Oracle的RBO CBO優化器

2021-05-09 16:25:54 字數 3955 閱讀 4337

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oracle的優化器有兩種優化方式,即基於規則的優化方式(rule-based optimization,簡稱為rbo)和基於代價的優化方式(cost-based optimization,簡稱為cbo),在oracle8及以後的版本,oracle強列推薦用cbo的方式

rbo方式:優化器在分析sql語句時,所遵循的是oracle內部預定的一些規則。比如我們常見的,當乙個where子句中的一列有索引時去走索引。

cbo方式:它是看語句的代價(cost),這裡的代價主要指cpu和記憶體。優化器在判斷是否用這種方 式時,主要參照的是表及索引的統計資訊。統計資訊給出表的大小、有少行、每行的長度等資訊。這些統計資訊起初在庫內是沒有的,是做analyze後才出現 的,很多的時侯過期統計資訊會令優化器做出乙個錯誤的執行計畫,因些應及時更新這些資訊。

注意:走索引不一定就是優的,比如乙個表只有兩行資料,一次io就可以完成全表的檢索,而此時走索引時則需要兩次io,這時全表掃瞄(full table scan)是最好

優化模式包括rule、choose、first rows、all rows四種方式:

rule:基於規則的方式。

choolse:預設的情況下oracle用的便是這種方式。指的是當乙個表或或索引有統計資訊,則走cbo的方式,如果表或索引沒統計資訊,表又不是特別的小,而且相應的列有索引時,那麼就走索引,走rbo的方式。

first rows:它與choose方式是類似的,所不同的是當乙個表有統計資訊時,它將是以最快的方式返回查詢的最先的幾行,從總體上減少了響應時間。

all rows:也就是我們所說的cost的方式,當乙個表有統計資訊時,它將以最快的方式返回表的所有的行,從總體上提高查詢的吞吐量。沒有統計資訊則走rbo的方式。

設定選用哪種優化模式:

a、instance級別我們可以通過在initsid.ora檔案中設定optimizer_mode=rule/choose/first_rows/all_rows如果沒設定optimizer_mode引數則預設用的是choose方式。

b、sessions級別通過alter session set optimizer_mode=rule/choose/first_rows/all_rows來設定。

c、語句級別用hint(/*+ ... */)來設定

為什麼表的某個字段明明有索引,但執行計畫卻不走索引?

1、優化模式是all_rows的方式

2、表作過analyze,有統計資訊

3、表很小,上文提到過的,oracle的優化器認為不值得走索引。

cbo和 rbo作為不同的sql優化器,對sql語句的執行計畫產生重大影響,如果要對現有的應用程式從rbo向cbo移植,則必須充分考慮這些影響,避免sql語句效能急劇下降;但是,對新的應用系統,則可以考慮直接使用cbo,在cbo模式下進行sql語句編寫、分析執行計畫、效能測試等工作,這需要開發者對cbo的特性比較熟悉。以下小結幾點在cbo下寫sql語句的注意事項:

1、rbo自oracle 6版以來被採用,有著一套嚴格的使用規則,只要你按照它去寫sql語句,無論資料表中的內容怎樣,也不會影響到你的「執行計畫」,也就是說對資料不「敏感」;cbo計算各種可能「執行計畫」的「代價」,即cost,從中選用cost最低的方案,作為實際執行方案。各「執行計畫」的cost的計算根據,依賴於資料表中資料的統計分布,oracle資料庫本身對該統計分布並不清楚,必須要分析表和相關的索引(使用analyze 命令),才能蒐集到cbo所需的資料。

2、使用cbo 時,編寫sql語句時,不必考慮"from" 子句後面的表或檢視的順序和"where" 子句後面的條件順序;oracle自7版以來採用的許多新技術都是基於cbo的,如星型連線排列查詢,雜湊連線查詢,函式索引,和並行查詢等。

