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Oracle数据库 | SQL语句执行计划、语句跟踪与优化实例

如何发现最消耗系统资源的SQL语句呢? 利用I/O优化鉴定耗费资源的方法即AWR报告,即可使之变得很容易。

当确定了一个最有可能出问题的 SQL 语句后,接下来就是如何追踪这一语句的执行,最普遍的方法就是找出该SQL语句的执行计划。

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主要问题之一，系统优化中一个很重要的方面就是SQL语句的优化。

大量的数据指出劣质的SQL语句和优质的SQL语句之间的速度差别可以达到上百倍，对一个系统不是简单的能实现功能就可以，而是要写出高质量的SQL语句提高系统的可用性。

01、 利用autotrace追踪SQL语句

利用autotrace追踪SQL语句的代码如下:

SQL> set autotrace on
SQL> select * from dual;

D
-
X

执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 272002086

--------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT |    |     1 | 2 |     2   (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS FULL| DUAL |     1 | 2 |     2   (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------

统计信息
----------------------------------------------------------
          1  recursive calls
          0  db block gets
          2  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        547  bytes sent via SQL*Net to client
        381  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          1  rows processed

执行完语句后,会显示执行计划与统计信息。

在用该方法查看执行时间较长的SQL语句时，需要等待该语句执行成功后，才返回执行计划，使优化的周期大大的增加了，如果不想执行语句，而只是想得到执行计划，可以采用如下命令。

SQL> select * from dual;

执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 272002086

--------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT |    |     1 | 2 |     2   (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS FULL| DUAL |     1 | 2 |     2   (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------

统计信息
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
          2  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        547  bytes sent via SQL*Net to client
        381  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          1  rows processed

上述的代码只列出了执行计划，而不会真正地执行语句，这就大大优化了时间，虽然也列出了统计信息，但是因为没有执行语句，所以该统计信息是没有用处的。

也可以使用如下指令单纯地显示执行计划。

SQL> set autotrace traceonly explain
SQL> select * from dual;

执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 272002086

--------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT |    |     1 | 2 |     2   (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS FULL| DUAL |     1 | 2 |     2   (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------

当然也可以只显示统计信息，代码如下。

SQL> set autotrace traceonly statistics;
SQL> select * from dual;

统计信息
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
          2  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        547  bytes sent via SQL*Net to client
        380  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          1  rows processed

追踪完毕SQL语句之后，可以使用如下命令关闭自动追踪功能。

SQL> set autotrace off
SQL> show autotrace
autotrace OFF

02、利用explain plan命令

explain plan命令被用来产生一个优化器所使用的执行计划。

这一命令将所产生的执行计划存储在一个表中，系统默认为表plan中，但是该命令并不真正的执行语句，而只是产生可能使用的执行计划。

如果仔细地观察这一执行计划，就可以了解到服务器是如何执行所解释的SQL语句。

expain plan命令的语法如下：

explainplansetstatement_id= '正文 '
into用户名.表名
for语句

其中，正文表示为语句的标示符是一个可选项。用户名.表名表示存放执行计划的表名,默认为plan table，这也是一个可选项。语句表示要解释的SQL语句正文。

03、案例分析

步骤1：以用户 sys 名登录,查询用户 hr 下表 departments 与表 employees 连接的数据，其代码如下：

SQL> conn sys as sysdba
输入口令:
已连接。
SQL> select e.last_name,d.department_name
  2   from  hr.employees e,hr.departments d
  3   where e.department_id=d.department_id;

LAST_NAME            DEPARTMENT_NAME
------------------------- ------------------------------
Whalen              Administration
Fay                Marketing
Hartstein            Marketing
Tobias              Purchasing
Colmenares           Purchasing
.......

已选择 106 行。

步骤2：开启追踪，其代码如下：

SQL> show autotrace
autotrace OFF
SQL> set autotrace on

步骤3：显示语句的执行计划和统计信息，其代码如下：

SQL> select e.last_name,d.department_name
  2   from hr.employees e,hr.departments d
  3   where e.department_id=d.department_id;
LAST_NAME            DEPARTMENT_NAME
------------------------- ------------------------------
Whalen              Administration
.......
已选择 106 行。
执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1473400139

