一、問題的提出

在應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)初期，由于開發(fā)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)比較少，對于查詢SQL語句，復雜視圖的編寫等體會不出SQL語句各種寫法的性能優(yōu)劣，但是如果將應(yīng)用系統(tǒng)提交實際應(yīng)用后，隨著數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的增加，系統(tǒng)的響應(yīng)速度就成為目前系統(tǒng)需要解決的最主要的問題之一。

系統(tǒng)優(yōu)化中一個很重要的方面就是SQL語句的優(yōu)化。對于海量數(shù)據(jù)，劣質(zhì)SQL語句和優(yōu)質(zhì)SQL語句之間的速度差別可以達到上百倍，可見對于一個系統(tǒng)不是簡單地能實現(xiàn)其功能就可，而是要寫出高質(zhì)量的SQL語句，提高系統(tǒng)的可用性。

在多數(shù)情況下，Oracle使用索引來更快地遍歷表，優(yōu)化器主要根據(jù)定義的索引來提高性能。但是，如果在SQL語句的where子句中寫的SQL代碼不合理，就會造成優(yōu)化器刪去索引而使用全表掃描，一般就這種SQL語句就是所謂的劣質(zhì)SQL語句。在編寫SQL語句時我們應(yīng)清楚優(yōu)化器根據(jù)何種原則來刪除索引，這有助于寫出高性能的SQL語句。

二、SQL語句編寫注意問題

下面就某些SQL語句的where子句編寫中需要注意的問題作詳細介紹。在這些where子句中，即使某些列存在索引，但是由于編寫了劣質(zhì)的SQL，系統(tǒng)在運行該SQL語句時也不能使用該索引，而同樣使用全表掃描，這就造成了響應(yīng)速度的極大降低。

1. 操作符優(yōu)化

(a) IN 操作符

用IN寫出來的SQL的優(yōu)點是比較容易寫及清晰易懂，這比較適合現(xiàn)代軟件開發(fā)的風格。但是用IN的SQL性能總是比較低的，從Oracle執(zhí)行的步驟來分析用IN的SQL與不用IN的SQL有以下區(qū)別：

ORACLE試圖將其轉(zhuǎn)換成多個表的連接，如果轉(zhuǎn)換不成功則先執(zhí)行IN里面的子查詢，再查詢外層的表記錄，如果轉(zhuǎn)換成功則直接采用多個表的連接方式查詢。由此可見用IN的SQL至少多了一個轉(zhuǎn)換的過程。一般的SQL都可以轉(zhuǎn)換成功，但對于含有分組統(tǒng)計等方面的SQL就不能轉(zhuǎn)換了。

推薦方案：在業(yè)務(wù)密集的SQL當中盡量不采用IN操作符，用EXISTS 方案代替。

(b) NOT IN操作符

此操作是強列不推薦使用的，因為它不能應(yīng)用表的索引。

推薦方案：用NOT EXISTS 方案代替

(c) IS NULL 或IS NOT NULL操作（判斷字段是否為空）

判斷字段是否為空一般是不會應(yīng)用索引的，因為索引是不索引空值的。不能用null作索引，任何包含null值的列都將不會被包含在索引中。即使索引有多列這樣的情況下，只要這些列中有一列含有null，該列就會從索引中排除。

也就是說如果某列存在空值，即使對該列建索引也不會提高性能。任何在where子句中使用is null或is not null的語句優(yōu)化器是不允許使用索引的。

推薦方案：用其它相同功能的操作運算代替，如：a is not null 改為 a>0 或a>’’等。不允許字段為空，而用一個缺省值代替空值，如申請中狀態(tài)字段不允許為空，缺省為申請。

(d) > 及 < 操作符（大于或小于操作符）

大于或小于操作符一般情況下是不用調(diào)整的，因為它有索引就會采用索引查找，但有的情況下可以對它進行優(yōu)化，如一個表有100萬記錄，一個數(shù)值型字段A，30萬記錄的A=0，30萬記錄的A=1，39萬記錄的A=2，1萬記錄的A=3。那么執(zhí)行A>2與A>=3的效果就有很大的區(qū)別了，因為A>2時ORACLE會先找出為2的記錄索引再進行比較，而A>=3時ORACLE則直接找到=3的記錄索引。

