這篇論壇文章（賽迪網(wǎng)技術(shù)社區(qū)）詳細(xì)的介紹了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)SQL語(yǔ)句性能調(diào)整的基本原則，具體內(nèi)容請(qǐng)參考下文。

一、問(wèn)題的提出

在應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)初期，由于開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)比較少，對(duì)于查詢SQL語(yǔ)句，復(fù)雜視圖的的編寫等體會(huì)不出SQL語(yǔ)句各種寫法的性能優(yōu)劣，但是如果將應(yīng)用系統(tǒng)提交實(shí)際應(yīng)用后，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的增加，系統(tǒng)的響應(yīng)速度就成為目前系統(tǒng)需要解決的最主要的問(wèn)題之一。系統(tǒng)優(yōu)化中一個(gè)很重要的方面就是SQL語(yǔ)句的優(yōu)化。對(duì)于海量數(shù)據(jù)，劣質(zhì)SQL語(yǔ)句和優(yōu)質(zhì)SQL語(yǔ)句之間的速度差別可以達(dá)到上百倍，可見(jiàn)對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單地能實(shí)現(xiàn)其功能就可，而是要寫出高質(zhì)量的SQL語(yǔ)句，提高系統(tǒng)的可用性。

在多數(shù)情況下，Oracle使用索引來(lái)更快地遍歷表，優(yōu)化器主要根據(jù)定義的索引來(lái)提高性能。但是，如果在SQL語(yǔ)句的where子句中寫的SQL代碼不合理，就會(huì)造成優(yōu)化器刪去索引而使用全表掃描，一般就這種SQL語(yǔ)句就是所謂的劣質(zhì)SQL語(yǔ)句。在編寫SQL語(yǔ)句時(shí)我們應(yīng)清楚優(yōu)化器根據(jù)何種原則來(lái)刪除索引，這有助于寫出高性能的SQL語(yǔ)句。

二、SQL語(yǔ)句編寫注意問(wèn)題

下面就某些SQL語(yǔ)句的where子句編寫中需要注意的問(wèn)題作詳細(xì)介紹。在這些where子句中，即使某些列存在索引，但是由于編寫了劣質(zhì)的SQL，系統(tǒng)在運(yùn)行該SQL語(yǔ)句時(shí)也不能使用該索引，而同樣使用全表掃描，這就造成了響應(yīng)速度的極大降低。

1. IS NULL 與 IS NOT NULL

不能用null作索引，任何包含null值的列都將不會(huì)被包含在索引中。即使索引有多列這樣的情況下，只要這些列中有一列含有null，該列就會(huì)從索引中排除。也就是說(shuō)如果某列存在空值，即使對(duì)該列建索引也不會(huì)提高性能。任何在where子句中使用is null或is not null的語(yǔ)句優(yōu)化器是不允許使用索引的。

2. 聯(lián)接列

對(duì)于有聯(lián)接的列，即使最后的聯(lián)接值為一個(gè)靜態(tài)值，優(yōu)化器是不會(huì)使用索引的。我們一起來(lái)看一個(gè)例子，假定有一個(gè)職工表（employee），對(duì)于一個(gè)職工的姓和名分成兩列存放（FIRST_NAME和LAST_NAME），現(xiàn)在要查詢一個(gè)叫比爾.克林頓（Bill Cliton）的職工。

下面是一個(gè)采用聯(lián)接查詢的SQL語(yǔ)句:

select * from employss

where

first_name||''||last_name ='Beill Cliton';

上面這條語(yǔ)句完全可以查詢出是否有Bill Cliton這個(gè)員工，但是這里需要注意，系統(tǒng)優(yōu)化器對(duì)基于last_name創(chuàng)建的索引沒(méi)有使用。

當(dāng)采用下面這種SQL語(yǔ)句的編寫，Oracle系統(tǒng)就可以采用基于last_name創(chuàng)建的索引。

Select * from employee

where

first_name ='Beill' and last_name ='Cliton';