| Id | Operation        | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
----------------------------------------------------------------------------
| 0 |SELECT STATEMENT |   |   106 | 2862 |     5  (20)| 00:00:01 |
| 1 | MERGE JOIN   |   |   106 | 2862 |     5  (20)| 00:00:01 |
| 2 |TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPARTMENTS|27 |432 | 2   (0)| 00:00:01 |
| 3 |INDEX FULL SCAN |     DEPT_ID_PK|    27 | |     1   (0)| 00:00:01 |
|* 4 |SORT JOIN    |            |   107 | 1177 |             3  (34)| 00:00:01 |
| 5 | VIEW        | index$_join$_001 |   107 | 1177 |  2   (0)| 00:00:01 |
|* 6 | HASH JOIN | |       | |      | |
| 7 |INDEX FAST FULL SCAN | EMP_DEPARTMENT_IX |107 |1177 |1 (0)| 00:00:01 |
| 8 |INDEX FAST FULL SCAN| EMP_NAME_IX |   107 | 1177 |     1   (0)| 00:00:01
---------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
   4 - access("E"."DEPARTMENT_ID"="D"."DEPARTMENT_ID")
     filter("E"."DEPARTMENT_ID"="D"."DEPARTMENT_ID")
   6 - access(ROWID=ROWID)
统计信息
----------------------------------------------------------
          1 recursive calls
          0 db block gets
         20 consistent gets
          0 physical reads
          0 redo size
       3340 bytes sent via SQL*Net to client
        556 bytes received via SQL*Net from client
          9 SQL*Net roundtrips to/from client
          1 sorts (memory)
          0 sorts (disk)
        106 rows processed

步骤4：关闭trace自动跟踪功能，其代码如下：

SQL> set autotrace off
SQL> show autotrace
autotrace OFF

步骤5：使用explain plan命令获取执行计划，默认存放在plan_table表中，其代码如下：

SQL> explain plan set statement_id='test_project'
  2  for
  3  select e.last_name,d.department_name
  4   from  hr.employees e,hr.departments d
  5   where e.department_id=d.department_id;

已解释。

步骤6：执行成功后,可以使用如下命令显示plan_table表中的所有执行计划了，其代码如下：

SQL> select id,operation,options,object_name,statement_id
  2 from plan_table;

ID       OPERATION        OPTIONS           OBJECT_NAME     STATEMENT_ID
---------- -------------------- -------------------- -------------------- --
0 SELECT    STATEMENT       test_project
1 MERGE     JOIN                                       test_project
2 TABLE     ACCESS         BY INDEX ROWID      DEPARTMENTS     test_project
3 INDEX                   FULL SCAN         DEPT_ID_PK      test_project
4 SORT      JOIN                                        test_project
5 VIEW                                   index$_join$_001  test_project
6 HASH      JOIN                                        test_project
7 INDEX                  FAST FULL SCAN      EMP_DEPARTMENT_IX test_project
8 INDEX                  FAST FULL SCAN      EMP_NAME_IX      test_project

已选择 9 行。

步骤7：当以上的explain plan命令执行后，就可使用如下命令利用dbms_xplan软件包中display函数显示explain plan命令的输出结果。

SQL select plan_table_output from table dbms_xplan display());
PLAN_TABLE_OUTPUT
---------------------------------------------------------------------
Plan hash value :1473400139
|Id |Operation |Name |Rows |Bytes |Cost %CPU |Time |
---------------------------------------------------------------------
|0 |SELECT STATEMENT | |106 |2862 |5(20) | 00:00:01 |
|1 |MERGE JOIN | |106 |2862 |5(20) | 00:00:01 |
|2 |TABLE ACCESS BY INDEX ROWID|DEPARTMENTS |27 |432 |2(0) |00:00:01 |
|3 |INDEX FULL SCAN |DEPT_ID_PK |27 | |1(0) | 00：00：01 |
|* 4 |SORT JOIN | |107 |1177 |3（34） | 00 ：00 ：01 |
|5 |VIEW |index$_join$_001|107 |1177 |2(0) | 00 :00 :01 |
|* 6 |HASHJOIN | | | | | |
|7 |INDEX FAST FULL SCAN |EMP_DEPARTMENT_IX|107 |1177 |1(0) | 00:00:01 |
|8 |INDEX FAST FULL SCAN |EMP_NAME_IX |107 |1177 |1(0) | 00:00:01 |
Predicate Information (identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------
4 - access ("E" "DEPARTMENT_ID"="D" "DEPARTMENT_ID") 
 filter ("E" "DEPARTMENT_ID"="D" "DEPARTMENT_ID")
6 - access (ROWID=ROWID)
已选择 22 行

