Oracle Explain使用|极客笔记

Oracle Explain使用

一、概述

在Oracle数据库中，查询性能一直是我们关注的重要指标之一。为了优化查询性能，我们需要了解查询的执行计划。Oracle提供了EXPLAIN PLAN语句，帮助我们分析和优化SQL查询语句。

本文将详细介绍Oracle的EXPLAIN PLAN功能，并通过实例演示其用法和解读执行计划。

二、EXPLAIN PLAN的基本语法

EXPLAIN PLAN语句用于生成查询执行计划。其基本语法如下：

EXPLAIN PLAN FOR sql_statement;

其中，sql_statement是我们要分析的SQL查询语句。执行该语句后，Oracle会生成一条执行计划记录，存储在数据字典表中。我们可以通过查询数据字典表来获取执行计划。

三、查询执行计划

通过数据字典表查询执行计划的语法如下：

SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

执行该语句后，Oracle会将当前会话的最后一条执行计划显示出来。如果我们需要显示其他会话的执行计划，可以通过设置FORMAT参数来实现。下面是一些常用的设置：

ALL: 显示所有会话的执行计划
TYPICAL: 显示当前会话的典型执行计划，包含最重要的信息
SERIAL: 显示序列化执行计划
PARALLEL: 显示并行执行计划

示例代码：

EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM employees;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

执行结果：

PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 2618105779

------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation         | Name      | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT  |           |   107 | 10630 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES |   107 | 10630 |     3   (0)| 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------

解读执行计划：

Id: 操作的顺序和层次结构
Operation: 操作的类型，如SELECT STATEMENT、TABLE ACCESS等
Name: 操作的对象名称
Rows: 预计返回的行数
Bytes: 预计返回的字节数
Cost (%CPU): 操作的代价和CPU占用
Time: 预计的执行时间

四、查看执行计划详细信息

默认情况下，DISPLAY函数只会显示执行计划的摘要信息。如果我们需要查看更详细的信息，可以使用TYPICAL模式或ALL模式。

示例代码：

EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM employees;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY('TYPICAL'));

执行结果：

PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 2618105779

------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation         | Name      | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT  |           |   107 | 10630 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES |   107 | 10630 |     3   (0)| 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------

16 rows selected.

SQL_ID  fcmvapjhns7ud, child number 0
-------------------------------------
SELECT * FROM employees

Plan hash value: 2618105779

------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation         | Name      | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT  |           |   107 | 10630 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES |   107 | 10630 |     3   (0)| 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------

Note
-----
   - dynamic statistics used: dynamic sampling (level=2)
   - this is an adaptive plan

五、查看执行计划中的关联表和索引

在执行计划中，我们可以看到涉及到的表和索引。这对于优化查询性能非常有帮助。

示例代码：

EXPLAIN PLAN FOR SELECT e.employee_id, e.first_name, d.department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
WHERE e.salary > 5000;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY('TYPICAL'));

执行结果：

PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 1561100040

---------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                    | Name          | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
---------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT             |               |     4 |   160 |     1   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | EMPLOYEES     |     4 |   160 |     1   (0)| 00:00:01 |
|*  2 |   INDEX RANGE SCAN           | EMPLOYEE_SAL  |     4 |       |     1   (0)| 00:00:01 |
---------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   1 - filter("E"."SALARY">5000)
   2 - access("E"."SALARY">5000)

Note
-----
   - this is an adaptive plan

解读执行计划：

第1行：SELECT STATEMENT，表示执行一个查询
第2行：TABLE ACCESS BY INDEX ROWID，表示通过索引读取表数据
第3行：INDEX RANGE SCAN，表示根据索引范围扫描进行表数据的访问

在Predicate Information部分，我们还可以看到查询的过滤条件。

六、分析执行计划

为了更好地优化查询性能，我们需要深入分析执行计划。Oracle提供了一些工具和技术，帮助我们进行分析。

1. 使用EXPLAIN PLAN表

在查询执行计划之前，我们可以创建一个新的表用于存储执行计划。这样可以方便后续的查询和分析。

示例代码：

EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM employees;
CREATE TABLE plan_table AS SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

2. 使用DBMS_XPLAN包

通过DBMS_XPLAN包，我们可以获取执行计划的更详细信息，并将其保存到一个文本文件中。

示例代码：

EXPLAIN PLAN SET STATEMENT_ID = 'MY_PLAN' FOR SELECT * FROM employees;
EXEC DBMS_XPLAN.DISPLAY('PLAN_TABLE', 'MY_PLAN', 'ALL');

七、结论

通过使用Oracle的EXPLAIN PLAN功能，我们可以获取SQL查询的执行计划，并通过解读执行计划来分析和优化查询性能。通过进一步的分析和实践，我们将能够更好地理解查询执行计划，并根据实际情况采取相应的优化策略，提高数据库性能。

以上就是OracleExplain使用的详细介绍，包括了基本语法、查询执行计划、查看执行计划详细信息、查看执行计划中的关联表和索引、分析执行计划等内容。通过学习和了解这些内容，我们可以更好地理解和应用Oracle的Explain功能，优化SQL查询语句的性能。

在实际应用中，使用Explain可以帮助我们了解查询的执行计划，从而找出可能存在的性能瓶颈和问题。通过对执行计划的分析，我们可以知道查询中哪些操作消耗较大的资源，针对性地进行优化。下面，我们将继续介绍一些常用的Explain使用技巧。

八、使用HINT优化执行计划

在某些情况下，Oracle生成的执行计划可能不是最优的，我们可以使用HINT提示Oracle使用特定的执行计划。HINT是通过在SQL语句中添加特殊的注释来实现的。

示例代码：

EXPLAIN PLAN FOR SELECT /*+ INDEX(employees employees_idx) */ * FROM employees;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

执行结果：

PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 574175855

----------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation         | Name           | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT  |                |   107 | 10630 |     9   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES      |   107 | 10630 |     9   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------

Note
-----
   - dynamic statistics used: dynamic sampling (level=2)

在上述示例中，我们使用HINT提示Oracle使用employees_idx索引进行查询，从而优化了执行计划。

九、使用DBMS_STATS收集统计信息

执行计划的准确性和可靠性受到统计信息的影响。我们可以使用DBMS_STATS包收集和更新数据库的统计信息，以便Oracle生成更准确的执行计划。

示例代码：

-- 收集统计信息
EXEC DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS('HR', 'EMPLOYEES');

-- 查询执行计划
EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM employees;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

十、创建索引优化执行计划

为表创建适当的索引可以大幅度提高查询性能和执行计划的效率。根据查询的字段和条件，我们可以决定是否创建索引以优化执行计划。

示例代码：

-- 创建索引
CREATE INDEX employees_idx ON employees(salary);

-- 查询执行计划
EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

十一、避免全表扫描

全表扫描是一种效率较低的操作，尽量避免全表扫描可以提高查询的性能和执行计划的效率。我们可以通过创建索引、优化查询条件、使用HINT等方法来避免全表扫描。

示例代码：

-- 创建索引
CREATE INDEX employees_idx ON employees(salary);

-- 查询执行计划
EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;
SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

通过学习和应用Explain的使用方法，我们可以更好地优化数据库的查询性能。通过理解和分析执行计划，我们能够找出查询的性能瓶颈，并采取相应的优化策略。