Oracle 中的查詢優化

已發表: 2023-07-10

查詢優化是一個複雜且富有創造性的過程，缺乏明確的公式。雖然它依賴於基本原則，但通常沒有一刀切的解決方案。因此，在深入執行任務之前評估查詢優化的必要性至關重要。否則，投入的時間可能會超過優化的最小影響。主要重點應該是優化頻繁執行的慢速查詢，特別是在數據庫工作負載較高的時期。這樣做可以減少系統的總體負載，從而提高性能。

Oracle中的查詢優化是提高數據庫查詢效率和性能的過程。當您在數據庫管理系統 (DBMS) 中執行查詢時，DBMS 會根據查詢的要求確定檢索和操作數據的最有效方法。查詢優化可最大限度地減少查詢執行時間和資源消耗，同時提供所需的結果集。

查詢優化過程涉及幾個步驟，包括：

解析和語義分析： DBMS 解析查詢並執行語義分析，以確保查詢在語法上正確並引用有效的數據庫對象。
成本估計：優化器估計執行查詢的各種執行計劃的成本。成本估算考慮了 I/O 操作數量、CPU 使用率和網絡通信等因素。
計劃生成：優化器探索不同的執行計劃，並根據成本估算生成一組潛在計劃。這些計劃代表執行查詢的不同方式。
計劃選擇：優化器比較生成的計劃的估計成本，並選擇成本最低的計劃。所選計劃是預期最有效地執行查詢的計劃。
計劃執行： DBMS 執行選定的執行計劃來檢索和處理查詢所需的數據。

查詢優化技術可能因特定的 DBMS 而異。常見的優化技術包括：

索引利用率：優化器確定索引的最有效使用，以減少磁盤讀取次數並提高數據檢索性能。
連接優化：優化器決定最佳連接順序和連接方法（例如，嵌套循環連接、散列連接、合併連接），以最小化連接多個表的計算成本。
謂詞下推：優化器將過濾條件推送到盡可能靠近數據源的地方，減少需要處理的數據量。
並行執行：在某些情況下，優化器可能會選擇並行執行查詢的各個部分，利用多個 CPU 核心或分佈式處理來加速查詢執行。
統計收集：優化器依靠有關數據的準確統計信息來做出明智的決策。定期更新和維護統計信息有助於提高查詢優化。

有效的查詢優化可以顯著提高數據庫系統的性能，尤其是對於復雜查詢或大型數據集。它需要對數據庫架構、數據分佈和查詢模式有深入的了解。

Oracle中如何優化SQL查詢？

優化 Oracle 中的 SQL 查詢涉及了解查詢執行計劃、分析查詢性能以及應用適當的優化技術。您可以按照以下步驟來優化 Oracle 中的 SQL 查詢：

分析查詢執行計劃：第一步是了解 Oracle 如何執行查詢。使用 EXPLAIN PLAN 語句或 SQL Developer 工具獲取查詢執行計劃。執行計劃顯示 Oracle 如何訪問表、連接表、應用過濾器以及執行其他操作。分析計劃以確定潛在的瓶頸或需要改進的領域。
確保索引優化：索引在查詢性能中起著至關重要的作用。確保在查詢的 WHERE、JOIN 和 ORDER BY 子句中使用的列上創建適當的索引。考慮對多個列使用複合索引，並使用 INDEX_STATS 視圖分析索引使用情況。如有必要，創建或修改索引以匹配查詢訪問模式。
使用綁定變量並避免文字值：在 SQL 查詢中使用綁定變量有助於通過啟用查詢計劃重用來提高性能。綁定變量允許 Oracle 更有效地解析和執行查詢。避免在查詢中使用文字值，尤其是在多次執行查詢時，因為它可能導致低效、難以解析和次優執行計劃。
優化聯接操作：對於涉及多個表的查詢，通過確保使用適當的聯接方法來優化聯接操作。評估嵌套循環連接、哈希連接或合併連接是否最適合查詢。如有必要，您可以使用提示（例如，/*+ USE_HASH */）來影響連接方法的選擇。
使用正確的索引訪問方法： Oracle 提供了各種索引訪問方法，例如全索引掃描、唯一掃描和範圍掃描。確保根據查詢要求和數據分佈採用適當的索引訪問方法。檢查查詢執行計劃並考慮使用提示來指導 Oracle 選擇最有效的索引訪問方法。
優化子查詢：子查詢會影響查詢性能。如果可能，將子查詢重寫為聯接或使用內聯視圖來提高性能。確保子查詢有效關聯，並評估在查詢中多次重複使用子查詢結果時具體化子查詢結果的需求。
收集和刷新統計信息：準確的統計信息對於查詢優化至關重要。使用 DBMS_STATS 包或 ANALYZE 命令定期收集統計信息，以確保優化器具有有關表和索引基數的最新信息。考慮使用直方圖來處理傾斜的數據分佈。