步骤8：为了方便DBA工作,Oracle还提供了一个名为utlxpls.sql的脚本文件，他的功能就是显示最后解释的SQL语句的执行计划。

这个脚本文件存放在$ORACLE_HOME\RDBMS\ADMIN\文件夹中，可以使用如下命令执行这一个脚本，效果与之前完全一样。

QL @D \SOFTWARE\ORACLE19C\RDBMS\ADMIN\UTLXPLS.SQL
PLAN_TABLE_OUTPUT
----------------------------------------------------------------------
value: Plan hash1473400139
----------------------------------------------------------------------
|Id|Operation |Name |Rows |Bytes |Cost (%CPU) |Time|
----------------------------------------------------------------------
|0|SELECT STATEMENT | |106 |2862 |5(20) |00:00:01| 
|1|MERGE JOIN | |106 |2862 |5(20) |00:00:01| 
|2|TABLE ACCESS BY INDEX ROWID |DEPARTMENTS |27 |432 |2(0) |00:00:01| 
|3|INDEX FULL SCAN |DEPT_ID_PK |27 | |1(0)|00:00:01|
|*4|SORT JOIN | |107 |1177 |3(34) |00:00:01|
303
|5|VIEW |index$_join$_001 |107 |1177 |2(0) |00:00:01|
|*6|HASH JOIN | | | | || 
|7|INDEX FAST FULL SCAN |EMP_DEPARTMENT_IX |107 |1177 |1(0)|00:00:01
|8|INDEX FAST FULL SCAN |EMP_NAME_IX |107 |1177 |1(0) |00:00:01|
----------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
4 - access ("E" "DEPARTMENT_ID"="D" "DEPARTMENT_ID")
 filter ("E" "DEPARTMENT_ID"="D" "DEPARTMENT_ID")
6 - access (ROWID=ROWID)
已选择 22 行

其实打开这个文件会发现这个脚本使用的方法其实也是调用了dbms_xplan软件包中的display（）函数。

在utlxpls.sql文件中调用display函数时还用了几个参数,完整的display（）函数调用格式如下：

select plan_table_output from
table(dbms_xplan.display('plan_table',null,'serial'));

其中:

plan_table:存放SQL与执行计划的表;

serial:不显示并行操作的信息。

步骤9：利用数据字典v$SQL获取了上面SQL语句的dsql_id，其代码如下：

注意：在查询的过程中使用where语句来限制显示输出的结果，以方便阅读。

SQL> select sql_id,sql_text
  2  from v$sql
  3  where sql_text like'%select e.lastname,%';
SQL_ID
----------------------------------------------------------------------------
SQL_TEXT
--------------------------------------------------------------------------
3ygg74tbfngnj
select SQL_ID,SQL_TEXT from v$SQL where SQL_TEXT like'%select e.lastname,%';

由查询结果可以发现，sql_id为3ygg74tbfngnj。

步骤10：利用sql_id调用dbms_xplay软件包中的display（）函数以显示刚刚执行过的SQL语句的执行计划。

SQL﹥colplan_table_output for a100
SQL﹥setlinesize200
304
 SQL﹥selectplan_table_output
2 from table (dbms_xplan display_cursor ('3ygg74tbfngnj')); 
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------
SQL_ID 3ygg74tbfngnj child number 0
--------------------------------------------------------
selectSQL_ID, SQL_TEXT from v$SQL where SQL_TEXT like '%selecte lastname % '; 
Plan hash value 903671040
--------------------------------------------------------
Id|Operation |Name |Rows |Bytes |Cost( %CPU )|
--------------------------------------------------------
-1412069179|SELECTST ATEMENT| | | |1 (100) |
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------
Id|Operation |Name |Rows |Bytes |Cost (%CPU) |
--------------------------------------------------------
*1|FIXED TABLE FULL|X$ KGLCURSOR_CHILD|1 | 523|0 (0) |
--------------------------------------------------------
Predicate Information (identif ied by operation id);
--------------------------------------------------------
1 - filter ("KGLNAOBJ"IS NOT NULL AND"KGLNAOBJ"LIKE '%selecte lastname % 'AND"INST_ID"
=USERENV 'INSTANCE' 
已选择20行

由上面的结果了解，这两个表在连接时，最大的子表employees，居然使用的是全表扫描(fixed table full)。

标签： 数据库 database oracle
本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_41640218/article/details/124648473
版权归原作者 TiAmo zhang 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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