《基于Oracle的SQL优化》是本土Oracle数据库性能优化大师泣血力作
　　集十数年实战修行与潜心钻研之大成；
　　盖国强等国内数据库一线名家联合推荐；
　　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，最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。

　　崔华，资深Oracle数据库工程师，网名dbsnake，Oracle ACE, ACOUG成员。2004年开始从事DBA工作，拥有Oracle数据库技术各个领域的经验，特别是在性能优化与备份恢复方面经验丰富。崔华经常在Oracle相关活动中发表演讲并在自己的博客上撰写了大量文章，他与其他人合作编写了三本书，其中包括《Oracle DBA手记2》、《Oracle DBA手记3》和《海量数据库解决方案I》。

版权信息
推荐序
致谢
前言
第1章　Oracle里的优化器
1.1　什么是Oracle里的优化器
1.1.1　基于规则的优化器
1.1.2　基于成本的优化器
1.1.2.1　集的势
1.1.2.2　可选择率
1.1.2.3　可传递性
1.1.2.4　CBO的局限性
1.2　优化器的基础知识
1.2.1　优化器的模式
1.2.2　结果集
1.2.3　访问数据的方法
1.2.3.1　访问表的方法
1.2.3.2　访问索引的方法
1.2.4　表连接
1.2.4.1　表连接的类型
1.2.4.2　表连接的方法
1.2.4.3　反连接
1.2.4.4　半连接
1.2.4.5　星型连接
1.3　优化器模式对CBO计算成本带来巨大影响的实例
1.4　总结
第2章　Oracle里的执行计划
2.1　什么是执行计划
2.2　如何查看执行计划
2.2.1　explain plan命令
2.2.2　DBMS_XPLAN包
2.2.3　AUTOTRACE开关
2.2.4　10046事件与tkprof命令
2.3　如何得到真实的执行计划
2.4　如何查看执行计划的执行顺序
2.5　Oracle里的常见执行计划
2.5.1　与表访问相关的执行计划
2.5.2　与B树索引相关的执行计划
2.5.3　与位图索引相关的执行计划
2.5.4　与表连接相关的执行计划
2.5.5　其他典型的执行计划
2.5.5.1　AND-EQUAL（INDEX MERGE）
2.5.5.2　INDEX JOIN
2.5.5.3　VIEW
2.5.5.4　FILTER
2.5.5.5　SORT
2.5.5.6　UNION/UNION ALL
2.5.5.7　CONCAT
2.5.5.8　CONNECT BY
2.6　Oracle里执行计划的稳定
2.6.1　使用SQL Profile来稳定执行计划
2.6.1.1　Automatic类型的SQL Profile
2.6.1.2　Manual类型的SQL Profile
2.6.2　使用SPM来稳定执行计划
2.7　总结
第3章　Oracle里的Cursor和绑定变量
3.1　Oracle里的Cursor
3.1.1　Oracle里的Shared Cursor
3.1.1.1　Shared Cursor的含义
3.1.1.2　硬解析
3.1.1.3　软解析
3.1.2　Oracle里的Session Cursor
3.1.2.1　Session Cursor的含义
3.1.2.2　Session Cursor的相关参数解析
3.1.2.3　Session Cursor的种类和用法
3.2　Oracle里的绑定变量
3.2.1　绑定变量的作用
3.2.2　绑定变量的典型用法
3.2.3　绑定变量的使用原则和最佳实践
3.2.3.1　PL/SQL批量绑定模板一
3.2.3.2　PL/SQL批量绑定模板二
3.2.4　绑定变量窥探
3.2.5　绑定变量分级
3.2.6　绑定变量的个数不宜太多
3.2.7　批量绑定时如何处理错误
3.2.8　如何得到已执行的目标SQL中绑定变量的值
3.3　Oracle里的游标共享
3.3.1　常规游标共享
3.3.2　自适应游标共享
3.4　Oracle里的应用类型
3.4.1　Session Cursor的生命周期
3.4.2　应用类型一（硬解析）
3.4.3　应用类型二（软解析）
3.4.4　应用类型三（软软解析）
3.4.5　应用类型四（一次解析、多次执行）
3.4.6　四种应用类型的实测性能对比
