基于Oracle的SQL优化

本土Oracle数据库性能优化很好大师泣血力作
集十数年实战修行与潜心钻研之大成
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囊括数据库性能优化技术所有分支与脉络，讲解通俗，实例经典

本书从Oracle处理SQL的本质和原理入手，由浅入深、系统地介绍了Oracle数据库里的优化器、执行计划、Cursor和绑定变量、查询转换、统计信息、Hint和并行等这些与SQL优化息息相关、本质性的内容，并辅以大量极具借鉴意义的一线SQL优化实例，阐述了作者倡导的“从本质和原理入手，以不变应万变”的优化思路，很后还介绍了作者在实际工作中总结出来的Oracle数据库里SQL优化的方法论。

第1 章 Oracle 里的优化器 1
1.1 什么是Oracle 里的优化器 1
1.1.1 基于规则的优化器 2
1.1.2 基于成本的优化器 9
1.1.2.1 集的势 11
1.1.2.2 可选择率 11
1.1.2.3 可传递性 16
1.1.2.4 CBO 的局限性 18
1.2 优化器的基础知识 19
1.2.1 优化器的模式 19
1.2.2 结果集 21
1.2.3 访问数据的方法 22
1.2.3.1 访问表的方法 22
1.2.3.1.1 全表扫描 22
1.2.3.1.2 ROWID 扫描 23
1.2.3.2 访问索引的方法 24
1.2.3.2.1 索引唯一性扫描 25
1.2.3.2.2 索引范围扫描 25
1.2.3.2.3 索引全扫描 28
1.2.3.2.4 索引快速全扫描 29
1.2.3.2.5 索引跳跃式扫描 31
1.2.4 表连接 33
1.2.4.1 表连接的类型 34
1.2.4.1.1 内连接 34
1.2.4.1.2 外连接 37
1.2.4.2 表连接的方法 47
1.2.4.2.1 排序合并连接 47
1.2.4.2.2 嵌套循环连接 48
1.2.4.2.3 哈希连接 51
1.2.4.2.4 笛卡儿连接 56
1.2.4.3 反连接 58
1.2.4.4 半连接 63
1.2.4.5 星型连接 65
1.3 优化器模式对CBO 计算成本带来巨大影响的实例 66
1.4 总结 80
第2 章 Oracle 里的执行计划 82
2.1 什么是执行计划 82
2.2 如何查看执行计划 85
2.2.1 explain plan 命令 86
2.2.2 DBMS_XPLAN 包 89
2.2.3 AUTOTRACE 开关 95
2.2.4 10046 事件与tkprof 命令 99
2.3 如何得到真实的执行计划 102
2.4 如何查看执行计划的执行顺序 118
2.5 Oracle 里的常见执行计划 122
2.5.1 与表访问相关的执行计划 122
2.5.2 与B 树索引相关的执行计划 124
2.5.3 与位图索引相关的执行计划 129
2.5.4 与表连接相关的执行计划 138
2.5.5 其他典型的执行计划 146
2.5.5.1 AND-EQUAL（INDEX MERGE） 146
2.5.5.2 INDEX JOIN 148
2.5.5.3 VIEW 149
2.5.5.4 FILTER 151
2.5.5.5 SORT 154
2.5.5.6 UNION/UNION ALL 167
2.5.5.7 CONCAT 168
2.5.5.8 CONNECT BY 171
2.6 Oracle 里执行计划的稳定 172
2.6.1 使用SQL Profile 来稳定执行计划 173
2.6.1.1 Automatic 类型的SQL Profile 173
2.6.1.2 Manual 类型的SQL Profile 179
2.6.2 使用SPM 来稳定执行计划 190
2.7 总结 203
第3 章 Oracle 里的Cursor 和绑定变量 204
3.1 Oracle 里的Cursor 204
3.1.1 Oracle 里的Shared Cursor 204
3.1.1.1 Shared Cursor 的含义 204
3.1.1.2 硬解析 212
3.1.1.3 软解析 214
3.1.2 Oracle 里的Session Cursor 215
3.1.2.1 Session Cursor 的含义 215
3.1.2.2 Session Cursor 的相关参数解析 218
3.1.2.2.1 OPEN_CURSORS 218
3.1.2.2.2 SESSION_CACHED_CURSORS 219
3.1.2.2.3 CURSOR_SPACE_FOR_TIME 221
3.1.2.3 Session Cursor 的种类和用法 222
3.1.2.3.1 隐式游标 222
3.1.2.3.2 显式游标 225
3.1.2.3.3 参考游标 230
3.2 Oracle 里的绑定变量 237
3.2.1 绑定变量的作用 237
3.2.2 绑定变量的典型用法 238
3.2.3 绑定变量的使用原则和最佳实践 245
3.2.3.1 PL/SQL 批量绑定模板一 245
3.2.3.2 PL/SQL 批量绑定模板二 247
