table scans):这种方式会读取表中的每一条记录,顺序地读取每个数据块直到结尾标志,对于一个大的数据表来讲,使用全表扫描会下降性能,但有些时候,好比查询的结果占全表的数据量的比例比较高时,全表扫描相对于索引选择又是一种较好的办法。
      2.经过ROWID值获取(table access by rowid):行的rowid指出了该行所在的数据文件,数据块及行在该块中的位置,因此经过rowid来存取数据能够快速定位到目标数据上,是oracle存取单行数据的最快方法
      3.索引扫描(index scan):先经过索引找到对象的rowid值,而后经过rowid值直接从表中找到具体的数据,能大大提升查找的效率。

2、链接查询的表顺序

    默认状况下,优化器会使用all_rows优化方式,也就是基于成本的优化器CBO生成执行计划,CBO方式会根据统计信息来产生执行计划。
    统计信息给出表的大小,多少行,每行的长度等信息,这些统计信息起初在库内是没有的,是作analyzee后才发现的,不少时候过时统计信息会令优化器作出一个错误的执行计划,所以应及时更新这些信息。
    在CBO模式下,当对多个表进行链接查询时,oracle分析器会按照从右到左的顺序处理from子句中的表名。例如:

select a.empno,a.ename,c.deptno,c.dname,a.log_action from emp_log a,emp b,dept c

    在执行时,oracle会先查询右边dept表,根据dept表查询的行做为数据源串行链接emp表继续执行,所以dept表又称为基础表或驱动表。因为链接的顺序对于查询的效率有很是大的影响。所以在处理多表链接时,必须选择记录条数较少的表做为基础表,oracle会使用排序与合并的方式进行链接。好比先扫描dept表,而后对dept表进行排序,再扫描emp表,最后将全部检索出来的记录与第一个表中的记录进行合并。
    若是有3个以上的表链接查询,就须要选择交叉表做为基础表。交叉表是指那个被其余表所引用的表,因为emp_log是dept与emp表中的交叉表,既包含dept的内容又包含emp的内容。

select a.empno,a.ename,c.deptno,c.dname,a.log_action from emp b,dept c,emp_log a;

3、指定where条件顺序

在查询表时,where子句中条件的顺序每每影响了执行的性能。默认状况下,oracle采用自下而上的顺序解析where子句,所以在处理多表查询时,表之间的链接必须写在其余的where条件以前,可是过滤数据记录的条件则必须写在where子句的尾部,以便在过滤了数据以后再进行链接处理,这样能够提高sql语句的性能。

SELECT a.empno, a.ename, c.deptno, c.dname, a.log_action, b.sal
FROM emp b, dept c, emp_log a
WHERE a.deptno = b.deptno AND a.empno=b.empno AND c.deptno IN (20, 30)
从SQL执行计划中能够看到const成本值为10。若是使用以下很差的查询方式,const成本值为32
SELECT a.empno, a.ename, c.deptno, c.dname, a.log_action, a.mgr
FROM emp b, dept c, emp_log a
WHERE c.deptno IN (20, 30) AND  a.deptno = b.deptno

4、避免使用  *  符号

 有时咱们习惯使用  *   符号,如

SELECT * FROM emp

    Oracle在遇到*符号时,会去查询数据字典表中获取全部的列信息,而后依次转换成全部的列名,这将耗费较长的执行时间,所以尽可能避免使用*符号获取全部的列信息

 

5、使用decode函数

    是Oracle才具备的一个功能强大的函数, 好比统计emp表中部门编号为20和部门编号为30的员工的人数和薪资汇总,若是不使用decode那么就必须用两条sql语句。

select count(*),SUM(sal) from emp where deptno=20
union
select count(*),SUM(sal) from emp where deptno=30;

  经过Union将两条SQL语句进行合并,实际上经过执行计划能够看到,SQL优化器对emp进行了两次全表扫描
经过decode语句,能够再一个sql查询中获取到相同的结果,而且将两行结果显示为单行。

