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完全掌握Oracle进阶学习之查看执行计划

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今天谈一谈Oracle查看执行计划的方式,以及怎样看执行计划。
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A、查看执行计划的方式

1.1、设置autotrace

autotrace命令如下

序号

命令

解释

1

SET AUTOTRACE OFF

此为默认值,即关闭Autotrace

2

SET AUTOTRACE ON EXPLAIN

只显示执行计划

3

SET AUTOTRACE ON STATISTICS

只显示执行的统计信息

4

SET AUTOTRACE ON

包含2,3两项内容

5

SET AUTOTRACE TRACEONLY

与ON相似,但不显示语句的执行结果

1.2、使用第三方工具

比如PL/SQL Develop的explain窗口

完全掌握Oracle进阶学习之查看执行计划

1.3、EXPLAIN PLAN FOR

据说在执行的SQL前加上 EXPLAIN PLAN FOR 可以查看执行计划,还没搞明白,后续补上

举例:

SQL> EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM EMP;

已解释。

SQL> SELECT plan_table_output FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY('PLAN_TABLE'));

或者:

SQL> select * from table(dbms_xplan.display);

B、清除SGA缓存

因为在sql执行时,sql的执行计划、从磁盘读取的数据库等信息会在SGA的某些缓存中保存一段时间,为了查看语句第一次执行的效果,就需要清空这些缓存。

ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL;ALTER SYSTEM FLUSH BUFFER_CACHE;ALTER SYSTEM FLUSH GLOBAL CONTEXT;

C、分析执行计划

3.1、创建测试表

新建两张表cust_info、cst_tran(单纯用来测试,没有实际意义)

CREATE TABLE CUST_INFO(CST_NO NUMBER,CST_NAME VARCHAR2(50),AGE SMALLINT);CREATE TABLE CST_TRAN(CST_NO NUMBER,TRAN_DATE VARCHAR2(8),TRAN_AMT NUMBER(19,3));

插入一些数据,CUST_INFO表1万,CST_TRAN表100万。

INSERT INTO CUST_INFOSELECT 100000+LEVEL,       'test'||LEVEL,       ROUND(DBMS_RANDOM.VALUE(1,100))FROM DUALCONNECT BY LEVEL<=10000;INSERT INTO CST_TRANWITH AA AS(SELECT LEVEL FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<=100)SELECT T.CST_NO,       TO_CHAR(SYSDATE - DBMS_RANDOM.VALUE(1,1000),'yyyymmdd'),       ROUND(DBMS_RANDOM.VALUE(1,999999999),3)FROM CUST_INFO TINNER JOIN AAON 1=1;

3.2、查看执行计划

查看这两个表关联的执行计划

SQL> SELECT T.CST_NO, T.CST_NAME, G.TRAN_DATE, G.TRAN_AMT FROM CUST_INFO T INNER JOIN CST_TRAN G ON G.CST_NO = T.CST_NO;1000000 rows selected.Execution Plan----------------------------------------------------------Plan hash value: 2290587575--------------------------------------------------------------------------------| Id  | Operation        | Name          | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |--------------------------------------------------------------------------------|   0 | SELECT STATEMENT   |     |   996K|    68M|  1079     (2)| 00:00:13 ||*  1 |  HASH JOIN   |     |   996K|    68M|  1079     (2)| 00:00:13 ||   2 |   TABLE ACCESS FULL | CUST_INFO | 10000 |   390K|    11     (0)| 00:00:01 ||   3 |   TABLE ACCESS FULL | CST_TRAN  |  1065K|    32M|  1064     (1)| 00:00:13 |--------------------------------------------------------------------------------Predicate Information (identified by operation id):---------------------------------------------------   1 - access("G"."CST_NO"="T"."CST_NO")Note-----   - dynamic sampling used for this statement (level=2)Statistics----------------------------------------------------------    561  recursive calls      0  db block gets      70483  consistent gets       4389  physical reads      0  redo size   45078003  bytes sent via SQL*Net to client     733845  bytes received via SQL*Net from client      66668  SQL*Net roundtrips to/from client     10  sorts (memory)      0  sorts (disk)    1000000  rows processed

