oracle 索引不能使用深入解析
编程学习 2021-07-05 16:08www.dzhlxh.cn编程入门
在开发过程中经常会使用到oracle 索引,偶尔会发现无法使用,本文将以此问题进行深入分析，需要了解的朋友可以参考下
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（SMJ）、HashJoin（HJ）和NestedLoopJoin（NL）。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（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。
第十一，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索引的话，可采用以下方式：“SELECT/*+INDEX（AIND_COL1）*/*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（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${ORACLE_HOME}/rdbms/admin/下的utlxplan.sql
。
打开SQL*PLUS，输入“SETAUTOTRACEON”，然后运行待调试的SQL语句。在给出查询结果后，ORACLE将显示相应的“执行计划”，包括优化器类型、执行代价、连接方式、连接顺序、数据搜索路径以
及相应的连续读、物理读等资源代价。如果我们不能确定需要跟踪的具体SQL语句，比如某个应用使用一段时间后，响应速度忽然变慢。我们这
时可以利用ORACLE提供的另一个有力工具TKPROF，对应用的执行过程全程跟踪。
我们要先在系统视图V$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（SID，SERIAL#，TRUE）；”。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.
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（SMJ）、HashJoin（HJ）和NestedLoopJoin（NL）。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（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。
第十一，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索引的话，可采用以下方式：“SELECT/*+INDEX（AIND_COL1）*/*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（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${ORACLE_HOME}/rdbms/admin/下的utlxplan.sql
。
打开SQL*PLUS，输入“SETAUTOTRACEON”，然后运行待调试的SQL语句。在给出查询结果后，ORACLE将显示相应的“执行计划”，包括优化器类型、执行代价、连接方式、连接顺序、数据搜索路径以
及相应的连续读、物理读等资源代价。如果我们不能确定需要跟踪的具体SQL语句，比如某个应用使用一段时间后，响应速度忽然变慢。我们这
时可以利用ORACLE提供的另一个有力工具TKPROF，对应用的执行过程全程跟踪。
我们要先在系统视图V$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（SID，SERIAL#，TRUE）；”。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.