(e) LIKE操作符

LIKE操作符可以應(yīng)用通配符查詢，里面的通配符組合可能達到幾乎是任意的查詢，但是如果用得不好則會產(chǎn)生性能上的問題，如LIKE ‘%5400%’ 這種查詢不會引用索引，而LIKE ‘X5400%’則會引用范圍索引。

一個實際例子：用YW_YHJBQK表中營業(yè)編號后面的戶標識號可來查詢營業(yè)編號 YY_BH LIKE ‘%5400%’ 這個條件會產(chǎn)生全表掃描，如果改成YY_BH LIKE ’X5400%’ OR YY_BH LIKE ’B5400%’ 則會利用YY_BH的索引進行兩個范圍的查詢，性能肯定大大提高。

帶通配符(%)的like語句：

同樣以上面的例子來看這種情況。目前的需求是這樣的，要求在職工表中查詢名字中包含cliton的人?？梢圆捎萌缦碌牟樵僑QL語句：

select * from employee where last_name like '%cliton%'; 

這里由于通配符(%)在搜尋詞首出現(xiàn)，所以O(shè)racle系統(tǒng)不使用last_name的索引。在很多情況下可能無法避免這種情況，但是一定要心中有底，通配符如此使用會降低查詢速度。然而當通配符出現(xiàn)在字符串其他位置時，優(yōu)化器就能利用索引。在下面的查詢中索引得到了使用：

select * from employee where last_name like 'c%'; 

(f) UNION操作符

UNION在進行表鏈接后會篩選掉重復的記錄，所以在表鏈接后會對所產(chǎn)生的結(jié)果集進行排序運算，刪除重復的記錄再返回結(jié)果。實際大部分應(yīng)用中是不會產(chǎn)生重復的記錄，最常見的是過程表與歷史表UNION。如：

select * from gc_dfys   
union   
select * from ls_jg_dfys 

這個SQL在運行時先取出兩個表的結(jié)果，再用排序空間進行排序刪除重復的記錄，最后返回結(jié)果集，如果表數(shù)據(jù)量大的話可能會導致用磁盤進行排序。

推薦方案：采用UNION ALL操作符替代UNION，因為UNION ALL操作只是簡單的將兩個結(jié)果合并后就返回。

select * from gc_dfys   
union all   
select * from ls_jg_dfys 

(g) 聯(lián)接列

對于有聯(lián)接的列，即使最后的聯(lián)接值為一個靜態(tài)值，優(yōu)化器是不會使用索引的。我們一起來看一個例子，假定有一個職工表(employee)，對于一個職工的姓和名分成兩列存放(FIRST_NAME和LAST_NAME)，現(xiàn)在要查詢一個叫比爾.克林頓(Bill Cliton)的職工。

下面是一個采用聯(lián)接查詢的SQL語句：

select * from employss where first_name||''||last_name ='Beill Cliton'; 

上面這條語句完全可以查詢出是否有Bill Cliton這個員工，但是這里需要注意，系統(tǒng)優(yōu)化器對基于last_name創(chuàng)建的索引沒有使用。當采用下面這種SQL語句的編寫，Oracle系統(tǒng)就可以采用基于last_name創(chuàng)建的索引。

where first_name ='Beill' and last_name ='Cliton'; 

(h) Order by語句

ORDER BY語句決定了Oracle如何將返回的查詢結(jié)果排序。Order by語句對要排序的列沒有什么特別的限制，也可以將函數(shù)加入列中(象聯(lián)接或者附加等)。任何在Order by語句的非索引項或者有計算表達式都將降低查詢速度。

仔細檢查order by語句以找出非索引項或者表達式，它們會降低性能。解決這個問題的辦法就是重寫order by語句以使用索引，也可以為所使用的列建立另外一個索引，同時應(yīng)絕對避免在order by子句中使用表達式。

(i) NOT

我們在查詢時經(jīng)常在where子句使用一些邏輯表達式，如大于、小于、等于以及不等于等等，也可以使用and(與)、or(或)以及not(非)。NOT可用來對任何邏輯運算符號取反。下面是一個NOT子句的例子:

where not (status ='VALID') 

如果要使用NOT，則應(yīng)在取反的短語前面加上括號，并在短語前面加上NOT運算符。NOT運算符包含在另外一個邏輯運算符中，這就是不等于(<>)運算符。換句話說，即使不在查詢where子句中顯式地加入NOT詞，NOT仍在運算符中，見下例：

where status <>'INVALID'; 

