Oracle 中的查询优化

已发表: 2023-07-10

查询优化是一个复杂且富有创造性的过程，缺乏明确的公式。虽然它依赖于基本原则，但通常没有一刀切的解决方案。因此，在深入执行任务之前评估查询优化的必要性至关重要。否则，投入的时间可能会超过优化的最小影响。主要重点应该是优化频繁执行的慢速查询，特别是在数据库工作负载较高的时期。这样做可以减少系统的总体负载，从而提高性能。

Oracle中的查询优化是提高数据库查询效率和性能的过程。当您在数据库管理系统 (DBMS) 中执行查询时，DBMS 会根据查询的要求确定检索和操作数据的最有效方法。查询优化可最大限度地减少查询执行时间和资源消耗，同时提供所需的结果集。

查询优化过程涉及几个步骤，包括：

解析和语义分析： DBMS 解析查询并执行语义分析，以确保查询在语法上正确并引用有效的数据库对象。
成本估计：优化器估计执行查询的各种执行计划的成本。成本估算考虑了 I/O 操作数量、CPU 使用率和网络通信等因素。
计划生成：优化器探索不同的执行计划，并根据成本估算生成一组潜在计划。这些计划代表执行查询的不同方式。
计划选择：优化器比较生成的计划的估计成本，并选择成本最低的计划。所选计划是预期最有效地执行查询的计划。
计划执行： DBMS 执行选定的执行计划来检索和处理查询所需的数据。

查询优化技术可能因特定的 DBMS 而异。常见的优化技术包括：

索引利用率：优化器确定索引的最有效使用，以减少磁盘读取次数并提高数据检索性能。
连接优化：优化器决定最佳连接顺序和连接方法（例如，嵌套循环连接、散列连接、合并连接），以最小化连接多个表的计算成本。
谓词下推：优化器将过滤条件推送到尽可能靠近数据源的地方，减少需要处理的数据量。
并行执行：在某些情况下，优化器可能会选择并行执行查询的各个部分，利用多个 CPU 核心或分布式处理来加速查询执行。
统计收集：优化器依靠有关数据的准确统计信息来做出明智的决策。定期更新和维护统计信息有助于提高查询优化。

有效的查询优化可以显着提高数据库系统的性能，尤其是对于复杂查询或大型数据集。它需要对数据库架构、数据分布和查询模式有深入的了解。

Oracle中如何优化SQL查询？

优化 Oracle 中的 SQL 查询涉及了解查询执行计划、分析查询性能以及应用适当的优化技术。您可以按照以下步骤来优化 Oracle 中的 SQL 查询：

分析查询执行计划：第一步是了解 Oracle 如何执行查询。使用 EXPLAIN PLAN 语句或 SQL Developer 工具获取查询执行计划。执行计划显示 Oracle 如何访问表、连接表、应用过滤器以及执行其他操作。分析计划以确定潜在的瓶颈或需要改进的领域。
确保索引优化：索引在查询性能中起着至关重要的作用。确保在查询的 WHERE、JOIN 和 ORDER BY 子句中使用的列上创建适当的索引。考虑对多个列使用复合索引，并使用 INDEX_STATS 视图分析索引使用情况。如有必要，创建或修改索引以匹配查询访问模式。
使用绑定变量并避免文字值：在 SQL 查询中使用绑定变量有助于通过启用查询计划重用来提高性能。绑定变量允许 Oracle 更有效地解析和执行查询。避免在查询中使用文字值，尤其是在多次执行查询时，因为它可能导致低效、难以解析和次优执行计划。
优化联接操作：对于涉及多个表的查询，通过确保使用适当的联接方法来优化联接操作。评估嵌套循环连接、哈希连接或合并连接是否最适合查询。如有必要，您可以使用提示（例如，/*+ USE_HASH */）来影响连接方法的选择。
使用正确的索引访问方法： Oracle 提供了各种索引访问方法，例如全索引扫描、唯一扫描和范围扫描。确保根据查询要求和数据分布采用适当的索引访问方法。检查查询执行计划并考虑使用提示来指导 Oracle 选择最有效的索引访问方法。
优化子查询：子查询会影响查询性能。如果可能，将子查询重写为联接或使用内联视图来提高性能。确保子查询有效关联，并评估在查询中多次重复使用子查询结果时具体化子查询结果的需求。
收集和刷新统计信息：准确的统计信息对于查询优化至关重要。使用 DBMS_STATS 包或 ANALYZE 命令定期收集统计信息，以确保优化器具有有关表和索引基数的最新信息。考虑使用直方图来处理倾斜的数据分布。