3.2.1、执行计划

首先我们看一下第一部分

--------------------------------------------------------------------------------| Id  | Operation        | Name          | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |--------------------------------------------------------------------------------|   0 | SELECT STATEMENT   |     |   996K|    68M|  1079     (2)| 00:00:13 ||*  1 |  HASH JOIN   |     |   996K|    68M|  1079     (2)| 00:00:13 ||   2 |   TABLE ACCESS FULL | CUST_INFO | 10000 |   390K|    11     (0)| 00:00:01 ||   3 |   TABLE ACCESS FULL | CST_TRAN  |  1065K|    32M|  1064     (1)| 00:00:13 |--------------------------------------------------------------------------------

执行计划中字段解释:

ID: 一个序号,但不是执行的先后顺序。执行的先后根据缩进来判断。 Operation: 当前操作的内容。 Rows: 当前操作的Cardinality,Oracle估计当前操作的返回结果集。 Cost(CPU):Oracle 计算出来的一个数值(代价),用于说明SQL执行的代价。 Time:Oracle 估计当前操作的时间。

说明:

1、Operation

记录每一步的操作,按照缩进的程度判断执行的先后顺序。

在OLAP数据库中,HASH JOIN连接较多,特别是返回数据集大的时候,基本都是HASH JOIN。

2、Rows

rows值表示CBO预期从一个行源(row source)返回的记录数,这个行源可能是一个表,一个索引,也可能是一个子查询。 在Oracle 9i中的执行计划中,Cardinality缩写成Card。 在10g中,Card值被rows替换。

rows值对于CBO做出正确的执行计划来说至关重要。 如果CBO获得的rows值不够准确(通常是没有做分析或者分析数据过旧造成),在执行计划成本计算上就会出现偏差,从而导致CBO错误的制定出执行计划。

在多表关联查询或者SQL中有子查询时,每个关联表或子查询的rows的值对主查询的影响都非常大,甚至可以说,CBO就是依赖于各个关联表或者子查询rows值计算出最后的执行计划。

对于多表查询,CBO使用每个关联表返回的行数(rows)决定用什么样的访问方式来做表关联(如Nested loops Join 或 hash Join)

3、Cost(CPU)和Time是执行计划的重要参考值

3.2.2、谓词说明:

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

1 – access(“G”.”CST_NO”=”T”.”CST_NO”)

Note
—–
– dynamic sampling used for this statement (level=2)

Access: 表示这个谓词条件的值将会影响数据的访问路劲(表还是索引)。

Filter:表示谓词条件的值不会影响数据的访问路劲,只起过滤的作用。(此例中没有)

注意:在谓词中主要注意access,要考虑谓词的条件,使用的访问路径是否正确。

3.2.3、统计信息

Statistics----------------------------------------------------------    561  recursive calls      0  db block gets      70483  consistent gets       4389  physical reads      0  redo size   45078003  bytes sent via SQL*Net to client     733845  bytes received via SQL*Net from client      66668  SQL*Net roundtrips to/from client     10  sorts (memory)      0  sorts (disk)    1000000  rows processed

参数说明:

recursive calls :递归调用。一般原因:dictionary cache未命中;动态存储扩展;PL/SQL语句db block gets :bufer中读取的block数量,用于insert,update,delete,selectfor updateconsistent gets :这里是一致读次数(一个block可能会被读多次),bufer中读取的用于查询(除掉select forupdate)的block数量。physical reads :从磁盘上读取的block数量,敬请关注每周五晚免费网络公开课。redo size :bytes,写到redo logs的数据量bytes sent via SQL*Net to client :发送给客户端的字节数bytes received via SQL*Net from client :从客户端接收的字节数SQL*Net roundtrips to/from client :与客户端的交互次数(个人理解接收一条SQL语句,执行结果分多次发送给客户端,如有问题请指正)sorts (memory) :内存排序次数sorts (disk) :磁盘排序次数;与sort_area_size有关 rows processed :执行完SQL后返回结果集的行数


D、部分信息解释

4.1、SQL*Net roundtrips to/from client的计算方式

这个指标的计算方式和一个参数息息相关,arraysize

arraysize是什么呢?

请查阅大牛博文:Oracle arraysize 和 fetch size 参数 与 性能优化 说明

arraysize定义了一次返回到客户端的行数,取值范围【1-5000】,默认15。

使用命令在数据库中查看arraysize的值。

show arraysize

还可以修改这个值

set arraysize 5000;

明白了arraysize这个参数就可以计算SQL*Net roundtrips to/from client的值了。上例中,返回客户端结果集的行数是1000000,默认arraysize值是15,1000000/15向上取整等于66667。

为啥要向上取整?