3.5　总结
第4章　Oracle里的查询转换
4.1　Oracle里查询转换的作用
4.2　子查询展开
4.3　视图合并
4.3.1　简单视图合并
4.3.2　外连接视图合并
4.3.3　复杂视图合并
4.4　星型转换
4.5　连接谓词推入
4.6　连接因式分解
4.7　表扩展
4.8　表移除
4.9　Oracle如何处理SQL语句中的IN
4.9.1　IN-List Iterator
4.9.2　IN-List Expansion / OR Expansion
4.9.3　IN-List Filter
4.9.4　对IN做子查询展开/视图合并
4.10　查询转换的综合应用实例（逻辑读从200万降到6）
4.11　总结
第5章　Oracle里的统计信息
5.1　什么是Oracle里的统计信息
5.2　Oracle里收集与查看统计信息的方法
5.2.1　收集统计信息
5.2.1.1　用ANALYZE命令收集统计信息
5.2.1.2　用DBMS_STATS包收集统计信息
5.2.1.3　ANALYZE和DBMS_STATS的区别
5.2.2　查看统计信息
5.3　表的统计信息
5.3.1　表统计信息的种类和含义
5.3.2　表统计信息不准导致SQL性能问题的实例
5.4　索引的统计信息
5.4.1　索引统计信息的种类和含义
5.4.2　聚簇因子的含义及重要性
5.5　列的统计信息
5.5.1　列统计信息的种类和含义
5.5.2　列统计信息不准导致谓词越界的实例
5.5.3　直方图
5.5.3.1　直方图的含义
5.5.3.2　直方图的类型
5.5.3.3　直方图的收集方法
5.5.3.4　直方图对CBO的影响
5.5.3.5　使用直方图的注意事项
5.6　全局统计信息
5.7　动态采样
5.8　多列统计信息
5.9　系统统计信息
5.10　数据字典统计信息
5.11　内部对象统计信息
5.12　Oracle里的自动统计信息收集
5.13　Oracle里应如何收集统计信息
5.14　总结
第6章　Oracle里的Hint
6.1　什么是Hint
6.2　Hint的用法
6.3　Hint被Oracle忽略的常见情形
6.3.1　情形一：使用的Hint有语法或者拼写错误
6.3.2　情形二：使用的Hint无效
6.3.3　情形三：使用的Hint自相矛盾
6.3.4　情形四：使用的Hint受到了查询转换的干扰
6.3.5　情形五：使用的Hint受到了保留关键字的干扰
6.4　常见的Hint
6.4.1　与优化器模式相关的Hint
6.4.1.1　ALL_ROWS
6.4.1.2　FIRST_ROWS(n)
6.4.1.3　RULE
6.4.2　与表访问相关的Hint
6.4.2.1　FULL
6.4.2.2　ROWID
6.4.3　与索引访问相关的Hint
6.4.3.1　INDEX
6.4.3.2　NO_INDEX
6.4.3.3　INDEX_DESC
6.4.3.4　INDEX_COMBINE
6.4.3.5　INDEX_FFS
6.4.3.6　INDEX_JOIN
6.4.3.7　AND_EQUAL
6.4.4　与表连接顺序相关的Hint
6.4.4.1　ORDERED
6.4.4.2　LEADING
6.4.5　与表连接方法相关的Hint
6.4.5.1　USE_MERGE
6.4.5.2　NO_USE_MERGE
6.4.5.3　USE_NL
6.4.5.4　NO_USE_NL
6.4.5.5　USE_HASH
6.4.5.6　NO_USE_HASH
6.4.5.7　MERGE_AJ
6.4.5.8　NL_AJ
6.4.5.9　HASH_AJ
6.4.5.10　MERGE_SJ
6.4.5.11　NL_SJ
6.4.5.12　HASH_SJ
6.4.6　与查询转换相关的Hint
6.4.6.1　USE_CONCAT
6.4.6.2　NO_EXPAND
6.4.6.3　MERGE
6.4.6.4　NO_MERGE
6.4.6.5　UNNEST
6.4.6.6　NO_UNNEST
6.4.6.7　EXPAND_TABLE
6.4.6.8　NO_EXPAND_TABLE
6.4.7　与并行相关的Hint
6.4.7.1　PARALLEL
6.4.7.2　NO_PARALLEL
6.4.7.3　PARALLEL_INDEX
6.4.7.4　NO_PARALLEL_INDEX
6.4.8　其他常见Hint