請記住，查詢優化不是一個一刀切的過程。優化技術的有效性可能因數據量、查詢複雜性和特定數據庫環境等因素而異。了解基本原理並持續監控和調整查詢有助於保持最佳性能。

如何使用 dbForge Studio for Oracle 優化 SQL 查詢

DbForge Studio for Oracle 提供了多種有助於優化 SQL 查詢的功能。您可以通過以下幾種方式利用該工具來優化查詢：

查詢分析器

DbForge Studio for Oracle 包含一個查詢分析器，可讓您分析 SQL 查詢的性能。您可以在啟用探查器的情況下運行查詢，它將提供有關查詢執行的詳細信息，包括執行時間、資源使用情況和查詢執行計劃。查詢執行計劃可以幫助識別瓶頸和優化區域。您可以識別潛在的性能問題，例如次優連接方法、全表掃描或缺失索引。您還可以比較不同的執行計劃並評估各種查詢優化技術的影響。

為了進行演示，我將名為 Stackoverflow2010 的 SQL Server 數據庫的幾個表導入到名為 EltechIndia 的 Oracle 數據庫中。我使用了 dbForge Studio 的導入外部數據實用程序。

EltechIndia 包含一個名為 USERS 的表，其中保存使用 Stackoverflow 數據庫的用戶的數據。現在，讓我執行一個簡單的 SELECT 語句來查看用戶的詳細信息。

詢問：

SELECT u.“Id”、u.“關於我”、u.“年齡”、u.“CreationDate”、u.“DisplayName”、u.“EmailHash”、u.“LastAccessDate”、u.“Reputation”、u .“Views”，u.“WebsiteUrl”，u.“AccountId”

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

從頂部菜單啟用探查器模式並執行查詢。

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分析器的屏幕截圖：

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正如您在上面的屏幕截圖中看到的，分析器填充以下信息：

查詢分析器會話：查詢分析器會話部分包含查詢執行計劃和會話統計信息的詳細信息。它還包含任何查詢執行的歷史記錄，可用於比較查詢的多個執行計劃。
查詢執行計劃：查詢分析器以表格格式顯示查詢執行計劃，以及生成結果集時執行的操作的詳細信息。它顯示了查詢每個部分的執行步驟、訪問方法和估計成本。

生成的執行計劃可用於識別資源利用率和 IO 瓶頸，以及可能導致性能下降的其他參數。假設查詢分析器顯示可以通過添加缺失的索引或更改現有索引來解決性能問題。在這種情況下，我們可以使用 dbForge studio 的索引管理器功能。

指數管理

高效的索引對於查詢優化至關重要。 dbForge Studio for Oracle 提供了用於管理索引的工具，例如創建、編輯和刪除索引。您可以檢查表上的現有索引並確保它們配置正確。您還可以使用該工具根據查詢訪問模式創建新索引或修改現有索引。

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dbForge Studio 提供了一項功能，可用於在表上創建/編輯/刪除任何索引。索引的更改可以通過 dbForge studio 的對像管理器進行。為此，右鍵單擊 USER 表並選擇編輯表。

將打開另一個選項卡，其中包含 USERS 表的詳細信息。您可以在此處對現有表進行更改，例如添加/修改/刪除任何索引、約束和列。此外，您還可以添加或更改其他配置參數，例如存儲、時間有效性等。

現在，要添加/修改索引，請單擊“索引”選項卡。將打開一個包含索引詳細信息的窗口，如下圖所示：

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正如您在上面的屏幕截圖中看到的，索引管理器分為三個部分。

現有索引列表：在這裡，您可以看到表上已創建的索引的詳細信息（索引名稱和鍵列）。
新建索引：在這裡，您可以指定索引屬性，例如索引名稱、索引類型和索引鍵列。
創建索引語句：在本節中，您可以查看創建索引的語句
我們要在其上添加索引的表。
現有索引。
新索引。

整個腳本可用於在另一個模式或表上重新創建對象。

SQL調試

dbForge Studio for Oracle 中的 SQL 調試功能使您能夠在查詢執行期間單步調試 SQL 代碼、設置斷點並檢查變量。與索引管理器和查詢分析器相比，此功能並沒有增加太多價值。不過，有時確定存儲過程中的哪個查詢導致性能問題還是很有幫助的。通過調試查詢，我們可以查明需要優化的區域並進行必要的調整。

請注意，在使用 dbForge Studio for Oracle 時，充分了解 SQL 查詢優化技術和最佳實踐非常重要。該工具提供了寶貴的見解和功能來幫助優化查詢。儘管如此，正確解釋結果並根據您的特定數據庫和查詢要求應用適當的優化仍然至關重要。

結論

數據庫性能調優對於任何數據庫管理員來說都是最重要的工作之一，選擇最好的數據庫監控工具來管理和監控數據庫服務器的性能也是一個重要方面。在本文中，我們了解了性能調優的基礎知識以及 dbForge Studio for Oracle 如何幫助我們提高數據庫性能。