基于成本的优化--CBO

选择CBO的优化方式
默认条件下，CBO将SQL语句的吞吐量作为优化目标

三种不同的优化方式
ALL_ROWS	:该优化方式是Oracle的默认模式，优化目标是实现查询的最大吞吐量

FIRST_ROWS_n:该优化方式使用CBO的成本优化输出查询的前n行数据，目标是以满足快速相应的查询需求，

FIRST_ROWS  :该方式是FIRST_ROWS_n优化方式的老版本，作用是使用CBO的成本优化尽快输出查询的前几行数据，满足最小相应时间的需求

查询当前数据库的CBO优化方式
show parameter optimizer_mode

在实例级设置优化方式
alter system set optimizer_mode = FIRST_ROWS_10 scope=spfile

在会话级设置优化方式
alter session set optimizer_mode=ALL_ROWS

会话级上设置优化方式必须使用hint提示
select /*+first_rows_10*/ ename,sal,mgr
from scott.emp

优化器工作过程
步骤
1.SQL转换
在CBO优化中，一个SQL语句往往被转换成另一种表达形式，这个转换的基础是CBO认为转换后的查询会更有效

2.确定访问路径
一个SQL查询中对数据的访问的路径要根据访问这些数据消耗的资源来判断，在多个查询路径中选择计算成本最小的一个。

3.确定联结方式
在SQL语句中涉及多个表时，CBO会根据统计数据以及表的键的信息来选择连接方式，在多个连接方法中选择计算成本最低的一个作为最佳连接方法

4.确定联结次序
CBO会对不同的连接次序中进行计算以选择最好的执行计划。

自动统计数据
查看GATHER_STATS_JOB状态
select job_name,state,owner
from dba_scheduler_jobs;

通过数据字典DBA_TABLES查询用户SCOTT拥有表的统计分析情况
select last_analyzed,table_name,owner,num_rows,sample_size
from dba_tables
where owner='SCOTT'

手动统计数据库数据
DBMS_STATS
存储过程
GATHER_DATABASE_STATS	        为全库中的表统计数据
GATHER_SCHEMA_STATS		为某个模式统计数据
GATHER_TABLE_STATS		为某个特定的表统计数据
GATHER_INDEX_STATS		为某个索引表统计数据

上述统计数据保存在 DBA_TAB_STATISTICS 和 DBA_TAB_COL_STATISTICS

为模式SCOTT的所有表统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_SCHEMA_STATS(ownname=>'SCOTT');

验证模式SCOTT的数据统计成功
select last_analyzed,table_name,owner,num_rows,sample_size
from dba_tables
where owner='SCOTT'

为模式SCOTT用户的表EMP统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS('SCOTT','EMP');

为DEPT的索引统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_INDEX_STATS('SCOTT','PK_DEPT')

手工收集数据库级别的统计数据-----需要对初始化参数JOB_QUEUE_PROCESSES设置一个非0值
execute DBMS_STATS.GATHER_DATABASE_STATS(estimate_percent=>null)

查询表的统计数据 		DBA_TAB_STATISTICS
查询表的列的统计数据	        DBA_TAB_COL_STATISTICS

统计OS数据
DBMS_STATS.GATHER_SYSTEM_STATS			SYS.AUX_STAST$

无负载方式下收集10分钟的系统统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_SYSTEM_STATS('NOWORKLOAD',10)

收集系统统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_SYSTEM_STATS('start')

execute DBMS_STATS.GATHER_SYSTEM_STATS('stop')
每三分钟执行一次

查询统计的系统数据
select * from SYS.AUX_STAST$;

手工统计字典数据---具备SYSDBA权限
收集固定字典表的统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_FIXED_OBJECTS_STATS;

收集数据字典表的统计数据
execute DBMS_STATS.GATHER_DIRECTORY_STATS;
/
使用过程GATHER_SCHEMA_STATS统计数据字典数据
execute DBMS_STATS.GATHER_SCHEMA_STATS('sys')

主动优化SQL语句
SQL语句优化工具
1.使用EXPLAN FOR 指令
utlxplan.sql
执行脚本---生成PLAN_TABLE表
@?/rdbms/admin/utlxplan.sql

通过EXPLAIN PLAN FOR 指令分析SQL语句的执行计划
explain plan for select count(*) from scott.emp;

查看表 PLAN_TABLE 中SQL语句执行计划信息

col if for 999
col operation for a20
col options for a20
col object_name for a20
select id,operation,options,object_name,position
from PLAN_TABLE
OPERATION 	:为TABLEACCESS说明该步骤的行为是访问表
OPTIONS 	:为FULL，说明全表扫描访问表
OBJECT_NAME :说明行为的对象为表EMP

使用AUTOTRACE指令------SQL_TRACE=TRUE
设置参数 SQL_TRACE 启动SQL语句追踪
alter system set SQL_TRACE = TRUE;