SELECT COUNT (DECODE (deptno, 20, 'X', NULL)) dept20_count,

       COUNT (DECODE (deptno, 30, 'X', NULL)) dept30_count,

       SUM (DECODE (deptno, 20, sal, NULL)) dept20_sal,

       SUM (DECODE (deptno, 30, sal, NULL)) dept30_sal

FROM emp;

    经过灵活的运用decode函数,能够获得不少意想不到的结果,好比在group by 或order by子句中使用decode函数,或者在decode块中嵌套另外一个decode块。

6、使用where而非having

    where子句和having子句均可以过滤数据,可是where子句不能使用聚合函数,如count 、max 、min 、avg 、sum等函数。所以一般将Having子句与Group By子句一块儿使用。
注意:当利用Group By进行分组时,能够没有Having子句。但Having出现时,必定会有Group By!


     须要了解的是,WHERE语句是在GROUP BY语句以前筛选出记录,而HAVING是在各类记录都筛选以后再进行过滤。也就是说HAVING子句是在从数据库中提取数据以后进行筛选的。所以在编写SQL语句时,尽可能在筛选以前将数据使用WHERE子句进行过滤,所以执行的顺序应该老是这样:
      ①.使用WHERE子句查询符合条件的数据
      ②.使用GROUP BY子句对数据进行分组。
      ③.在GROUP BY分组的基础上运行聚合函数计算每一组的值
      ④.用HAVING子句去掉不符合条件的组。


例子:查询部门20和30的员工薪资总数大于1000的员工信息

select empno,deptno,sum(sal) 
from emp group by empno,deptno
having sum(sal) > 1000 and deptno in (20,30);

在having子句中,过滤出部门编号为20或30的记录,实际上这将致使查询取出全部部门的员工记录,在进行分组计算,最后才根据分组的结果过滤出部门 20和30的记录,这很是低效

好的算法是先使用where子句取出部门编号为20和30的记录,再进行过滤。修改以下:

select empno,deptno,sum(sal) 
from emp where deptno in (20,30)
group by empno,deptno having sum (sal) > 1000;

7、使用UNION而非OR

  若是要进行OR运算的两个列都是索引列,能够考虑使用union来提高性能。
  例子:好比emp表中,empno和ename都建立了索引列,当须要在empno和ename之间进行OR操做查询时,能够考虑将这两个查询更改成union来提高性能。

select empno,ename,job,sal from emp where empno > 7500 OR ename LIKE 'S%';

使用UNION

select empno,ename,job,sal from emp where empno > 7500
UNION
select empno,ename,job,sal from emp where ename LIKE 'S%';

但这种方式要确保两个列都是索引列,不然还不如OR语句。

        若是坚持使用OR语句,①.须要记住尽可能将返回记录最少的索引列写在最前面,这样能得到较好的性能,例如empno > 7500 返回的记录要少于对ename的查询,所以在OR语句中将其放到前面能得到较好的性能。②.对单个字段值进行OR计算的时候使用IN来代替

select empno,ename,job,sal from emp where deptno=20 OR deptno=30;

上面的SQL若是修改成使用in,性能更好。

8、使用exists而非 in

    好比查询位于 'CHICAGO'  的全部员工列表能够考虑使用in

SELECT *
FROM emp
WHERE deptno in (SELECT deptno FROM dept WHERE loc = 'CHICAGO');

    对于内表和外表一样数量级来讲exists和in的效率差异不是很大。但对于内表特别大的sql,咱们用in的效率就很底下,替换成exists能够获取更好的查询性能

SELECT a.*
FROM emp a
WHERE exists (SELECT 1 FROM dept b WHERE a.deptno = b.deptno AND loc = 'CHICAGO');

    一样的替换页发生在not in 和not exists之间,not in 子句将执行一个内部的排序和合并,实际上它对子查询中的表执行了一次全表扫描,所以效率低,在须要使用NOT IN的场合,于是老是考虑把它更改为外链接或NOT EXISTS。

