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Oracle数据库不能使用索引的原因定位,索引不能使用深入解析

2020年2月12日 - 澳门太阳娱乐手机登录

较典型的问题有:有时,表明明建有索引,但查询过程显然没有用到相关的索引,导致查询过程耗时漫长,占用资源巨大,问题到底出在哪儿呢?按照以下顺序查找,基本上能发现原因所在。
查找原因的步骤
首先,我们要确定数据库运行在何种优化模式下,相应的参数是:optimizer_mode。可在svrmgrl中运行“showparameteroptimizer_mode”来查看。ORACLEV7以来缺省的设置应是”choose”,即如果对已分析的表查询的话选择CBO,否则选择RBO。如果该参数设为“rule”,则不论表是否分析过,一
概选用RBO,除非在语句中用hint强制。
其次,检查被索引的列或组合索引的首列是否出现在PL/SQL语句的WHERE子句中,这是“执行计划”能
用到相关索引的必要条件。
第三,看采用了哪种类型的连接方式。ORACLE的共有SortMergeJoin、HashJoin和NestedLoopJoin。在两张表连接,且内表的目标列上建有索引时,只有NestedLoop才能有效地利用到该索引。SMJ即使相关列上建有索引,最多只能因索引的存在,避免数据排序过程。HJ由于须做HASH运算,索引的存在对数据查询速度几乎没有影响。
第四,看连接顺序是否允许使用相关索引。假设表emp的deptno列上有索引,表dept的列deptno上无索引,WHERE语句有emp.deptno=dept.deptno条件。在做NL连接时,emp做为外表,先被访问,由于连接机制原因,外表的数据访问方式是全表扫描,emp.deptno上的索引显然是用不上,最多在其上
做索引全扫描或索引快速全扫描。
第五,是否用到系统数据字典表或视图。由于系统数据字典表都未被分析过,可能导致极差的“执行计划”。但是不要擅自对数据字典表做分析,否则可能导致死锁,或系统性能下降。
第六,是否存在潜在的数据类型转换。如将字符型数据与数值型数据比较,ORACLE会自动将字符型用to_number()函数进行转换,从而导致第六种现象的发生。
第七,是否为表和相关的索引搜集足够的统计数据。对数据经常有增、删、改的表最好定期对表和索引进行分析,可用SQL语句“analyzetablexxxxcomputestatisticsforallindexes;”。ORACLE掌握了充分反映实际的统计数据,才有可能做出正确的选择。
第八,索引列的选择性不高。我们假设典型情况,有表emp,共有一百万行数据,但其中的emp.deptno列,数据只有4种不同的值,如10、20、30、40。虽然emp数据行有很多,ORACLE缺省认定表中列的值是在所有数据行均匀分布的,也就是说每种deptno值各有25万数据行与之对应。假设SQL搜索条件DEPTNO=10,利用deptno列上的索引进行数据搜索效率,往往不比全表扫描的高,ORACLE理所当然对索引“视而不见”,认为该索引的选择性不高。但我们考虑另一种情况,如果一百万数据行实际不是在4种deptno值间平均分配,其中有99万行对应着值10,5000行对应值20,3000行对应值30,2000行对应值40。在这种数据分布图案中对除值为10外的其它deptno值搜索时,毫无疑问,如果索引能被应用,那么效率会高出很多。我们可以采用对该索引列进行单独分析,或用analyze语句对该列建立直方图,对该列搜集足够的统计数据,使ORACLE在搜索选择性较高的值能用上索引。
第九,索引列值是否可为空。如果索引列值可以是空值,在SQL语句中那些需要返回NULL值的操作,将不会用到索引,如COUNT,而是用全表扫描。这是因为索引中存储值不能为全空。
第十一,看是否有用到并行查询。并行查询将不会用到索引。如我们想要用到A表的IND_COL1索引的话,可采用以下方式:“SELECT/*+INDEX*/*FROMAWHERECOL1=XXX;”注意,注释符必须跟在SELECT之后,且注释中的“+”要紧跟着注释起始符“/*”或“–”,否则hint就被认为是一般注释,对PL/SQL语句的执行不产生任何影响。一种是EXPLAINTABLE方式。用户必须首先在自己的模式下,建立PLAN_TABLE表,执行计划的每一步骤都将记录在该表中,建表SQL脚本为在${ORACLE_HOME}/rdbms/admin/下的utlxplan.sql