遇到下面這種情況又如何處理呢？如果一個(gè)變量（name）中存放著Bill Cliton這個(gè)員工的姓名，對(duì)于這種情況我們又如何避免全程遍歷，使用索引呢？可以使用一個(gè)函數(shù)，將變量name中的姓和名分開(kāi)就可以了，但是有一點(diǎn)需要注意，這個(gè)函數(shù)是不能作用在索引列上。下面是SQL查詢腳本：

select * from employee

where

first_name = SUBSTR('&&name',1,INSTR('&&name',' ')-1)

and

last_name = SUBSTR('&&name',INSTR('&&name’,' ')+1)

3. 帶通配符（%）的like語(yǔ)句

同樣以上面的例子來(lái)看這種情況。目前的需求是這樣的，要求在職工表中查詢名字中包含cliton的人?？梢圆捎萌缦碌牟樵僑QL語(yǔ)句：

select * from employee where last_name like '%cliton%';

這里由于通配符（%）在搜尋詞首出現(xiàn)，所以O(shè)racle系統(tǒng)不使用last_name的索引。在很多情況下可能無(wú)法避免這種情況，但是一定要心中有底，通配符如此使用會(huì)降低查詢速度。然而當(dāng)通配符出現(xiàn)在字符串其他位置時(shí)，優(yōu)化器就能利用索引。在下面的查詢中索引得到了使用：

select * from employee where last_name like 'c%';

4. Order by語(yǔ)句

ORDER BY語(yǔ)句決定了Oracle如何將返回的查詢結(jié)果排序。Order by語(yǔ)句對(duì)要排序的列沒(méi)有什么特別的限制，也可以將函數(shù)加入列中（象聯(lián)接或者附加等）。任何在Order by語(yǔ)句的非索引項(xiàng)或者有計(jì)算表達(dá)式都將降低查詢速度。

仔細(xì)檢查order by語(yǔ)句以找出非索引項(xiàng)或者表達(dá)式，它們會(huì)降低性能。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是重寫order by語(yǔ)句以使用索引，也可以為所使用的列建立另外一個(gè)索引，同時(shí)應(yīng)絕對(duì)避免在order by子句中使用表達(dá)式。

5. NOT

我們?cè)诓樵儠r(shí)經(jīng)常在where子句使用一些邏輯表達(dá)式，如大于、小于、等于以及不等于等等，也可以使用and（與）、or（或）以及not（非）。NOT可用來(lái)對(duì)任何邏輯運(yùn)算符號(hào)取反。下面是一個(gè)NOT子句的例子：

... where not (status ='VALID')

如果要使用NOT，則應(yīng)在取反的短語(yǔ)前面加上括號(hào)，并在短語(yǔ)前面加上NOT運(yùn)算符。NOT運(yùn)算符包含在另外一個(gè)邏輯運(yùn)算符中，這就是不等于（<>）運(yùn)算符。換句話說(shuō)，即使不在查詢where子句中顯式地加入NOT詞，NOT仍在運(yùn)算符中，見(jiàn)下例：

... where status <>'INVALID';

再看下面這個(gè)例子：

select * from employee where salary<>3000;

對(duì)這個(gè)查詢，可以改寫為不使用NOT：

select * from employee where salary<3000 or salary>3000;

雖然這兩種查詢的結(jié)果一樣，但是第二種查詢方案會(huì)比第一種查詢方案更快些。第二種查詢?cè)试SOracle對(duì)salary列使用索引，而第一種查詢則不能使用索引。

6. IN和EXISTS

有時(shí)候會(huì)將一列和一系列值相比較。最簡(jiǎn)單的辦法就是在where子句中使用子查詢。在where子句中可以使用兩種格式的子查詢。

第一種格式是使用IN操作符：

... where column in(select * from ... where ...);

第二種格式是使用EXIST操作符：

... where exists (select 'X' from ...where ...);

我相信絕大多數(shù)人會(huì)使用第一種格式，因?yàn)樗容^容易編寫，而實(shí)際上第二種格式要遠(yuǎn)比第一種格式的效率高。在Oracle中可以幾乎將所有的IN操作符子查詢改寫為使用EXISTS的子查詢。