SELECT *
FROM emp
WHERE deptno not in (SELECT deptno FROM dept WHERE loc = 'CHICAGO');

为了提升较好的性能,可使用链接查询,这是最有效率的的一种办法

SELECT a.*
FROM emp a, dept b
WHERE a.deptno = b.deptno AND b.loc <> 'CHICAGO';

也能够考虑使用NOT EXIST

SELECT a.* 
FROM emp a
WHERE not exists (select 1 from dept b where a.deptno =b.deptno and loc='CHICAGO');

9、避免低效的PL/SQL流程控制语句

   PLSQL在处理逻辑表达式值的时候,使用的是短路的计算方式。

DECLARE
v_sal NUMBER := &sal; --使用绑定变量输入薪资值
v_job VARCHAR2 (20) := &job; --使用绑定变量输入job值
BEGIN
IF (v_sal > 5000) OR (v_job = '销售') --判断执行条件
THEN
DBMS_OUTPUT.put_line ('符合匹配的OR条件');
END IF;
END;

    首先对第一个条件进行判断,若是v_sal大于5000,就不会再对v_job条件进行判断,灵活的运用这种短路计算方式能够提高性能。应该老是将开销较低的判断语句放在前面,这样当前面的判断失败时,就不会再执行后面的具备较高开销的语句,能提高PL/SQL应用程序的性能。
    举个例子,对于and逻辑运算符来讲,只有左右两边的运算为真,结果才为真。若是前面的结果第一个运算时false值,就不会进行第二个运算:

DECLARE
   v_sal   NUMBER        := &sal;                 --使用绑定变量输入薪资值
   v_job   VARCHAR2 (20) := &job;                 --使用绑定变量输入job值
BEGIN
   IF (check_sal(v_sal) > 5000) AND (v_job = '销售')          --判断执行条件
   THEN
      DBMS_OUTPUT.put_line ('符合匹配的AND条件');
   END IF;
END;

这段代码有一个性能隐患,check_sal涉及一些业务逻辑的检查,若是让check_sal函数的调用放在前面,这个函数老是被调用,所以处于性能方面的考虑,应该老是将v_job的判断放到and语句的前面。

DECLARE
   v_sal   NUMBER        := &sal;                     --使用绑定变量输入薪资值
   v_job   VARCHAR2 (20) := &job;                     --使用绑定变量输入job值
BEGIN
   IF (v_job = '销售') AND (check_sal(v_sal) > 5000)  --判断执行条件
   THEN
      DBMS_OUTPUT.put_line ('符合匹配的AND条件');
   END IF;
END;

10、避免隐式类型转换

当比较不一样数据类型的数据时, ORACLE自动对列进行简单的类型转换。例如 :EMPNO是一个数值类型的索引列

SELECT ... FROM EMP WHERE  EMPNO = '123'

实际上,通过ORACLE类型转换,语句转化为:

SELECT ... FROM EMP WHERE EMPNO = TO_NUMBER('123')

注意:当类型转换发生在索引列上时,索引的用途可能会被改变。例如:EMP_TYPE是一个字符类型的索引列

SELECT ... FROM EMP WHERE EMP_TYPE = 123 

这个语句被ORACLE转换为:

SELECT ... FROM EMP WHERE TO_NUMBER(EMP_TYPE)=123 

由于内部发生的类型转换, 这个索引将不会被用到。为了不ORACLE对SQL进行隐式的类型转换,最好把类型转换用显式表现出来。注意当字符和数值比较时,ORACLE会优先转换数值类型到字符类型。

咱们再看一个实际的案例,以下图:

咱们看到SQL执行时,第二个表是全表扫描,没有走索引。查看索引字段的类型:

咱们发现两个表的userid 字段类型不同:一个 number,一个 varchar2, 发生了隐式转换。 这就是当咱们sql 字段类型不同时会使用隐式和转换

优化方案很简单,咱们把两个表的字段设置成同一个类型就行了。

设置成一样的类型后就都走索引了 ,当数据量特别大时,咱们sql得优点才会显现出来了。