举个栗子,如果有10个苹果,一个只能拿3个,几次可以拿完,3次可以拿9个,还剩1个,所以还需要再拿一次,共4次。

统计分析中的值是66668,为什么我们计算的值是66667?

就要看这个指标本身了,再粘贴一次:SQL*Net roundtrips to/from client 重点看from,意思是我们还要接受一次客户端发来的SQL语句,因此是:66667+1,本问题纯属个人臆断,无真凭实据,受限于本人的知识水平,如有误,请指出。

将arraysize的值修改为5000后,再观察SQL*Net roundtrips to/from client的变化,结果为201。

前面提到 arraysize的取值范围是【1-5000】,我们可以试一下改为不在这个区间的值,比如改为0,结果报错了

SQL> set arraysize 0;SP2-0267: arraysize option 0 out of range (1 through 5000)

4.2、consistent gets

译为中文就是:一致性读, 好抽象的一个指标,啥叫一致性读,心中无数羊驼驼在大海中狂奔。

官网对consistent gets 的解释:

consistent gets:Number of times a consistent read wasrequested for a block.

通常我们执行SQL查询时涉及的每一block都是Consistent Read, 只是有些CR(Consistent Read)需要使用undo 来进行构造, 大部分CR(Consistent Read)并不涉及到undo block的读.

还有就是每次读这个block都是一次CR(可能每个block上有多个数据row), 也就是如果某个block被读了10次, 系统会记录10个Consistent Read.

如果想深入学习,请参考大佬博文:Oracle 有关 Consistent gets 的测试 — cnDBA.cn_中国DBA社区

接来下测试下, consistent gets是从哪来的,需要使用有sysdba权限的用户,因为oradebug工具需要sysdba权限。

oradebug工具介绍:oracle实用工具:oradebug

使用10046对同一条数据跟踪两次,注意观察 consistent gets的不同

为了不影响测试结果,首先清空缓存

SQL> ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL;System altered.SQL> ALTER SYSTEM FLUSH BUFFER_CACHE;System altered.SQL> ALTER SYSTEM FLUSH GLOBAL CONTEXT;System altered.

第一次执行

SQL> set tim on timing on00:42:30 SQL> set autot trace stat00:42:36 SQL> oradebug setmypidStatement processed.00:42:42 SQL> alter session set tracefile_identifier='chf1';Session altered.Elapsed: 00:00:00.0100:42:50 SQL> oradebug event 10046 trace name context forever,level 12;Statement processed.00:42:57 SQL> SELECT T.CST_NO, T.CST_NAME, G.TRAN_DATE, G.TRAN_AMT FROM CHF.CUST_INFO T INNER JOIN CHF.CST_TRAN G ON G.CST_NO = T.CST_NO;1000000 rows selected.Elapsed: 00:00:22.71Statistics----------------------------------------------------------    547  recursive calls      0  db block gets      70368  consistent gets       3898  physical reads      0  redo size   45078003  bytes sent via SQL*Net to client     733845  bytes received via SQL*Net from client      66668  SQL*Net roundtrips to/from client     10  sorts (memory)      0  sorts (disk)    1000000  rows processed00:44:24 SQL> oradebug event 10046 trace name context off;Statement processed.00:45:54 SQL> oradebug tracefile_name/u01/app/oracle/diag/rdbms/orcl/bpas/trace/bpas_ora_7715_chf1.trc

第二次执行

00:46:04 SQL> alter session set tracefile_identifier='chf2';Session altered.Elapsed: 00:00:00.0000:46:35 SQL> oradebug event 10046 trace name context forever,level 12;Statement processed.00:46:43 SQL> SELECT T.CST_NO, T.CST_NAME, G.TRAN_DATE, G.TRAN_AMT FROM CHF.CUST_INFO T INNER JOIN CHF.CST_TRAN G ON G.CST_NO = T.CST_NO;1000000 rows selected.Elapsed: 00:00:21.62Statistics----------------------------------------------------------      0  recursive calls      0  db block gets      70301  consistent gets       3850  physical reads      0  redo size   45078003  bytes sent via SQL*Net to client     733845  bytes received via SQL*Net from client      66668  SQL*Net roundtrips to/from client      0  sorts (memory)      0  sorts (disk)    1000000  rows processed00:47:11 SQL> oradebug event 10046 trace name context off;Statement processed.00:49:03 SQL> oradebug tracefile_name/u01/app/oracle/diag/rdbms/orcl/bpas/trace/bpas_ora_7715_chf2.trc