對這個查詢，可以改寫為不使用NOT：

select * from employee where salary<3000 or salary>3000; 

雖然這兩種查詢的結(jié)果一樣，但是第二種查詢方案會比第一種查詢方案更快些。第二種查詢允許Oracle對salary列使用索引，而第一種查詢則不能使用索引。

2. SQL書寫的影響

(a) 同一功能同一性能不同寫法SQL的影響。

如一個SQL在A程序員寫的為  Select * from zl_yhjbqk

B程序員寫的為 Select * from dlyx.zl_yhjbqk（帶表所有者的前綴）

C程序員寫的為 Select * from DLYX.ZLYHJBQK（大寫表名）

D程序員寫的為 Select *  from DLYX.ZLYHJBQK（中間多了空格）

以上四個SQL在ORACLE分析整理之后產(chǎn)生的結(jié)果及執(zhí)行的時間是一樣的，但是從ORACLE共享內(nèi)存SGA的原理，可以得出ORACLE對每個SQL 都會對其進行一次分析，并且占用共享內(nèi)存。

如果將SQL的字符串及格式寫得完全相同，則ORACLE只會分析一次，共享內(nèi)存也只會留下一次的分析結(jié)果，這不僅可以減少分析SQL的時間，而且可以減少共享內(nèi)存重復的信息，ORACLE也可以準確統(tǒng)計SQL的執(zhí)行頻率。

(b) WHERE后面的條件順序影響

WHERE子句后面的條件順序?qū)Υ髷?shù)據(jù)量表的查詢會產(chǎn)生直接的影響。如：

Select * from zl_yhjbqk where dy_dj = '1KV以下' and xh_bz=1   
Select * from zl_yhjbqk where xh_bz=1 and dy_dj = '1KV以下' 

以上兩個SQL中dy_dj（電壓等級）及xh_bz（銷戶標志）兩個字段都沒進行索引，所以執(zhí)行的時候都是全表掃描，第一條SQL的dy_dj = ’1KV以下’條件在記錄集內(nèi)比率為99%，而xh_bz=1的比率只為0.5%，在進行第一條SQL的時候99%條記錄都進行dy_dj及xh_bz的比較，而在進行第二條SQL的時候0.5%條記錄都進行dy_dj及xh_bz的比較，以此可以得出第二條SQL的CPU占用率明顯比第一條低。

(c) 查詢表順序的影響

在FROM后面的表中的列表順序會對SQL執(zhí)行性能影響，在沒有索引及ORACLE沒有對表進行統(tǒng)計分析的情況下，ORACLE會按表出現(xiàn)的順序進行鏈接，由此可見表的順序不對時會產(chǎn)生十分耗服物器資源的數(shù)據(jù)交叉。（注：如果對表進行了統(tǒng)計分析，ORACLE會自動先進小表的鏈接，再進行大表的鏈接）

3. SQL語句索引的利用

(a) 對條件字段的一些優(yōu)化

采用函數(shù)處理的字段不能利用索引，如：

substr(hbs_bh,1,4)=’5400’ 

優(yōu)化處理：

hbs_bh like ‘5400%’ 

trunc(sk_rq)=trunc(sysdate) 

優(yōu)化處理：

sk_rq>=trunc(sysdate) and sk_rq 

進行了顯式或隱式的運算的字段不能進行索引，如：

ss_df+20>50 

優(yōu)化處理：

ss_df>30 

‘X’ || hbs_bh>’X5400021452’ 

優(yōu)化處理：

hbs_bh>’5400021542’ 

sk_rq+5=sysdate 

優(yōu)化處理：

sk_rq=sysdate-5 

hbs_bh=5401002554 

優(yōu)化處理：

hbs_bh=’ 5401002554’ 

注：此條件對hbs_bh 進行隱式的to_number轉(zhuǎn)換，因為hbs_bh字段是字符型。

條件內(nèi)包括了多個本表的字段運算時不能進行索引，如：

hbs_bh=5401002554 

優(yōu)化處理：

hbs_bh=’ 5401002554’ 

注：此條件對hbs_bh 進行隱式的to_number轉(zhuǎn)換，因為hbs_bh字段是字符型。

條件內(nèi)包括了多個本表的字段運算時不能進行索引，如：

ys_df>cx_df 

無法進行優(yōu)化 

qc_bh || kh_bh=’5400250000’ 

優(yōu)化處理：

qc_bh=’5400’ and kh_bh=’250000’