6.4.8.1　DRIVING_SITE
6.4.8.2　APPEND
6.4.8.3　APPEND_VALUES
6.4.8.4　PUSH_PRED
6.4.8.5　NO_PUSH_PRED
6.4.8.6　PUSH_SUBQ
6.4.8.7　NO_PUSH_SUBQ
6.4.8.8　OPT_PARAM
6.4.8.9　OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE
6.4.8.10　QB_NAME
6.4.8.11　CARDINALITY
6.4.8.12　SWAP_JOIN_INPUTS
6.5　用Cardinality Hint解决ORA-01555错误的实例
6.6　总结
第7章　Oracle里的并行
7.1　Oracle里并行的基本概念
7.1.1　为什么要用并行
7.1.2　并行的理论基础
7.1.3　Oracle里能够并行执行的操作
7.1.4　Oracle里与并行有关的术语及解释
7.1.4.1　Query Coordinator
7.1.4.2　Query Slaves和Query Slave Set
7.1.4.3　Table Queues
7.1.4.4　数据传递方法
7.1.4.5　granules
7.1.4.6　直接读取
7.1.5　深入解析并行执行计划的实例
7.2　Oracle里并行的控制
7.2.1　Oracle里如何开启并行
7.2.2　Oracle里并行度的控制
7.2.3　Oracle RAC环境下的并行
7.2.4　Oracle里与并行相关的参数
7.2.4.1　PARALLEL_MAX_SERVERS
7.2.4.2　PARALLEL_MIN_SERVERS
7.2.4.3　自动并行相关的参数
7.2.4.4　自适应并行相关的参数
7.2.4.5　其他参数
7.2.5　绕开Oracle并行执行Bug大幅提升性能的实例
7.3　总结
第8章　Oracle里SQL优化的方法论
8.1　Oracle里如何做SQL优化
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
8.1.2　Oracle里SQL优化需要联系实际的业务
8.1.3　Oracle里SQL优化需要适时使用绑定变量
8.2　Oracle里SQL优化的方法论在实战中的验证
8.3　总结

　　★崔华的新作付梓，我有16字赠言相送：十载痴迷，三年砥砺，书成纸贵，其华熠熠。崔华在Oracle数据库技术研究和钻研方面完全体现了“痴迷”二字，坚持十数年而不辍，屡屡有所得而忘食；而他在技术上之大成在最近三年，砥而砺之，始有此书，厚达千页，书成而纸为之贵。我相信其中所展现的才华必将以其熠熠之辉耀人耳目。在与崔华相识之数年间，我从他的研究和文章中受教良多，相信读者朋友们也必定可以从本书中获益。
　　——盖国强云和恩墨创始人，OracleACE总监，ACOUG联合创始人
　　★使用Oracle数据库无非是想获得较佳的应用性能，而几乎所有应用的性能都受到SQL语句的莫大影响，可以说SQL语句质量的高下决定了Oracle数据库的快慢。“从本质和原理入手，以不变应万变”，正是优化SQL的上上之策。崔华对技术的热情和钻研在我所识朋友中数一数二，耗时17个月始得此部大作，如果你想获得SQL执行时间瞬间从数小时缩至不到1秒的美妙体验，本书不容错过。
　　——张乐奕云和恩墨技术总监，OracleACE总监，ACOUG联合创始人
　　★毫无疑问，这是关于Oracle数据库优化的一部扛鼎之作，崔华对本书倾注的精力和写作态度，都令我非常敬佩。作者非常详尽地介绍了优化器、统计信息、执行计划、查询转换等重要内容。深入研究这些内容，SQL优化的能力一定会有巨大提升。
　　——熊军云和思墨西区技术总监，OracleACE
　　★我佩服崔华对各种问题刨根究底式的研究，如他对Trace文件的阅读分析，可谓曲径探幽，引人入胜，完美地重现了系统动态运行时的内幕。本书对各种复杂原理条分缕析，对各种现实问题进行了透彻的讲解；而这些解说之所以如此清晰明了、让人信服，我想根本的原因，是在于作者所编写的大量示例及对这些示例的精彩演绎。这些示例及其背后的总结和升华，对于任何一位实践工程师来说，都是一处处不可多得的熠熠生辉的宝藏。
　　——黄凯耀甲骨文Real-WorldPerformanceGroup首席工程师

　　为什么写这本书