/*	选项								结果

SET AUTOTRACE ON 						查询输出，解释计划，统计信息

SET AUTOTRACE OFF 						关闭 AUTOTRACE

SET AUTOTRACE ON EXPLAIN					查询输出，解释计划，没有统计信息

SET AUTOTRACE ON EXPLAIN STAT 					查询输出，解释计划，统计信息

SET AUTOTRACE ON STAT 						查询输出，解释计划，统计信息

SET AUTOTRACE TRACE 						解释计划，统计信息，生成结果但不显示

SET AUTOTRACE TRACE EXPLAIN 					只有解释计划，不生成结果

SET AUTOTRACE TRACE STAT 					只有统计，生成结果但不显示*/

使用AUTOTRACE追踪SQL语句执行计划
set autotrace traceonly
select count(*) from scott.emp

recursive calls                       递归调用的次数
db block gets                         读数据块的数量
consistent gets                       总的逻辑I/O
physical reads                        物理I/O
redo size                             重做数量
bytes sent via SQL*Net to client      SQL*Net通信
bytes received via SQL*Net from client
SQL*Net roundtrips to/from client
sorts (memory)                        内存排序统计
sorts (disk)                          磁盘排序统计
rows processed                        被检索的行数
关闭AUTOTRACE
set autotrace OFF

启动 SQL Trace的前提
1.statistics_level: TYPICAL / ALL
BASE

2.timed_statistics:	TRUE   -----BASE
False	-----TYPICAL / ALL

3.user_dump_dest:	该参数存储SQL语句的追踪文件。

(max_dump_file_size)

启动SQL Trace追踪
实例级启动SQL Trace追踪
alter system set SQL_TRACE=TRUE

会话级启动SQL Trace追踪
alter session set SQL_TRACE=TRUE
/
begin
sys.dbms_session.set_sql_trace(TRUE);
end;

使用 TKPPOF 解释 SQL Trace文件

执行sql查询
使用TKPPOF工具格式化SQL追踪文件
TKPPOF  xxxxxxxx.trc xxxx.txt sys=no

格式化参数的含义
count	:不同执行阶段所读取的数据块数量
cpu     :不同执行阶段锁消耗的CPU时间，单位是秒
elapsed :执行用掉的时间
disk    :物理磁盘数据读操作数目
query   :一致的缓冲区读取数量
current :数据库块读取的数量
call    :该参数说明SQL语句的不同执行阶段

消除子查询优化SQL语句
对查询用户scott的emp表进行嵌套子查询
select *
from scott.emp e1
where e1.sal>
(select avg(sal)
from scott.emp e2
where e2.deptno=e1.deptno)
开启AUTOTRACE功能
set autotrace traceonly
跟踪SQL语句的执行
select *
from scott.emp e1
where e1.sal>
(select avg(sal)
from scott.emp e2
where e2.deptno=e1.deptno)

跟踪改写的SQL语句
使用联机视图改写子查询
select * from scott.emp e1,(select e2.deptno deptno ,avg(e2.sal) avg_sal
from scott.emp e2 group by deptno ) dept_avg_sal
where e1.deptno = dept_avg_sal.deptno
and e1.sal > dept_avg_sal.avg_sal

被动优化SQL语句
使用分区表
使用表和索引压缩
创建压缩表
create table compress_emp
compress
tablespace users
as select * from scott.emp

查询是否成功创建压缩表	compress_emp
select table_name,tablespace_name,compression
from user_tables
where table_name like 'COMPRESS%';

创建压缩索引
create index compress_emp_ename_idx
on compress_emp(ename)
compress;

保持CBO的稳定性
1.创建存储大纲的前提
初始化参数
QUERY_REWRITE_ENABLED = TRUE
STAR_TRANSFORMATION_ENABLED = TRUE

验证系统师傅具备创建存储大纲的前提
show paameter QUERY_REWRITE_ENABLED;
show paramter STAR_TRANSFORMATION_ENABLED;
show parameter optimizer_features_enable;

2.创建存储大纲
创建数据库级的存储大纲
alter system set create_stored_outlines = TRUE

创建会话级的存储大纲
alter session set create_stored_outlines = TRUE

为特定SQL语句创建存储大纲
create outline emp_outline
on
select *
from scott.emp
tablespace oltbs;

查询EMP_OUTLINE创建信息
select ol_name,sql_text,creator,timestamp
from ol$
where ol_name like 'EMP%'

查询Oracle自动生产的存储大纲的名字
set lines 120
select ol_name,sql_text
from ol$

3.删除存储大纲
删除存储大纲-----sysdba
drop outline emp_outline

4.启用存储大纲
修改参数 USE_STORED_OUTLINES 为TRUE
alter system set USE_STORED_OUTLINES= TRUE