打开SQL*PLUS,输入“SETAUTOTRACEON”,然后运行待调试的SQL语句。在给出查询结果后,ORACLE将显示相应的“执行计划”,包括优化器类型、执行代价、连接方式、连接顺序、数据搜索路径以
及相应的连续读、物理读等资源代价。如果我们不能确定需要跟踪的具体SQL语句,比如某个应用使用一段时间后,响应速度忽然变慢。我们这
时可以利用ORACLE提供的另一个有力工具TKPROF,对应用的执行过程全程跟踪。
我们要先在系统视图V$SESSION中,可根据USERID或MACHINE,查出相应的SID和SERIAL#。以SYS或其他有执行DBMS_SYSTEM程序包的用户连接数据库,执行“EXECUTE
DBMS_SYSTEM.SET_SQL_TRACE_IN_SESSION;”。然后运行应用程序,这时在服务器端,数据库参数“USER_DUMP_DEST”指示的目录下,会生成ora__xxxx.trc文件,其中xxxx为被跟踪应用的操作系统进程号。
应用程序执行完成后,用命令tkprof对该文件进行分析。命令示例:“tkproftracefileoutputfileexplain=userid/password”。在操作系统ORACLE用户下,键入“tkprof”,会有详细的命令帮助。分析后的输出文件outputfile中,有每一条PL/SQL语句的“执行计划”、CPU占用、物理读次数、逻辑读次数、执行时长等重要信息。根据输出文件的信息,我们可以很快发现应用中哪条PL/SQL语句是问题的症结所在.

 Oracle数据库有时候出现不能使用索引的现象,出现该现象的原因有很多,该怎么去定位呢?本文我们主要就介绍这一部分内容。

  首先,我们要确定数据库运行在何种优化模式下,相应的参数是:
optimizer_mode .可在 svrmgrl 中运行” show parameter optimizer_mode”
来查看。 ORACLE V7 以来缺省的设置应是 “choose”
,即如果对已分析的表查询的话选择 CBO ,否则选择 RBO .如果该参数设为” rule
“,则不论表是否分析过,一概选用 RBO ,除非在语句中用 hint 强制。

  其次,检查被索引的列或组合索引的首列是否出现在 PL/SQL 语句的 WHERE
子句中,这是”执行计划”能。

  第三,看采用了哪种类型的连接方式。 ORACLE 的共有 Sort Merge Join (
SMJ )、 Hash Join ( HJ )和 Nested Loop Join ( NL
)。在两张表连接,且内表的目标列上建有索引时,只有 Nested Loop
才能有效地利用到该索引。 SMJ
即使相关列上建有索引,最多只能因索引的存在,避免数据排序过程。 HJ
由于须做 HASH 运算,索引的存在对数据查询速度几乎没有影响。

  第四,看连接顺序是否允许使用相关索引。假设表 emp 的 deptno
列上有索引,表 dept 的列 deptno 上无索引, WHERE 语句有
emp.deptno=dept.deptno 条件。在做NL 连接时, emp
做为外表,先被访问,由于连接机制原因,外表的数据访问方式是全表扫描,
emp.deptno 上的索引显然是用不上,最多在其上。

  第五,是否用到系统数据字典表或视图。由于系统数据字典表都未被分析过,可能导致极差的”执行计划。

  第六,是否存在潜在的数据类型转换。如将字符型数据与数值型数据比较,
ORACLE 会自动将字符型用to_number()
函数进行转换,从而导致第六种现象的发生。

