Oracle的優(yōu)化器的RBO和CBO方式


1、基于規(guī)則的優(yōu)化方式(Rule-Based Optimization，簡稱為RBO)

優(yōu)化器在分析SQL語句時,所遵循的是Oracle內(nèi)部預(yù)定的一些規(guī)則，對數(shù)據(jù)是不敏感的。它只借助少量的信息來決定一個sql語句的執(zhí)行計劃，包括：
1）sql語句本身
2）sql中涉及到的table、view、index等的基本信息
3）本地數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)字典中的信息（遠程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典信息對RBO是無效的）
例如：我們常見的，當一個where子句中的一列有索引時去走索引。但是需要注意，走索引不一定就是優(yōu)的，比如一個表只有兩行數(shù)據(jù)，一次IO就可以完成全表的檢索,而此時走索引時則需要兩次IO,這時全表掃描(full table scan)的效率更優(yōu)。


2、基于代價的優(yōu)化方式(Cost-Based Optimization，簡稱為CBO)

它是看語句的代價(Cost),通過代價引擎來估計每個執(zhí)行計劃所需的代價，該代價將每個執(zhí)行計劃所耗費的資源進行量化，CBO根據(jù)這個代價選擇出最優(yōu)的執(zhí)行計劃。一個查詢所耗費的資源可分為三部分：I/O代價、CPU代價、NETWORK代價。I/O是指把數(shù)據(jù)從磁盤讀入內(nèi)存時所需代價（該代價是查詢所需最主要的，所以在優(yōu)化時一個基本原則就是降低I/O總次數(shù)）；CPU代價是指處理內(nèi)存中數(shù)據(jù)所需的代價，數(shù)據(jù)一旦讀入內(nèi)存，當我們識別出我們所要的數(shù)據(jù)后，會在這些數(shù)據(jù)上執(zhí)行排序（sort）或連接（join）操作，這需要消耗CPU資源；對于訪問遠程節(jié)點來說，network代價的花費也是很大的。
優(yōu)化器在判斷是否用這種方式時,主要參照的是表及索引的統(tǒng)計信息。統(tǒng)計信息給出表的大小、有多少行、每行的長度等信息。這些統(tǒng)計信息起初在庫內(nèi)是沒有的，是做analyze后才出現(xiàn)的，很多的時侯過期統(tǒng)計信息會令優(yōu)化器做出一個錯誤的執(zhí)行計劃,因些應(yīng)及時更新這些信息（dbms_stat.analyze）。
如星型連接排列查詢，哈希連接查詢，函數(shù)索引，和并行查詢等一些技術(shù)都是基于CBD的。


3、優(yōu)化模式包括Rule、Choose、First rows、All rows四種方式：

Rule：基于規(guī)則的方式。
Choolse：默認的情況下Oracle用的便是這種方式。指的是當一個表或或索引有統(tǒng)計信息，則走CBO的方式，如果表或索引沒統(tǒng)計信息，表又不是特別的小，而且相應(yīng)的列有索引時，那么就走索引，走RBO的方式。
First Rows：它與Choose方式是類似的，所不同的是當一個表有統(tǒng)計信息時，它將是以最快的方式返回查詢的最先的幾行，從總體上減少了響應(yīng)時間。
All Rows:也就是我們所說的Cost的方式，當一個表有統(tǒng)計信息時，它將以最快的方式返回表的所有的行，從總體上提高查詢的吞吐量。沒有統(tǒng)計信息則走RBO的方式。


4、設(shè)定選用哪種優(yōu)化模式：
A、在initSID.ora中設(shè)定OPTIMIZER_MODE=RULE/CHOOSE/FIRST_ROWS/ALL_ROWS（默認是Choose）
B、Sessions級別通過：ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=RULE/CHOOSE/FIRST_ROWS/ALL_ROWS
C、語句級別用Hint（/*+ ... */）來設(shè)定


5、一些常見的問題：

A、為什么表的某個字段明明有索引，但執(zhí)行計劃卻不走索引？
1、優(yōu)化模式是all_rows的方式
2、表作過analyze，有統(tǒng)計信息
3、表很小，上文提到過的，Oracle的優(yōu)化器認為不值得走索引。

B、使用CBO時，SQL語句中為什么不能引用系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典表或視圖？
1、因為系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典表都未被分析過，可能導(dǎo)致極差的“執(zhí)行計劃”。
2、擅自對數(shù)據(jù)字典表做分析，可能導(dǎo)致死鎖，或系統(tǒng)性能嚴重下降。

C、使用CBO時如何選擇表連接方式？
1、CBO有時會偏重于SMJ和HJ，但在OLTP系統(tǒng)中，NL一般會更好，因為它高效的使用了索引。
2、SMJ即使相關(guān)列上建有索引，最多只能因索引的存在，避免數(shù)據(jù)排序過程。
3、HJ由于須做HASH運算，索引的存在對數(shù)據(jù)查詢速度幾乎沒有影響。

D、使用CBO時，需要注意什么嗎？
1、必須保證為表和相關(guān)的索引搜集足夠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 對數(shù)據(jù)經(jīng)常有增、刪、改的表最好定期對表和索引進行分析
2、可用SQL語句：analyze table xxx compute statistics for all indexes

E、為什么有時使用CBO會比較慢？
1、沒有對表或視圖進行Analyze
2、SQL進行CBO時對于沒有Analyze的對象會自動進行Analyze，因此造成運行緩慢

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