Oracle执行计划简介：优化数据库查询的关键

什么是执行计划

执行计划是Oracle数据库根据查询语句、表、索引和统计信息等生成的一种执行路线图，它描述了数据库优化器在执行查询语句时的执行步骤和操作方式。执行计划包括了查询的访问方式、连接方式、操作顺序等关键信息。

执行计划示例

组成

目标 SQL 的正文、sql_id 和执行计划对应的 plan_hash_value
执行计划主体，主要有内部执行步骤、执行顺序、谓词信息、列信息、Cardinality、Cost 等
执行计划的额外补充信息，是否动态采用（dynamic sampling）、是否 Cardinality Feedback、是否 SQL Profile

模块解读

Header

ID：序号
Operation：当前操作的内容
Rows：当前操作的 Cardinality，Oracle 估计当前操作的返回结果集。
Cost：SQL 执行的代价
Time：Oracle 估计当前操作的时间

Query Block Name

Query Block Name / Object Alias (identified by operation id):           --这部分显示的为查询块名和对象别名
-------------------------------------------------------------

   1 - SEL$1                                                            --SEL$为select 的缩写，位于块1,相应的还有DEL$,INS$,UPD$等
   3 - SEL$1 / DEPT@SEL$1                                               --DEPT@SEL$1，对应到执行计划中的操作ID为3上，即在表DEPT上的查询，DEPT为别名，下面类同
   4 - SEL$1 / DEPT@SEL$1
   6 - SEL$1 / EMP@SEL$1
   7 - SEL$1 / J@SEL$1

Outline Data

Outline Data                                                            --提纲部分，这部分将执行计划中的图形化方式以文本形式来呈现，即转换为提示符方式
-------------

  /*+
      BEGIN_OUTLINE_DATA
      IGNORE_OPTIM_EMBEDDED_HINTS
      OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE('11.2.0.2')
      DB_VERSION('11.2.0.2')
      ALL_ROWS
      OUTLINE_LEAF(@"SEL$1")
      INDEX(@"SEL$1" "DEPT"@"SEL$1" ("DEPT"."DEPTNO"))                  --指明对于DEPT上的访问方式为使用索引
      FULL(@"SEL$1" "EMP"@"SEL$1")                                      --指明对于EMP上的访问方式为全表扫描
      FULL(@"SEL$1" "J"@"SEL$1")
      LEADING(@"SEL$1" "DEPT"@"SEL$1" "EMP"@"SEL$1" "J"@"SEL$1")        --指明前导表
      USE_MERGE(@"SEL$1" "EMP"@"SEL$1")                                 --使用USE_MERGE提示，即MERGE SORT排序合并连接
      USE_HASH(@"SEL$1" "J"@"SEL$1")                                    --使用USE_HASH提示，即HASH连接
      END_OUTLINE_DATA
  */

Predicate Information

Access

通过某种方式定位了需要的数据，然后读取出这些结果集，叫做 Access。
表示这个谓词条件的值将会影响数据的访问路劲（表还是索引）。

Filter

把所有的数据都访问了，然后过滤掉不需要的数据，这种方式叫做 filter 。
表示谓词条件的值不会影响数据的访问路劲，只起过滤的作用。

Column Projection Information

Column Projection Information (identified by operation id):             --执行时每一步骤所返回的列，下面的不同步骤返回了不同的列
-----------------------------------------------------------

   1 - (#keys=1) "DEPT"."DNAME"[VARCHAR2,14], "EMP"."EMPNO"[NUMBER,22],
       "EMP"."ENAME"[VARCHAR2,10], "J"."JOB_DESCRIBE"[VARCHAR2,100]
   2 - "DEPT"."DNAME"[VARCHAR2,14], "EMP"."EMPNO"[NUMBER,22],
       "EMP"."ENAME"[VARCHAR2,10], "EMP"."JOB"[VARCHAR2,9]
   3 - "DEPT"."DEPTNO"[NUMBER,22], "DEPT"."DNAME"[VARCHAR2,14]
   4 - "DEPT".ROWID[ROWID,10], "DEPT"."DEPTNO"[NUMBER,22]
   5 - (#keys=1) "EMP"."DEPTNO"[NUMBER,22], "EMP"."EMPNO"[NUMBER,22],
       "EMP"."ENAME"[VARCHAR2,10], "EMP"."JOB"[VARCHAR2,9]
   6 - "EMP"."EMPNO"[NUMBER,22], "EMP"."ENAME"[VARCHAR2,10],
       "EMP"."JOB"[VARCHAR2,9], "EMP"."DEPTNO"[NUMBER,22]
   7 - "J"."JOB_NAME"[VARCHAR2,50], "J"."JOB_DESCRIBE"[VARCHAR2,100]

Note

Note
动态采样（dynamic sampling）是 Oracle CBO 优化器的一种特性。如果相关数据表没有收集过统计量，又要使用 CBO 的机制，就会引起动态采样。

执行计划的选定依据

在选择执行计划时，数据库优化器会考虑以下几个关键依据：

统计信息：执行计划的选定依赖于表、索引和列的统计信息。这些统计信息包括表的行数、列的唯一值数目、索引的高度等。通过准确的统计信息，优化器能够评估不同执行计划的成本和效率，并选择最佳的执行路径。
查询语句和条件：执行计划的选定还考虑了查询语句和条件的影响。优化器会分析查询涉及的表、索引、连接方式以及查询条件的复杂性和选择性。根据这些因素，优化器会评估执行计划的成本和效率，以选择最佳的执行路径。
系统资源：执行计划的选定还会受到系统资源的限制和优化目标的影响。优化器会考虑系统可用的资源（例如CPU和内存）以及管理员设置的优化目标，以选择适当的执行计划，以平衡查询性能和系统负载。