通过对比两次执行,发现consistent gets、physical reads、sorts (memory)都有变化,这是因为SGA中已经缓存了部分数据块。

再对比下我们刚才生产的两个跟踪日志,为方便查看,先将其格式转换以下

[oracle@localhost ~]$ tkprof /u01/app/oracle/diag/rdbms/orcl/bpas/trace/bpas_ora_7715_chf1.trc /u01/chf1.trcTKPROF: Release 11.2.0.1.0 - Development on Wed Dec 8 00:53:37 2021Copyright (c) 1982, 2009, Oracle and/or its affiliates.  All rights reserved.[oracle@localhost ~]$ tkprof /u01/app/oracle/diag/rdbms/orcl/bpas/trace/bpas_ora_7715_chf2.trc /u01/chf2.trcTKPROF: Release 11.2.0.1.0 - Development on Wed Dec 8 00:53:48 2021Copyright (c) 1982, 2009, Oracle and/or its affiliates.  All rights reserved.

打开 /u01/chf1.trc,下面贴出部分重要信息

OVERALL TOTALS FOR ALL NON-RECURSIVE STATEMENTScall     count       cpu    elapsed       disk      query    current        rows------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------Parse        1      0.03       0.03          8         67          0           0Execute      1      0.00       0.00          0          0          0           0Fetch    66668      0.76       3.24       3890      70301          0     1000000------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------total    66670      0.79       3.28       3898      70368          0     1000000Misses in library cache during parse: 1Elapsed times include waiting on following events:  Event waited on             Times   Max. Wait  Total Waited  ----------------------------------------   Waited  ----------  ------------  SQL*Net message to client   66670        0.01          0.14  SQL*Net message from client 66670       64.54         79.11  db file sequential read         5        0.00          0.00  Disk file operations I/O        1        0.00          0.00  db file scattered read          5        0.00          0.00  asynch descriptor resize        4        0.00          0.00  direct path read               69        0.00          0.02OVERALL TOTALS FOR ALL RECURSIVE STATEMENTScall     count       cpu    elapsed       disk      query    current        rows------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------Parse       12      0.00       0.00          0          0          0           0Execute     24      0.01       0.01          0          0          0           0Fetch       30      0.00       0.00          8         67          0          18------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------total       66      0.02       0.02          8         67          0          18

打开 /u01/chf2.trc,下面贴出部分重要信息

OVERALL TOTALS FOR ALL NON-RECURSIVE STATEMENTScall     count       cpu    elapsed       disk      query    current        rows------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------Parse        1      0.00       0.00          0          0          0           0Execute      1      0.00       0.00          0          0          0           0Fetch    66668      1.57       3.73       3850      70301          0     1000000------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------total    66670      1.57       3.73       3850      70301          0     1000000Misses in library cache during parse: 0Elapsed times include waiting on following events:  Event waited on             Times   Max. Wait  Total Waited  ----------------------------------------   Waited  ----------  ------------  SQL*Net message to client   66670        0.00          0.10  SQL*Net message from client 66670        6.83         19.93  asynch descriptor resize        4        0.00          0.00  direct path read               69        0.00          0.01OVERALL TOTALS FOR ALL RECURSIVE STATEMENTScall     count       cpu    elapsed       disk      query    current        rows------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------Parse        0      0.00       0.00          0          0          0           0Execute      0      0.00       0.00          0          0          0           0Fetch        0      0.00       0.00          0          0          0           0------- ------  -------- ---------- ---------- ---------- ----------  ----------total        0      0.00       0.00          0          0          0           0

比较发现,第一次执行解析SQL语句,生产执行计划时,consistent gets发生67次,执行SQL语句时发生70301。第一次执行解析SQL语句,生产执行计划时,因已经有缓存,所以consistent gets发生0次,执行SQL语句时发生70301。

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