第二種格式中，子查詢以‘select 'X'開(kāi)始。運(yùn)用EXISTS子句不管子查詢從表中抽取什么數(shù)據(jù)它只查看where子句。這樣優(yōu)化器就不必遍歷整個(gè)表而僅根據(jù)索引就可完成工作（這里假定在where語(yǔ)句中使用的列存在索引）。相對(duì)于IN子句來(lái)說(shuō)，EXISTS使用相連子查詢，構(gòu)造起來(lái)要比IN子查詢困難一些。

通過(guò)使用EXIST，Oracle系統(tǒng)會(huì)首先檢查主查詢，然后運(yùn)行子查詢直到它找到第一個(gè)匹配項(xiàng)，這就節(jié)省了時(shí)間。Oracle系統(tǒng)在執(zhí)行IN子查詢時(shí)，首先執(zhí)行子查詢，并將獲得的結(jié)果列表存放在在一個(gè)加了索引的臨時(shí)表中。在執(zhí)行子查詢之前，系統(tǒng)先將主查詢掛起，待子查詢執(zhí)行完畢，存放在臨時(shí)表中以后再執(zhí)行主查詢。這也就是使用EXISTS比使用IN通常查詢速度快的原因。

同時(shí)應(yīng)盡可能使用NOT EXISTS來(lái)代替NOT IN，盡管二者都使用了NOT（不能使用索引而降低速度），NOT EXISTS要比NOT IN查詢效率更高。

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Oracle的SQL調(diào)優(yōu)是一個(gè)復(fù)雜的主題，甚至是需要整本書來(lái)介紹OracleSQL調(diào)優(yōu)的細(xì)微差別。不過(guò)有一些基本的規(guī)則是每個(gè)OracleDBA都需要跟從的，這些規(guī)則可以改善他們系統(tǒng)的性能。SQL調(diào)優(yōu)的目標(biāo)是簡(jiǎn)單的：

消除不必要的大表全表搜索：不必要的全表搜索導(dǎo)致大量不必要的I/O，從而拖慢整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。調(diào)優(yōu)專家首先會(huì)根據(jù)查詢返回的行數(shù)目來(lái)評(píng)價(jià)SQL。在一個(gè)有序的表中，如果查詢返回少于40%的行，或者在一個(gè)無(wú)序的表中，返回少于7%的行，那么這個(gè)查詢都可以調(diào)整為使用一個(gè)索引來(lái)代替全表搜索。對(duì)于不必要的全表搜索來(lái)說(shuō)，最常見(jiàn)的調(diào)優(yōu)方法是增加索引。可以在表中加入標(biāo)準(zhǔn)的B樹索引，也可以加入bitmap和基于函數(shù)的索引。要決定是否消除一個(gè)全表搜索，你可以仔細(xì)檢查索引搜索的I/O開(kāi)銷和全表搜索的開(kāi)銷，它們的開(kāi)銷和數(shù)據(jù)塊的讀取和可能的并行執(zhí)行有關(guān)，并將兩者作對(duì)比。在一些情況下，一些不必要的全表搜索的消除可以通過(guò)強(qiáng)制使用一個(gè)index來(lái)達(dá)到，只需要在SQL語(yǔ)句中加入一個(gè)索引的提示就可以了。

在全表搜索是一個(gè)最快的訪問(wèn)方法時(shí)，將小表的全表搜索放到緩存中，調(diào)優(yōu)專家應(yīng)該確保有一個(gè)專門的數(shù)據(jù)緩沖用作行緩沖。在Oracle7中，你可以使用altertablexxxcache語(yǔ)句，在Oracle8或以上，小表可以被強(qiáng)制為放到KEEP池中緩沖。

確保最優(yōu)的索引使用：對(duì)于改善查詢的速度，這是特別重要的。有時(shí)Oracle可以選擇多個(gè)索引來(lái)進(jìn)行查詢，調(diào)優(yōu)專家必須檢查每個(gè)索引并且確保Oracle使用正確的索引。它還包括bitmap和基于函數(shù)的索引的使用。

