oracle rownum的理解
2011-10-24 16:35
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一、Rownum的描述：
rownum是一个伪列，数据库中并不保存rownum的列值，它是oracle系统为返回的结果集顺序分配的行编号，rownum是随着结果集生成的，一旦生成，在同一个结果集中就不会变化了，rownum值是依次递加的（从1开始），没有1就永远不会有2。
当某一行记录读入内存时，相应的ROWNUM才被动态地赋值。
二、Rownum运行机制：
1 Oracle executes your query.
2 Oracle fetches the first row and calls it row number 1.
3 Have we gotten past row number meets the criteria? If no, then Oracle discards the row, If yes, then Oracle return the row.
4 Oracle fetches the next row and advances the row number (to 2, and then to 3, and then to 4, and so forth).
5 Go to step 3.
三、Rownum的使用：
a）特殊结果的输出：
1.Top N结果输出：
2.分页查询（目前比较高效的分页方式）：
3.分组子排序：
比如对上面结果集，根据EAPRCHY_CODE分组，再进行小组内排序：
四、使用陷阱：
（1）排序的陷阱（针对排序字段非主键的情况）：
对上面结果集排序取PURCHASE_PRICE最低的3条记录，如果这样写sql会得出如下结果：
因为sql处理时rownum是先赋值的，所以会先取出前3条数据，然后再进行排序，而我们要的是排序后的价格最低的3条数据，应该这样：
（2）排序的陷阱（针对排序字段为主键的情况）：
对于排序字段为主键这种情况，也要分两种情况 ：（下面例子测试根据主键terminal_id进行排序：表tf_r_terminal_arch，主键terminal_id，terminal_state上建有索引IDX_TF_R_MOBILEDEVICE_STATE）
1.where 条件中有索引字段条件：这种情况下会先走该字段进行索引查询，rownum赋值，最后根据主键排序：
从上面执行计划可以看出查询是先提取Top N进行rownum赋值（COUNT STOPKEY），后进行主键排序（SORT ORDER BY），其实这种情况和非主键排序是一样的，应该这样处理：
上面就是先进行SORT ORDER BY STOPKEY （这一步就可以得到根据主键terminal_id排序的7条记录集），然后转化成view视图，COUNT STOPKEY根据rownum取出前3条记录。
2.where条件中无索引字段条件：这种情况下会根据主键索引进行查询，先排序，后rownum赋值。
说明：
执行计划中的COUNT STOPKEY 机制是只针对rownum而设定的，专门是为了提取top n 的需求优化的
SORT ORDER BY STOPKEY操作是Oracle处理rownum+orderby的一种优化算法。这个操作本质上很像算法中的快排序。首先是将数据集合分成两个部分（A和B），保证A中排序值都不小于B中排序值。在对A集合分割成两部分，依次进行。数据集B和其他那些小数据集合就不进行排序了。这样操作，只进行较少的排序次数，就可以最快的获取全局最大（或者最小）的几个数据。
以上是自己的一个理解情况，可能有不对的地方，希望大家一起指点讨论。
rownum是一个伪列，数据库中并不保存rownum的列值，它是oracle系统为返回的结果集顺序分配的行编号，rownum是随着结果集生成的，一旦生成，在同一个结果集中就不会变化了，rownum值是依次递加的（从1开始），没有1就永远不会有2。
当某一行记录读入内存时，相应的ROWNUM才被动态地赋值。
二、Rownum运行机制：
1 Oracle executes your query.
2 Oracle fetches the first row and calls it row number 1.
3 Have we gotten past row number meets the criteria? If no, then Oracle discards the row, If yes, then Oracle return the row.
4 Oracle fetches the next row and advances the row number (to 2, and then to 3, and then to 4, and so forth).
5 Go to step 3.
三、Rownum的使用：
a）特殊结果的输出：
1.Top N结果输出：
SQL> select t.terminal_id,t.time_in,ROWNUM from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0' AND ROWNUM <5; TERMINAL_ID TIME_IN ROWNUM ------------------------------ ----------- ---------- 700000003840655 2011/8/17 1 700000003840660 2011/7/28 2 700000003840659 2011/7/28 3 700000003840656 2011/7/28 4
2.分页查询（目前比较高效的分页方式）：
SQL> SELECT a.* FROM (select t.terminal_id,t.eparchy_code,ROWNUM rn from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0' 2 AND ROWNUM <=7) a WHERE a.rn>=3 ; TERMINAL_ID EPARCHY_CODE RN ------------------------------ ------------ ---------- 700000003840659 0898 3 700000003840656 0898 4 700000003840653 0898 5 700000003840661 0899 6 700000003840658 0899 7
3.分组子排序：
SQL> select t.terminal_id,t.eparchy_code,ROWNUM from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0'; TERMINAL_ID EPARCHY_CODE ROWNUM ------------------------------ ------------ ---------- 700000003840655 0897 1 700000003840660 0897 2 700000003840659 0898 3 700000003840656 0898 4 700000003840653 0898 5 700000003840661 0899 6 700000003840658 0899 7
比如对上面结果集，根据EAPRCHY_CODE分组，再进行小组内排序：
SQL> SELECT b.terminal_id, decode(ROWNUM - min_rn,0,c.eparchy_code,NULL) eparchy_code, ROWNUM - min_rn + 1 NO 2 FROM (select t.terminal_id,t.eparchy_code from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0') b, 3 (SELECT eparchy_code, MIN(rn) min_rn FROM 4 (select t.terminal_id,t.eparchy_code,ROWNUM rn from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0') a 5 GROUP BY a.eparchy_code) c WHERE b.eparchy_code = c.eparchy_code 6 ; TERMINAL_ID EPARCHY_CODE NO ------------------------------ ------------ ---------- 700000003840655 0897 1 700000003840660 2 700000003840659 0898 1 700000003840656 2 700000003840653 3 700000003840661 0899 1 700000003840658 2
四、使用陷阱：
（1）排序的陷阱（针对排序字段非主键的情况）：
SQL> select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0'; TERMINAL_ID PURCHASE_PRICE ------------------------------ -------------- 700000003840655 1980 700000003840660 1380 700000003840659 1680 700000003840656 1480 700000003840653 3300 700000003840661 2380 700000003840658 1590