请记住，查询优化不是一个一刀切的过程。优化技术的有效性可能因数据量、查询复杂性和特定数据库环境等因素而异。了解基本原理并持续监控和调整查询有助于保持最佳性能。

如何使用 dbForge Studio for Oracle 优化 SQL 查询

DbForge Studio for Oracle 提供了多种有助于优化 SQL 查询的功能。您可以通过以下几种方式利用该工具来优化查询：

查询分析器

DbForge Studio for Oracle 包含一个查询分析器，可让您分析 SQL 查询的性能。您可以在启用探查器的情况下运行查询，它将提供有关查询执行的详细信息，包括执行时间、资源使用情况和查询执行计划。查询执行计划可以帮助识别瓶颈和优化区域。您可以识别潜在的性能问题，例如次优连接方法、全表扫描或缺失索引。您还可以比较不同的执行计划并评估各种查询优化技术的影响。

为了演示，我将名为 Stackoverflow2010 的 SQL Server 数据库的几个表导入到名为 EltechIndia 的 Oracle 数据库中。我使用了 dbForge Studio 的导入外部数据实用程序。

EltechIndia 包含一个名为 USERS 的表，其中保存使用 Stackoverflow 数据库的用户的数据。现在，让我执行一个简单的 SELECT 语句来查看用户的详细信息。

询问：

SELECT u.“Id”、u.“关于我”、u.“年龄”、u.“CreationDate”、u.“DisplayName”、u.“EmailHash”、u.“LastAccessDate”、u.“Reputation”、u .“Views”，u.“WebsiteUrl”，u.“AccountId”

来自 NISARG.USERS u WHERE U.”EmailHash”='[email protected]';

从顶部菜单启用探查器模式并执行查询。

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分析器的屏幕截图：

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正如您在上面的屏幕截图中看到的，分析器填充以下信息：

查询分析器会话：查询分析器会话部分包含查询执行计划和会话统计信息的详细信息。它还包含任何查询执行的历史记录，可用于比较查询的多个执行计划。
查询执行计划：查询分析器以表格格式显示查询执行计划，以及生成结果集时执行的操作的详细信息。它显示了查询每个部分的执行步骤、访问方法和估计成本。

生成的执行计划可用于识别资源利用率和 IO 瓶颈，以及可能导致性能下降的其他参数。假设查询分析器显示可以通过添加缺失的索引或更改现有索引来解决性能问题。在这种情况下，我们可以使用 dbForge studio 的索引管理器功能。

指数管理

高效的索引对于查询优化至关重要。 dbForge Studio for Oracle 提供了用于管理索引的工具，例如创建、编辑和删除索引。您可以检查表上的现有索引并确保它们配置正确。您还可以使用该工具根据查询访问模式创建新索引或修改现有索引。

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dbForge Studio 提供了一项功能，可用于在表上创建/编辑/删除任何索引。索引的更改可以通过 dbForge studio 的对象管理器进行。为此，右键单击 USER 表并选择编辑表。

将打开另一个选项卡，其中包含 USERS 表的详细信息。您可以在此处对现有表进行更改，例如添加/修改/删除任何索引、约束和列。此外，您还可以添加或更改其他配置参数，例如存储、时间有效性等。

现在，要添加/修改索引，请单击“索引”选项卡。将打开一个包含索引详细信息的窗口，如下图所示：

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正如您在上面的屏幕截图中看到的，索引管理器分为三个部分。

现有索引列表：在这里，您可以看到表上已创建的索引的详细信息（索引名称和键列）。
新建索引：在这里，您可以指定索引属性，例如索引名称、索引类型和索引键列。
创建索引语句：在本节中，您可以查看创建索引的语句
我们要在其上添加索引的表。
现有索引。
新索引。

整个脚本可用于在另一个架构或表上重新创建对象。

SQL调试

dbForge Studio for Oracle 中的 SQL 调试功能使您能够在查询执行期间单步调试 SQL 代码、设置断点并检查变量。与索引管理器和查询分析器相比，此功能并没有增加太多价值。不过，有时确定存储过程中的哪个查询导致性能问题还是很有帮助的。通过调试查询，我们可以查明需要优化的区域并进行必要的调整。

请注意，在使用 dbForge Studio for Oracle 时，充分了解 SQL 查询优化技术和最佳实践非常重要。该工具提供了宝贵的见解和功能来帮助优化查询。尽管如此，正确解释结果并根据您的特定数据库和查询要求应用适当的优化仍然至关重要。

结论

数据库性能调优对于任何数据库管理员来说都是最重要的工作之一，选择最好的数据库监控工具来管理和监控数据库服务器的性能也是一个重要方面。在本文中，我们了解了性能调优的基础知识以及 dbForge Studio for Oracle 如何帮助我们提高数据库性能。