確保最優(yōu)的JOIN操作：有些查詢使用NESTEDLOOPjoin快一些，有些則是HASHjoin快一些，另外一些則是sort-mergejoin更快。

這些規(guī)則看來(lái)簡(jiǎn)單，不過(guò)它們占SQL調(diào)優(yōu)任務(wù)的100%，并且它們也無(wú)需完全懂得OracleSQL的內(nèi)部運(yùn)作。以下我們來(lái)簡(jiǎn)單概覽以下OracleSQL的優(yōu)化。

我們首先簡(jiǎn)要查看Oracle的排序，并且看一看排序操作是如何影響性能的。

調(diào)整Oracle的排序操作

排序是SQL語(yǔ)法中一個(gè)小的方面，但很重要，在Oracle的調(diào)整中，它常常被忽略。當(dāng)使用createindex、ORDERBY或者GROUPBY的語(yǔ)句時(shí)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)自動(dòng)執(zhí)行排序的操作。通常，在以下的情況下Oracle會(huì)進(jìn)行排序的操作：

使用Orderby的SQL語(yǔ)句

使用Groupby的SQL語(yǔ)句

在創(chuàng)建索引的時(shí)候

進(jìn)行tablejoin時(shí)，由于現(xiàn)有索引的不足而導(dǎo)致SQL優(yōu)化器調(diào)用MERGESORT

當(dāng)與Oracle建立起一個(gè)session時(shí)，在內(nèi)存中就會(huì)為該session分配一個(gè)私有的排序區(qū)域。如果該連接是一個(gè)專用的連接(dedicatedconnection)，那么就會(huì)根據(jù)init.ora中sort_area_size參數(shù)的大小在內(nèi)存中分配一個(gè)ProgramGlobalArea(PGA)。如果連接是通過(guò)多線程服務(wù)器建立的，那么排序的空間就在large_pool中分配。不幸的是，對(duì)于所有的session，用做排序的內(nèi)存量都必須是一樣的，我們不能為需要更大排序的操作分配額外的排序區(qū)域。因此，設(shè)計(jì)者必須作出一個(gè)平衡，在分配足夠的排序區(qū)域以避免發(fā)生大的排序任務(wù)時(shí)出現(xiàn)磁盤排序（disksorts）的同時(shí)，對(duì)于那些并不需要進(jìn)行很大排序的任務(wù)，就會(huì)出現(xiàn)一些浪費(fèi)。當(dāng)然，當(dāng)排序的空間需求超出了sort_area_size的大小時(shí)，這時(shí)將會(huì)在TEMP表空間中分頁(yè)進(jìn)行磁盤排序。磁盤排序要比內(nèi)存排序大概慢14,000倍。

上面我們已經(jīng)提到，私有排序區(qū)域的大小是有init.ora中的sort_area_size參數(shù)決定的。每個(gè)排序所占用的大小由init.ora中的sort_area_retained_size參數(shù)決定。當(dāng)排序不能在分配的空間中完成時(shí)，就會(huì)使用磁盤排序的方式，即在Oracle實(shí)例中的臨時(shí)表空間中進(jìn)行。

磁盤排序的開(kāi)銷是很大的，有幾個(gè)方面的原因。首先，和內(nèi)存排序相比較，它們特別慢；而且磁盤排序會(huì)消耗臨時(shí)表空間中的資源。Oracle還必須分配緩沖池塊來(lái)保持臨時(shí)表空間中的塊。無(wú)論什么時(shí)候，內(nèi)存排序都比磁盤排序好，磁盤排序?qū)?huì)令任務(wù)變慢，并且會(huì)影響Oracle實(shí)例的當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行。還有，過(guò)多的磁盤排序?qū)?huì)令freebufferwaits的值變高，從而令其它任務(wù)的數(shù)據(jù)塊由緩沖中移走。