对上面结果集排序取PURCHASE_PRICE最低的3条记录，如果这样写sql会得出如下结果：
SQL> select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0' AND ROWNUM<=3 2 ORDER BY t.purchase_price 3 ; TERMINAL_ID PURCHASE_PRICE ------------------------------ -------------- 700000003840660 1380 700000003840659 1680 700000003840655 1980
因为sql处理时rownum是先赋值的，所以会先取出前3条数据，然后再进行排序，而我们要的是排序后的价格最低的3条数据，应该这样：
SQL> SELECT * FROM ( 2 select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0' 3 ORDER BY t.purchase_price ) a WHERE ROWNUM <=3 4 ; TERMINAL_ID PURCHASE_PRICE ------------------------------ -------------- 700000003840660 1380 700000003840656 1480 700000003840658 1590
（2）排序的陷阱（针对排序字段为主键的情况）：
对于排序字段为主键这种情况，也要分两种情况 ：（下面例子测试根据主键terminal_id进行排序：表tf_r_terminal_arch，主键terminal_id，terminal_state上建有索引IDX_TF_R_MOBILEDEVICE_STATE）
1.where 条件中有索引字段条件：这种情况下会先走该字段进行索引查询，rownum赋值，最后根据主键排序：
SQL> select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0' AND ROWNUM <=3
2 ORDER BY t.terminal_id;
TERMINAL_ID PURCHASE_PRICE
------------------------------ --------------
700000003840655 1980
700000003840659 1680
700000003840660 1380
SQL> explain plan for select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0' AND ROWNUM <=3
2 ORDER BY t.terminal_id;
Explained
SQL> select plan_table_output from table(dbms_xplan.display());
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 3199904717
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | By
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 |
| 1 | SORT ORDER BY | | 3 |
|* 2 | COUNT STOPKEY | | |
| 3 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TF_R_TERMINAL_ARCH | 7 |
|* 4 | INDEX RANGE SCAN | IDX_TF_R_MOBILEDEVICE_STATE | 7 |
--------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
2 - filter(ROWNUM<=3)
4 - access("T"."TERMINAL_STATE"='0')
17 rows selected从上面执行计划可以看出查询是先提取Top N进行rownum赋值（COUNT STOPKEY），后进行主键排序（SORT ORDER BY），其实这种情况和非主键排序是一样的，应该这样处理：
SQL> SELECT * FROM (
2 select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_state='0'
3 ORDER BY t.terminal_id ) a WHERE ROWNUM <=3;
TERMINAL_ID PURCHASE_PRICE
------------------------------ --------------
700000003840653 3300
700000003840655 1980
700000003840656 1480
SQL> select plan_table_output from table(dbms_xplan.display());
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 2297731398
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | B
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 |
|* 1 | COUNT STOPKEY | | |
| 2 | VIEW | | 7 |
|* 3 | SORT ORDER BY STOPKEY | | 7 |
| 4 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TF_R_TERMINAL_ARCH | 7 |
|* 5 | INDEX RANGE SCAN | IDX_TF_R_MOBILEDEVICE_STATE | 7 |
--------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
1 - filter(ROWNUM<=3)
3 - filter(ROWNUM<=3)
5 - access("T"."TERMINAL_STATE"='0')
19 rows selected上面就是先进行SORT ORDER BY STOPKEY （这一步就可以得到根据主键terminal_id排序的7条记录集），然后转化成view视图，COUNT STOPKEY根据rownum取出前3条记录。
2.where条件中无索引字段条件：这种情况下会根据主键索引进行查询，先排序，后rownum赋值。
SQL> explain plan for
2
2 select t.terminal_id, t.purchase_price from tf_r_terminal_arch t WHERE t.terminal_type_code='01' AND ROWNUM <=3
3 ORDER BY t.terminal_id
4 ;
Explained
SQL> select plan_table_output from table(dbms_xplan.display());
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 1588539088
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | C
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 63 |
|* 1 | COUNT STOPKEY | | | |
|* 2 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TF_R_TERMINAL_ARCH | 2500 | 52500 |
| 3 | INDEX FULL SCAN | PK_TF_R_TERMINAL_ARCH | 13 | |
--------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
1 - filter(ROWNUM<=3)
2 - filter("T"."TERMINAL_TYPE_CODE"='01')
16 rows selected说明：
执行计划中的COUNT STOPKEY 机制是只针对rownum而设定的，专门是为了提取top n 的需求优化的
SORT ORDER BY STOPKEY操作是Oracle处理rownum+orderby的一种优化算法。这个操作本质上很像算法中的快排序。首先是将数据集合分成两个部分（A和B），保证A中排序值都不小于B中排序值。在对A集合分割成两部分，依次进行。数据集B和其他那些小数据集合就不进行排序了。这样操作，只进行较少的排序次数，就可以最快的获取全局最大（或者最小）的几个数据。
以上是自己的一个理解情况，可能有不对的地方，希望大家一起指点讨论。
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