3、一般而言,cbo所選擇的「執行計畫」都不會比rbo的「執行計畫」差,而且相對而言,cbo對程式設計師的要求沒有rbo那麼苛刻,節省了程式設計師為了從多個可能的「執行計畫」中選擇乙個最優的方案而花費的除錯時間,但在某些場合下也會存在問題。較典型的問題有:有時,表明明建有索引,但查詢過程顯然沒有用到相關的索引,導致查詢過程耗時漫長,占用資源巨大,這時就需要仔細分析執行計畫,找出原因。例如,可以看連線順序是否允許使用相關索引。假設表emp的deptno列上有索引,表dept的列deptno上無索引,where語句有emp.deptno=dept.deptno條件。在做nl連線時,emp做為外表,先被訪問,由於連線機制原因,外表的資料訪問方式是全表掃瞄,emp.deptno上的索引顯然是用不上,最多在其上做索引全掃瞄或索引快速全掃瞄。

4、如果乙個語句使用 rbo的執行計畫確實比cbo 好,則可以通過加 " rule" 提示,強制使用rbo。

5、使用cbo 時,sql語句 "from" 子句後面的表,必須全部使用analyze 命令分析過,如果"from" 子句後面的是檢視,則此檢視的基礎表,也必須全部使用analyze 命令分析過;否則,oracle 會在執行此sql語句之前,自動進行analyze 命令分析,這會極大導致sql語句執行極其緩慢。

6、使用cbo 時,sql語句 "from" 子句後面的表的個數不宜太多,因為cbo在選擇表連線順序時,會對"from" 子句後面的表進行階乘運算,選擇最好的乙個連線順序。假如"from" 子句後有6個表,則其可選擇的連線順序就是6*5*4*3*2*1 = 720 種,cbo 選擇其中一種,而如果"from" 子句後有12個表,則其可選擇的連線順序就是12*11*10*9*8*7*6*5*4*3*2*1= 479001600 種,可以想象從中選擇一種,會消耗多少cpu 時間?如果實在是要訪問很多表,則最好使用 order 提示,強制使用"from" 子句表固定的訪問順序。

7、使用cbo 時,sql語句中不能引用系統資料字典表或檢視,因為系統資料字典表都未被分析過,可能導致極差的「執行計畫」。但是不要擅自對資料字典表做分析,否則可能導致死鎖,或系統效能嚴重下降。

8、使用cbo 時,要注意看採用了哪種型別的表連線方式。oracle的共有sort merge join(smj)、hash join(hj)和nested loop join(nl)。cbo有時會偏重於smj 和 hj,但在oltp 系統中,nl 一般會更好,因為它高效的使用了索引。在兩張表連線,且內錶的目標列上建有索引時,只有nested loop才能有效地利用到該索引。smj即使相關列上建有索引,最多只能因索引的存在,避免資料排序過程。hj由於須做hash運算,索引的存在對資料查詢速度幾乎沒有影響。

9、使用cbo 時,必須保證為表和相關的索引蒐集足夠的統計資料。對資料經常有增、刪、改的表最好定期對錶和索引進行分析,可用sql語句「analyze table *** compute statistics for all indexes;"oracle掌握了充分反映實際的統計資料,才有可能做出正確的選擇。

10、使用cbo 時,要注意被索引的字段的值的資料分布,會影響sql語句的執行計畫。例如:表emp,共有一百萬行資料,但其中的emp.deptno列,資料只有4種不同的值,如10、20、30、40。雖然emp資料行有很多,oracle預設認定表中列的值是在所有資料行均勻分布的,也就是說每種deptno值各有25萬資料行與之對應。假設sql搜尋條件deptno=10,利用deptno列上的索引進行資料搜尋效率,往往不比全表掃瞄的高,oracle理所當然對索引「視而不見」,認為該索引的選擇性不高。

我們考慮另一種情況,如果一百萬資料行實際不是在4種deptno值間平均分配,其中有99萬行對應著值10,5000行對應值20,3000行對應值30,2000行對應值40。在這種資料分布圖案中對除值為10外的其它deptno值搜尋時,毫無疑問,如果索引能被應用,那麼效率會高出很多。我們可以採用對該索引列進行單獨分析,或用analyze語句對該列建立直方圖,對該列蒐集足夠的統計資料,使oracle在搜尋選擇性較高的值能用上索引。

oracle的RBO CBO優化器

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