隐式数据类型转换案例一则

    在OLTP系统中,要求对频繁执行的SQL使用绑定变量(惟一值少的字段,如type、status等,数据分布不均是常见状况,这种字段不建议使用绑定变量)。sql


    在使用绑定变量时,有时开发人员对使用的字段类型不是很清楚,好比银行帐号、电话号码、全数字型的序列号等,能够定义成number类型,也能够定义成varchar2类型。若是字段类型与绑定变量使用的数据类型不匹配,就会发生隐式类型转换。性能优化


    常见的有害隐式类型转换发生在下面状况:varchar2_col = :number_variable微信

即varchar2类型的字段,使用的绑定变量类型是number类型,这将形成字段上的索引不能使用,若是是频繁执行的SQL,将会给系统带来严重的性能问题。oracle


    下面是一个比较让人迷惑的案例:函数

    在对某客户一个重要系统进行优化时,在AWR的TOP SQL中遇到了这个SQL:工具

SQL代码很是简单:性能

SELECT NVL(MAX(DCC_PROC_ID),0)优化

FROM P_SERV Aspa

WHERE ACC_NBR = :B2 AND SERV_ID <> :B1;.net


    其中ACC_NBR(varchar2类型)和SERV_ID都是选择性很好的字段,两个字段上都有索引,由于SERV_ID是不等于条件,不能使用索引,那么这个SQL正常状况应该是使用ACC_NBR字段上的索引才是最佳路径。并且平均执行时间不该该超过1毫秒,实际显示平均执行时间达到了540毫秒,确定有问题。


经过sqlhc工具收集了该SQL相关信息,发现SQL的执行计划有3个:


其中1最好,2和3都与1差了几百倍的性能。而根据常理,只有执行计划1才是比较正常的性能表现。


再看SQL执行状况,1和2两个计划同时存在,效率差异很是明显:



再来分别看3个执行计划的具体内容:

执行计划1,plan_hash_value=1228755719,使用了ACC_NBR字段上的索引,没有问题。




执行计划2,plan_hash_value=164228054,使用全表扫描的执行计划,在执行计划显示的最后部分,Predicate Information里,有TO_NUMBER(“ACC_NBR”)=:B2 字样,再结合上面部分的Peeked Binds信息,ACC_NBR字段使用的绑定变量是NUMBER类型,由此能够判断,这是由于绑定变量使用的数据类型与字段自己的类型不匹配,优化器自动对字段作了隐式类型转换,至关于在字段上使用了TO_NUMBER函数,这种状况就不能使用ACC_NBR字段上的索引:




再来看第3个执行计划,plan_hash_value=1669185283,这个执行计划由于是历史执行计划,看不到Predicate Information信息(只有sql执行计划存在于V$SQL_PLAN视图时,才会有Predicate Information信息,DBA_HIST_SQL_PLAN不保存这个信息),可是绑定变量使用的数据类型可以看到,是NUMBER类型。这种状况下,优化器仍是由于隐式类型转换不能使用ACC_NBR字段上的索引,转而使用两个索引全扫描再作index join的执行计划,效率更差。


    通过开发人员对代码的核对,发现这段SQL在两个不一样的代码段中被调用,一段代码使用了正确的绑定变量类型(varchar2)而另外一段则使用了number类型的绑定变量,这就形成了同一个sql_id, 同时存在多个不一样执行计划的状况。这种状况应该属于应用代码不规范。


    研发人员将使用number类型的绑定变量更换成varchar2类型后,SQL就都使用执行计划1了,执行效率大幅提升,CPU使用率也降低不少。

    

    有的DBA在遇到这种多个执行计划同时存在的状况(这个状况比较特殊),可能会考虑使用SQL profile来固定执行计划,可是固定的执行计划只对正确使用绑定变量类型的SQL生效,对于不正确绑定变量类型,SQL profile也不起做用。


    总结:

    研发人员在使用绑定变量时,应该密切关注表字段定义的数据类型,尤为是当电话号码、帐号信息等全数字的字段定义成varchar2时,千万不要使用number类型的绑定变量,不然会严重消耗系统资源,SQL自己性能也会很是差。


    另外一种状况是number数据类型的字段,在绑定变量是varchar2时,也会发生隐式类型转换。可是,这个隐式类型转换是发生在绑定变量上,所以不会对执行计划有影响,是无害的


    如何检查和发现系统中存在的隐式类型转换? 这里简单列出最多见的一种检查方法:

select sql_id,object_owner,operation,options,object_name,

filter_predicates,projection

from v$sql_plan where filter_predicates like 'TO_NUMBER%'


    此外还有一些其余的隐式类型转换,如date类型的字段,使用了timestamp的绑定变量等,也须要注意。



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