  第七,是否为表和相关的索引搜集足够的统计数据。对数据经常有增、删、改的表最好定期对表和索引进行分析,可用
SQL 语句” analyze table xxxx compute statistics for all indexes;” .
ORACLE 掌。

  第八,索引列的选择性不高。 我们假设典型情况,有表emp
,共有一百万行数据,但其中的emp.deptno列,数据只有 4 种不同的值,如 10 、
20 、 30 、 40 .虽然 emp 数据行有很多, ORACLE
缺省认定表中列的值是在所有数据行均匀分布的,也就是说每种 deptno 值各有
25 万数据行与之对应。假设 SQL 搜索条件 DEPTNO=10 ,利用 deptno
列上的索引进行数据搜索效率,往往不比全表扫描的高, ORACLE 理不是在4
种deptno 值间平均分配,其中有99 万行对应着值10 , 5000 行对应值 20 , 3000
行对应值 30 , 2000 行对应值 40 .在这种数据分布图案中对除值为 10 外的其它
deptno
值搜索时,毫无疑问,如果索引能被应用,那么效率会高出很多。我们可以采用对该索引列进行单独分析,或用
analyze 语句对该列建立直方图,对该列搜集足够的统计数据,使 ORACLE
在搜索选择性较高的值能用上索引。

  第九,索引列值是否可为空( NULL )。如果索引列值可以是空值,在 SQL
语句中那些需要返回 NULL 值的操作,将不会用到索引,如 COUNT ( *
),而是用全表扫描。这是因为索引中存储值不能为全空。

  第十,看是否有用到并行查询( PQO
)。并行查询将不会用到索引。如我们想要用到A 表的IND_COL1 ” SELECT /*+
INDEX ( A IND_COL1 ) */ * FROM A WHERE COL1 =
XXX;”注意,注释符必须跟在SELECT之后,且注释中的” + “要紧跟着注释起始符”
/* “或” — “,否则 hint 就被认为是一般注释,对 PL/SQL
语句的执行不产生任何影响。

  一种是 EXPLAIN TABLE 方式。

  用户必须首先在自己的模式( SCHEMA )下,建立 PLAN_TABLE
表,执行计划的每一步骤都将记录在该表中,建表 SQL 脚本为在
${ORACLE_HOME}/rdbms/admin/ 下的 utlxplan.sql 打开 SQL*PLUS ,输入” SET
AUTOTRACE ON “,然后运行待调试的 SQL 语句。在给出查询结果后, ORACLE
将显示相应的”执行计划”,包括优化器类型、执行代价、连接方式、连接顺序、数据搜索路径以如果我们不能确定需要跟踪的具体
SQL 语句,比如某个应用使用一段时间后,响应速度忽然变慢。我们这时可以利用
ORACLE 提供的另一个有力工具 TKPROF ,对应用的执行过程全程跟踪。

  我们要先在系统视图 V$SESSION 中,可根据 USERID 或 MACHINE
,查出相应的 SID 和 SERIAL# .以SYS 或其他有执行 DBMS_SYSTEM
程序包的用户连接数据库,执行” EXECUTE
DBMS_SYSTEM.SET_SQL_TRACE_IN_SESSION ( SID , SERIAL# , TRUE
);”.然后运行应用程序,这时在服务器端,数据库参” USER_DUMP_DEST
“指示的目录下,会生成 ora__xxxx.trc 文件,其中 xxxx
为被跟踪应用的操作系统进程号。应用程序执行完成后,用命令 tkprof
对该文件进行分析。

  命令示例:” tkprof tracefile outputfile explain=userid/password”
.在操作系统 ORACLE 用户下,键入” tkprof
“,会有详细的命令帮助。分析后的输出文件 outputfile 中,有每一条 PL/SQL
语句的”执行计划”、 CPU
占用、物理读次数、逻辑读次数、执行时长等重要信息。根据输出文件的信息,我们可以很快发现应用中哪条
PL/SQL 语句是问题的症结所在。

  关于Oracle数据库不能使用索引的原因定位就介绍到这里了,希望本次的介绍能够对您有所帮助。

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