3.2.4 绑定变量窥探 258
3.2.5 绑定变量分级 270
3.2.6 绑定变量的个数不宜太多 276
3.2.7 批量绑定时如何处理错误 280
3.2.8 如何得到已执行的目标SQL 中绑定变量的值 283
3.3 Oracle 里的游标共享 288
3.3.1 常规游标共享 289
3.3.2 自适应游标共享 297
3.4 Oracle 里的应用类型 320
3.4.1 Session Cursor 的生命周期 320
3.4.2 应用类型一（硬解析） 322
3.4.3 应用类型二（软解析） 323
3.4.4 应用类型三（软软解析） 323
3.4.5 应用类型四（一次解析、多次执行） 324
3.4.6 四种应用类型的实测性能对比 325
3.5 总结 333
第4 章 Oracle 里的查询转换 335
4.1 Oracle 里查询转换的作用 335
4.2 子查询展开 336
4.3 视图合并 344
4.3.1 简单视图合并 345
4.3.2 外连接视图合并 351
4.3.3 复杂视图合并 354
4.4 星型转换 365
4.5 连接谓词推入 372
4.6 连接因式分解 379
4.7 表扩展 387
4.8 表移除 396
4.9 Oracle 如何处理SQL 语句中的IN 401
4.9.1 IN-List Iterator 402
4.9.2 IN-List Expansion / OR Expansion 404
4.9.3 IN-List Filter 409
4.9.4 对IN 做子查询展开/视图合并 410
4.10 查询转换的综合应用实例（逻辑读从200 万降到6） 413
4.11 总结 420
第5 章 Oracle 里的统计信息 422
5.1 什么是Oracle 里的统计信息 422
5.2 Oracle 里收集与查看统计信息的方法 423
5.2.1 收集统计信息 423
5.2.1.1 用ANALYZE 命令收集统计信息 423
5.2.1.2 用DBMS_STATS 包收集统计信息 428
5.2.1.3 ANALYZE 和DBMS_STATS 的区别 432
5.2.2 查看统计信息 433
5.3 表的统计信息 435
5.3.1 表统计信息的种类和含义 435
5.3.2 表统计信息不准导致SQL 性能问题的实例 437
5.4 索引的统计信息 440
5.4.1 索引统计信息的种类和含义 440
5.4.2 聚簇因子的含义及重要性 442
5.5 列的统计信息 450
5.5.1 列统计信息的种类和含义 450
5.5.2 列统计信息不准导致谓词越界的实例 454
5.5.3 直方图 460
5.5.3.1 直方图的含义 460
5.5.3.2 直方图的类型 462
5.5.3.2.1 Frequency 类型的直方图 463
5.5.3.2.2 Height Balanced 类型的直方图 471
5.5.3.3 直方图的收集方法 475
5.5.3.4 直方图对CBO 的影响 477
5.5.3.4.1 直方图对Shared Cursor 的影响 477
5.5.3.4.2 直方图对可选择率的影响 482
5.5.3.5 使用直方图的注意事项 495
5.6 全局统计信息 496
5.7 动态采样 507
5.8 多列统计信息 516
5.9 系统统计信息 519
5.10 数据字典统计信息 536
5.11 内部对象统计信息 539
5.12 Oracle 里的自动统计信息收集 546
5.13 Oracle 里应如何收集统计信息 563
5.14 总结 567
第6 章 Oracle 里的Hint 568
6.1 什么是Hint 568
6.2 Hint 的用法 576
6.3 Hint 被Oracle 忽略的常见情形 590
6.3.1 情形一：使用的Hint 有语法或者拼写错误 591
6.3.2 情形二：使用的Hint 无效 592
6.3.3 情形三：使用的Hint 自相矛盾 597
6.3.4 情形四：使用的Hint 受到了查询转换的干扰 599
6.3.5 情形五：使用的Hint 受到了保留关键字的干扰 602
6.4 常见的Hint 605
6.4.1 与优化器模式相关的Hint 606
6.4.1.1 ALL_ROWS 606
6.4.1.2 FIRST_ROWS(n) 606
6.4.1.3 RULE 608
6.4.2 与表访问相关的Hint 615
6.4.2.1 FULL 615
6.4.2.2 ROWID 615
6.4.3 与索引访问相关的Hint 615
6.4.3.1 INDEX 615
6.4.3.2 NO_INDEX 616
6.4.3.3 INDEX_DESC 617
6.4.3.4 INDEX_COMBINE 618
6.4.3.5 INDEX_FFS 620
6.4.3.6 INDEX_JOIN 621
6.4.3.7 AND_EQUAL 622
6.4.4 与表连接顺序相关的Hint 624
6.4.4.1 ORDERED 624
6.4.4.2 LEADING 626
6.4.5 与表连接方法相关的Hint 628
