SQL語句性能調(diào)整原則

2019-09-08 23:34:20

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供稿：網(wǎng)友

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(duì)于查詢SQL語句，復(fù)雜視圖的的編寫等體會(huì)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(shí)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(gè)很重要的方面就是SQL語句的優(yōu)化。對(duì)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(dá)到上百倍，可見對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單地能實(shí)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(huì)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(shí)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(xì)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(yùn)行該SQL語句時(shí)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. IS NULL 與 IS NOT NULL
不能用null作索引，任何包含null值的列都將不會(huì)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(huì)從索引中排除。也就是說如果某列存在空值，即使對(duì)該列建索引也不會(huì)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。

2. 聯(lián)接列

對(duì)于有聯(lián)接的列，即使最后的聯(lián)接值為一個(gè)靜態(tài)值，優(yōu)化器是不會(huì)使用索引的。我們一起來看一個(gè)例子，假定有一個(gè)職工表（employee），對(duì)于一個(gè)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(gè)叫比爾.克林頓（Bill Cliton）的職工。

下面是一個(gè)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(gè)員工，但是這里需要注意，系統(tǒng)優(yōu)化器對(duì)基于last_name創(chuàng)建的索引沒有使用。

當(dāng)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。

Select * from employee
where
first_name ='Beill' and last_name ='Cliton';

遇到下面這種情況又如何處理呢？如果一個(gè)變量（name）中存放著Bill Cliton這個(gè)員工的姓名，對(duì)于這種情況我們又如何避免全程遍歷，使用索引呢？可以使用一個(gè)函數(shù)，將變量name中的姓和名分開就可以了，但是有一點(diǎn)需要注意，這個(gè)函數(shù)是不能作用在索引列上。下面是SQL查詢腳本：

select * from employee
where
first_name = SUBSTR('&&name',1,INSTR('&&name',' ')-1)
and
last_name = SUBSTR('&&name',INSTR('&&name’,' ')+1)

3. 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。可以采用如下的查詢SQL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(huì)降低查詢速度。然而當(dāng)通配符出現(xiàn)在字符串其他位置時(shí)，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%';

4. 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(duì)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(xiàng)或者有計(jì)算表達(dá)式都將降低查詢速度。

仔細(xì)檢查order by語句以找出非索引項(xiàng)或者表達(dá)式，它們會(huì)降低性能。解決這個(gè)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(gè)索引，同時(shí)應(yīng)絕對(duì)避免在order by子句中使用表達(dá)式。

5. NOT

我們?cè)诓樵儠r(shí)經(jīng)常在where子句使用一些邏輯表達(dá)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(duì)任何邏輯運(yùn)算符號(hào)取反。下面是一個(gè)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(hào)，并在短語前面加上NOT運(yùn)算符。NOT運(yùn)算符包含在另外一個(gè)邏輯運(yùn)算符中，這就是不等于（<>）運(yùn)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(yùn)算符中，見下例：

... where status <>'INVALID';

再看下面這個(gè)例子：

select * from employee where salary<>3000;

對(duì)這個(gè)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(huì)比第一種查詢方案更快些。第二種查詢?cè)试SOracle對(duì)salary列使用索引，而第一種查詢則不能使用索引。

6. IN和EXISTS

有時(shí)候會(huì)將一列和一系列值相比較。最簡(jiǎn)單的辦法就是在where子句中使用子查詢。在where子句中可以使用兩種格式的子查詢。

第一種格式是使用IN操作符：

... where column in(select * from ... where ...);

第二種格式是使用EXIST操作符：

... where exists (select 'X' from ...where ...);

我相信絕大多數(shù)人會(huì)使用第一種格式，因?yàn)樗容^容易編寫，而實(shí)際上第二種格式要遠(yuǎn)比第一種格式的效率高。在Oracle中可以幾乎將所有的IN操作符子查詢改寫為使用EXISTS的子查詢。

第二種格式中，子查詢以‘select 'X'開始。運(yùn)用EXISTS子句不管子查詢從表中抽取什么數(shù)據(jù)它只查看where子句。這樣優(yōu)化器就不必遍歷整個(gè)表而僅根據(jù)索引就可完成工作（這里假定在where語句中使用的列存在索引）。相對(duì)于IN子句來說，EXISTS使用相連子查詢，構(gòu)造起來要比IN子查詢困難一些。

通過使用EXIST，Oracle系統(tǒng)會(huì)首先檢查主查詢，然后運(yùn)行子查詢直到它找到第一個(gè)匹配項(xiàng)，這就節(jié)省了時(shí)間。Oracle系統(tǒng)在執(zhí)行IN子查詢時(shí)，首先執(zhí)行子查詢，并將獲得的結(jié)果列表存放在在一個(gè)加了索引的臨時(shí)表中。在執(zhí)行子查詢之前，系統(tǒng)先將主查詢掛起，待子查詢執(zhí)行完畢，存放在臨時(shí)表中以后再執(zhí)行主查詢。這也就是使用EXISTS比使用IN通常查詢速度快的原因。

同時(shí)應(yīng)盡可能使用NOT EXISTS來代替NOT IN，盡管二者都使用了NOT（不能使用索引而降低速度），NOT EXISTS要比NOT IN查詢效率更高。

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