　　写这本书纯属偶然。
　　2010年12月11日，我在中国软件技术大会上做了一个关于Oracle数据库备份与恢复机制揭密的主题演讲。可能是因为这个演讲的缘故，电子工业出版社的编辑毕宁随后多次邀请我写一本关于Oracle数据库备份恢复方面的书，但均被我以各种理由搪塞、推脱。这一拖就拖了大半年（为什么会推脱？一来是因为我认为备份恢复这个点相对来说较窄，不具备普适性；二来市面上已经有不少关于备份恢复方面的书，这意味着如果我想写出有新意、有不一样的内容的话，会有相当的难度）。
　　这种推脱一直持续到2011年10月，那个时候我正好在公司内部主讲一个基于Oracle数据库的SQL优化的系列课程。我开设这门课程的初衷是因为当时恰逢公司开始研发新一代系统，而我深知对于使用Oracle数据库的应用系统而言，SQL语句的质量会直接影响系统的性能，甚至可以说大部分基于Oracle数据库的应用系统的性能问题都是由于开发人员不懂Oracle数据库，不懂如何在Oracle数据库里写出高质量的SQL所致。这样的系统性能问题，单靠高水准的OracleDBA来调整是非常痛苦的，很多时候是事倍功半。如果能把我在SQL优化方面的经验分享给大家，告诉大家如何避免在Oracle数据库中写出很烂的SQL，如何在Oracle数据库中做SQL优化，那么就可以从源头上提升新一代系统在数据库端的性能，这也算是我为公司新一代系统的研发所做的一份贡献。
　　这门课程一经推出，就取得了很好的反响，同事们纷纷反馈说这门课程很实用，课程里的不少方法和知识点在实际的工作中都能用上，这使我意识到自己是在做一件非常有意义的事情，虽然辛苦，但是确实能帮助到同事。
　　这门课程大约是30个学时，我才开始讲没多久，毕宁就再次打电话给我，他还是希望我能写一本关于Oracle数据库备份恢复方面的书。我清楚地记得那天下午接到毕宁电话的时候，脑海里突然闪现了一个念头——为什么不把现在讲的这门SQL优化的课程写成一本书呢？这样一来可以对毕宁有个交待，二来也可以帮到更多的人，而不仅仅是我的同事。因为只要是用Oracle数据库的，只要是构建在Oracle数据库上的应用系统就必然会涉及SQL优化，也就是说SQL优化不同于备份恢复，它是具备普适性的。另外，市面上系统阐述Oracle数据库中SQL优化的书非常少，这意味着我有很大的发挥空间。如果能写一本系统的、从本质上阐述如何在Oracle数据库里做SQL优化的书，能够通过这本书教会开发人员如何在Oracle数据库里写出高质量的SQL，以及如何对有性能问题的SQL做诊断与调整，那么也许就可以从源头上保证，由这些开发人员所开发出来的基于Oracle数据库的应用系统在SQL上是没有性能问题的，而那些由于SQL撰写不当而导致的各种性能问题也就不复存在了。如果真能做到这一点，那真是一件功德无量的事情。
　　在和毕宁沟通过几次后，我的上述想法获得了他的支持，于是从2011年10月份开始，我就正式开始撰写这本书。只是我万万没有想到，这一写就写了17个月。
　　这本书的撰写过程是极为艰苦的。一来是因为我对自己要求很高，希望写出来的书通俗易懂（普通的使用Oracle数据库的开发人员就能看懂），但同时又要具备一定的深度；二来是因为我倡导“从本质和原理入手，以不变应万变”的SQL优化思路，必然涉及深入介绍Oracle数据库里的优化器，但Oracle数据库里的优化器实在是太复杂了。
　　现在回想起来，我为这本书付出了太多太多。在这一年多的撰写过程中，由于长期熬夜，我能明显感觉到身体越来越差，到了撰写后期更是频繁往医院跑，但无论如何，我还是坚持下来了。
　　本书的主要内容
　　本书共8章。
　　第1章“Oracle里的优化器”，详细介绍了Oracle数据库中与优化器相关的各个方面的内容，包括优化器的模式、结果集（RowSource）、集的势（Cardinality）、可选择率（Selectivity）、可传递性（Transitivity）、各种数据访问的方法，以及与表连接相关的内容。
　　第2章“Oracle里的执行计划”，详细介绍了Oracle数据里与执行计划有关的各个方面的内容，包括执行计划的含义，如何查看执行计划，如何得到目标SQL真实的执行计划，如何查看执行计划的执行顺序，Oracle数据库里各种常见的执行计划的含义，以及如何在Oracle数据库中稳定执行计划。