6.4.5.1 USE_MERGE 628
6.4.5.2 NO_USE_MERGE 631
6.4.5.3 USE_NL 633
6.4.5.4 NO_USE_NL 634
6.4.5.5 USE_HASH 635
6.4.5.6 NO_USE_HASH 635
6.4.5.7 MERGE_AJ 636
6.4.5.8 NL_AJ 637
6.4.5.9 HASH_AJ 637
6.4.5.10 MERGE_SJ 637
6.4.5.11 NL_SJ 638
6.4.5.12 HASH_SJ 639
6.4.6 与查询转换相关的Hint 639
6.4.6.1 USE_CONCAT 639
6.4.6.2 NO_EXPAND 640
6.4.6.3 MERGE 642
6.4.6.4 NO_MERGE 642
6.4.6.5 UNNEST 643
6.4.6.6 NO_UNNEST 643
6.4.6.7 EXPAND_TABLE 644
6.4.6.8 NO_EXPAND_TABLE 644
6.4.7 与并行相关的Hint 645
6.4.7.1 PARALLEL 645
6.4.7.2 NO_PARALLEL 652
6.4.7.3 PARALLEL_INDEX 654
6.4.7.4 NO_PARALLEL_INDEX 656
6.4.8 其他常见Hint 656
6.4.8.1 DRIVING_SITE 656
6.4.8.2 APPEND 659
6.4.8.3 APPEND_VALUES 662
6.4.8.4 PUSH_PRED 664
6.4.8.5 NO_PUSH_PRED 666
6.4.8.6 PUSH_SUBQ 666
6.4.8.7 NO_PUSH_SUBQ 669
6.4.8.8 OPT_PARAM 670
6.4.8.9 OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE 672
6.4.8.10 QB_NAME 674
6.4.8.11 CARDINALITY 674
6.4.8.12 SWAP_JOIN_INPUTS 677
6.5 用Cardinality Hint 解决ORA-01555 错误的实例 682
6.6 总结 693
第7 章 Oracle 里的并行 695
7.1 Oracle 里并行的基本概念 695
7.1.1 为什么要用并行 695
7.1.2 并行的理论基础 696
7.1.3 Oracle 里能够并行执行的操作 697
7.1.4 Oracle 里与并行有关的术语及解释 707
7.1.4.1 Query Coordinator 708
7.1.4.2 Query Slaves 和Query Slave Set 708
7.1.4.3 Table Queues 716
7.1.4.4 数据传递方法 721
7.1.4.5 granules 735
7.1.4.6 直接读取 737
7.1.5 深入解析并行执行计划的实例 746
7.2 Oracle 里并行的控制 755
7.2.1 Oracle 里如何开启并行 755
7.2.2 Oracle 里并行度的控制 760
7.2.3 Oracle RAC 环境下的并行 771
7.2.4 Oracle 里与并行相关的参数 775
7.2.4.1 PARALLEL_MAX_SERVERS 775
7.2.4.2 PARALLEL_MIN_SERVERS 776
7.2.4.3 自动并行相关的参数 776
7.2.4.3.1 PARALLEL_DEGREE_POLICY 776
7.2.4.3.2 PARALLEL_MIN_TIME_THRESHOLD 776
7.2.4.3.3 PARALLEL_DEGREE_LIMIT 777
7.2.4.3.4 PARALLEL_SERVERS_TARGET 777
7.2.4.4 自适应并行相关的参数 778
7.2.4.4.1 PARALLEL_ADAPTIVE_MULTI_USER 778
7.2.4.4.2 PARALLEL_MIN_PERCENT 778
7.2.4.4.3 PARALLEL_AUTOMATIC_TUNING 778
7.2.4.5 其他参数 778
7.2.4.5.1 PARALLEL_THREADS_PER_CPU 778
7.2.4.5.2 PARALLEL_EXECUTION_MESSAGE_SIZE 779
7.2.4.5.3 PARALLEL_FORCE_LOCAL 779
7.2.5 绕开Oracle 并行执行Bug 大幅提升性能的实例 779
7.3 总结 805
第8 章 Oracle 里SQL 优化的方法论 807
8.1 Oracle 里如何做SQL 优化 807
8.1.1 Oracle 里SQL 优化的本质是基于对CBO 和执行计划的深刻理解 807
8.1.2 Oracle 里SQL 优化需要联系实际的业务 819
8.1.3 Oracle 里SQL 优化需要适时使用绑定变量 824
8.2 Oracle 里SQL 优化的方法论在实战中的验证 824
8.3 总结 841