Oracle优化器参考（新整理）(转)

                                      

      本文讲述了Oracle优化器的概念、工作原理和使用方法，兼顾了Oracle8i、9i以及最新的10g三个版本。理解本文将有助于您更好的更有效的进行SQL优化工作。

RBO优化器

      RBO是一种基于规则的优化器，随着CBO优化器的逐步发展和完善，在最新的10g版本中Oracle已经彻底废除了RBO。正在使用Oracle8i或9i的人们或多或少的都会碰到RBO，因此在详细介绍CBO之前，我们有必要简单回顾一下古老的RBO优化器。
      在RBO中Oracle根据可用的访问路径和访问路径的等级来选择执行计划，等级越高的访问路径通常运行SQL越慢，如果一个语句有多个路径可走，Oracle总是选择等级较低的访问路径。

RBO访问路径

1级：用Rowid定位单行
      当WHERE子句中直接嵌入Rowid时，RBO走此路径。Oracle不推荐直接引用Rowid，Rowid可能会由于版本的改变而变化，行迁移、行链接、EXP/IMP也会使Rowid发生变化。
2级：用Cluster Join定位单行
      两个表做等值连接，一方的连接字段是Cluster Key，且WHERE中存在可以保证该语句仅返回一行记录的条件时，RBO走此路径。
3级：用带用唯一约束或做主键的Hash Cluster Key定位单行
4级：用唯一约束的字段或做主键的字段来定位单行
5级：Cluster Join
6级：使用Hash Cluster Key
7级：使用索引Cluster Key
8级：使用复合索引
9级：使用单字段索引
10级：用索引进行有界限范围的查找
     如，column >[=] expr AND column <[=] expr或column BETWEEN expr AND expr
或column LIKE ‘c%’
11级：用索引字段进行无界限的查找
     如，WHERE column >[=] expr 或 WHERE column <[=] expr
12级：排序合并连接
13级：对索引字段使用MAX或MIN函数
14级：ORDER BY索引字段
15级：全表扫描
      如果可以使用索引RBO会尽可能的去用索引而不是全表扫描，但是在下列一些情况RBO只能使用全表扫描：
     如果column1和column2是同一个表的字段，含有条件column1 < column2或column1 > column2或column1 <= column2或column1 >= column2，RBO会用全表扫描。
     如果使用column IS NULL或column IS NOT NULL或column NOT IN或column != expr或column LIKE ‘%ABC’时，不论column有无索引，RBO都使用全表扫描。
     如果expr = expr2，expr表达式作用了一个字段上，无论该字段有无索引，RBO都会全表扫描。
NOT EXISTS子查询以及在视图中使用ROWNUM也会造成RBO进行全表扫描。
     以上就是RBO的全部可用访问路径。RBO优化器死板的根据规则来选择执行计划显然不够灵活，在RBO中也无法使用物化视图等Oracle提供的新特性，在Oracle8i时CBO已经基本成熟，因此Oracle强烈建议改用CBO优化器。下文将全面介绍CBO优化器。

CBO优化器结构

      CBO是基于成本的优化器，它根据可用的访问路径、对象的统计信息、嵌入的Hints来选择一个成本最低的执行计划。

CBO主要包含以下组件：

l 查询转换器（Query Transformer）
l 评估器（Estimator）
l 计划生成器（Plan Generator）

查询转换器

      查询语句的形式会影响所产生的执行计划，查询转换器的作用就是改变查询语句的形式以产生较好的执行计划。
     从Oracle 8i开始就有四种转换技术：视图合并（View Merging）、谓词推进（Predicate Pushing）、非嵌套子查询（Subquery Unnesting）和物化视图的查询重写（Query Rewrite with Materialized Views）。
      视图合并：如果SQL语句中含有视图，经分析后会把视图放在独立的“视图查询块”中，每个视图会产生一个视图子计划，当为整个语句产生执行计划时，视图子计划会被直接拿来使用而不会照顾到语句的整体性，这样就很容易导致不良执行计划的生成。视图合并就是为了去掉“视图查询块”，将视图合并到一个整体的查询块中，这样就不会有视图子计划产生，执行计划的优良性得到提升。
      谓词推进：不是所有的视图都能够被合并，对于那些不能被合并的视图Oracle会将相应的谓词推进到视图查询块中，这些谓词通常是可索引的或者是过滤性较强的。
      非嵌套子查询：子查询和视图一样也是被放于独立查询块中的，查询转换器会将绝大多数子查询转换为连接从而合并为同一查询块，少量不能被转换为连接的子查询，会将它们的子计划安照一个高效的方式排列。
      物化视图的查询重写：当query_rewrite_enabled=true时，查询转换器寻找与该查询语句相关联的物化视图，并用物化视图改写该查询语句。

关于“窥视”（Peeking）

      在Oracle9i中为查询转换器增加了一个功能，就是当用户使用绑定变量时，查询转换器可以“偷窥”绑定变量的实际值。
      我们知道使用绑定变量虽然可以有效的减少“硬分析”，但它带来的负面影响是优化器无法根据实际的数据分布来优化SQL，很有可能本可以走索引的SQL却做了全表扫描。“窥视”正是为了解决这个问题，但是它并没有彻底的解决，Oracle只允许第一次调用时进行“窥视”，接下来的调用即使绑定变量的值发生了变化，也仍然是使用第一次生成的执行计划，这就造成了一个错误的执行计划会被多次使用，10g中的“窥视”也是如此。

评估器

      评估器通过计算三个值来评估计划的总体成本：选择性（Selectivity）、基数（Cardinality）、成本（Cost）。
     选择性：是一个大于0小于1的数，0表示没有记录被选定，1表示所有记录都被选定。统计信息和直方图关系到选择性值的准确性。如：name=’Davis’，如果不存