　　第3章“Oracle里的Cursor和绑定变量”，详细介绍了Oracle数据库中与Cursor和绑定变量相关的各个方面的内容，包括SharedCursor、SessionCursor、绑定变量、游标共享、硬解析、软解析、软软解析，以及与它们息息相关的Oracle数据库里的四种应用类型。
　　第4章“Oracle里的查询转换”，详细介绍了Oracle数据库中与查询转换有关的各个方面的内容，包括子查询展开、视图合并、星型转换、连接谓词推入、连接因式分解、表扩展、表移除，以及Oracle如何处理SQL语句中的IN。
　　第5章“Oracle里的统计信息”，详细介绍了Oracle数据库里与统计信息相关的各个方面的内容，包括Oracle数据库中各种统计信息的分类、含义、收集和查看方法，以及如何在Oracle数据库里正确地收集统计信息。
　　第6章“Oracle里的Hint”，详细介绍了Oracle数据库中与Hint有关的各个方面的内容，包括什么是Hint，如何用Hint，Hint什么情况下会失效，以及Oracle数据库中常见的各种Hint。
　　第7章“Oracle里的并行”，详细介绍了Oracle数据库里并行的基本概念以及在Oracle数据库里如何控制并行，包括在Oracle数据库里开启并行、控制并行度等。
　　第8章“Oracle里SQL优化的方法论”，介绍了在Oracle数据库里如何做SQL优化，提出了我们总结出来的Oracle数据库里SQL优化的方法论，并结合实例验证了上述方法论。
　　本书的读者对象
　　本书适用于使用Oracle数据库的开发人员、OracleDBA和其他对Oracle数据库感兴趣的人员。
　　本书也可以作为各大中专院校相关专业的教学辅导和参考用书，或作为相关培训机构的培训教材。
　　本书代码下载
　　本书使用的所有脚本和范例代码均可以通过我网站上的Books专栏下载。
　　本书约定
　　本书介绍的SQL优化方法论是通用的方法，并不局限于Oracle数据库的某个具体的版本，但本书的实例和测试结果绝大部分是基于Oracle11gR2的（除个别特别注明的实例之外）。而Oracle数据库不同的版本之间在某些方面可能会差别很大，所以即便是同样的实例，在Oracle数据库不同的版本上的测试结果也有可能不同，在此特别说明，一切以实际情况为准。
　　由于我的水准和经验所限，书中的错误之处在所难免，在此诚挚期待大家阅读后的指正。可以通过电子邮件与我取得联系，欢迎与我交流任何关于本书的问题。

　　从上述显示内容可以看出，此SQL的执行计划已经从之前的索引唯一性扫描变为现在的索引范围扫描，其耗费的逻辑读也从之前的73递增到现在的74，这说明在同等条件下，当目标索引的索引行的数量大于1时，索引范围扫描所耗费的逻辑读确实至少会比相应的索引唯一性扫描多1。
　　注意，上述测试结果中逻辑读为73和74；这是包含了硬解析时递归调用所耗费的逻辑读，上述SQL在软解析／软软解析的情况下不会有这么多的逻辑读。这里容易引起误解，因为这多出来的逻辑读可能来源于递归调用时所耗费的逻辑读（但实际上这里两次递归调用所耗费的逻辑读显然是相同的）。
　　这里更好的比较方式是不刷新数据字典缓存和Buffer Cache，然后多执行几次上述SQL并取最后几次稳定的执行结果。实际上，这种更好的比较方式所得到的测试结果和上述测试结果是一致的。
　　关于硬解析和软解析／软软解析，我们会在“第3章Oracle里的Cursor和绑定变量”中详细解释，这里不再赘述。
　　12.323索引全扫描
　　索引全扫描（INDEX FULL SCAN）适用于所有类型的8树索引（包括唯一性索引和非唯一性索引）。所谓的“索引全扫描”，就是指要扫描目标索引所有叶子块的所有索引行。这里需要注意的是，索引全扫描需要扫描目标索引的所有叶子块，但这并不意味着需要扫描该索引的所有分支块。在默认情况下，Oracle在做索引全扫描时只需要通过访问必要的分支块定位到位于该索引最左边的叶子块的第一行索引行，就可以利用该索引叶子块之间的双向指针链表，从左至右依次顺序扫描该索引所有叶子块的所有索引行了。
　　既然在默认情况下，索引全扫描要从左至右依次顺序扫描目标索引所有叶子块的所有索引行，而索引是有序的，所以索引全扫描的执行结果也是有序的，并且是按照该索引的索引键值列来排序，这也意味着走索引全扫描能够既达到排序的效果，又同时避免了对该索引的索引键值列的真正排序操作。
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