Oracle中的SQL语句性能调整原则

    一、问题的提出
    在应用系统开发初期，由于开发数据库数据比较少，对于查询SQL语句，复杂视图的的编写等体会不出SQL语句各种写法的性能优劣，但是假如将应用系统提交实际应用后，随着数据库中数据的增加，系统的响应速度就成为目前系统需要解决的最主要的问题之一。系统优化中一个很重要的方面就是SQL语句的优化。对于海量数据，劣质SQL语句和优质SQL语句之间的速度差别可以达到上百倍，可见对于一个系统不是简单地能实现其功能就可，而是要写出高质量的SQL语句，提高系统的可用性。

    在多数情况下，Oracle使用索引来更快地遍历表，优化器主要根据定义的索引来提高性能。但是，假如在SQL语句的where子句中写的SQL代码不合理，就会造成优化器删去索引而使用全表扫描，一般就这种SQL语句就是所谓的劣质SQL语句。在编写SQL语句时我们应清楚优化器根据何种原则来删除索引，这有助于写出高性能的SQL语句。

    二、SQL语句编写注重问题
    下面就某些SQL语句的where子句编写中需要注重的问题作具体介绍。在这些where子句中，即使某些列存在索引，但是由于编写了劣质的SQL，系统在运行该SQL语句时也不能使用该索引，而同样使用全表扫描，这就造成了响应速度的极大降低。

    1. IS NULL 与 IS NOT NULL
    不能用null作索引，任何包含null值的列都将不会被包含在索引中。即使索引有多列这样的情况下，只要这些列中有一列含有null，该列就会从索引中排除。也就是说假如某列存在空值，即使对该列建索引也不会提高性能。

    任何在where子句中使用is null或is not null的语句优化器是不答应使用索引的。

    2. 联接列

    对于有联接的列，即使最后的联接值为一个静态值，优化器是不会使用索引的。我们一起来看一个例子，假定有一个职工表（employee），对于一个职工的姓和名分成两列存放（FIRST_NAME和LAST_NAME），现在要查询一个叫比尔.克林顿（Bill Cliton）的职工。

    下面是一个采用联接查询的SQL语句，
     select * from employss where first_name''last_name ='Beill Cliton';
    上面这条语句完全可以查询出是否有Bill Cliton这个员工，但是这里需要注重，系统优化器对基于last_name创建的索引没有使用。

    当采用下面这种SQL语句的编写，Oracle系统就可以采用基于last_name创建的索引。
Select * from employee where first_name ='Beill' and last_name ='Cliton';
    碰到下面这种情况又如何处理呢？假如一个变量（name）中存放着Bill Cliton这个员工的姓名，对于这种情况我们又如何避免全程遍历，使用索引呢？可以使用一个函数，将变量name中的姓和名分开就可以了，但是有一点需要注重，这个函数是不能作用在索引列上。下面是SQL查询脚本： select * from employee where first_name = SUBSTR('&&name',1,INSTR(
'&&name',' ')-1) and last_name = SUBSTR('&&name',INSTR('&&name’,' ')+1)     3. 带通配符（%）的like语句

    同样以上面的例子来看这种情况。目前的需求是这样的，要求在职工表中查询名字中包含cliton的人。可以采用如下的查询SQL语句：    select * from employee where last_name like '%cliton%';

    这里由于通配符（%）在搜寻词首出现，所以Oracle系统不使用last_name的索引。在很多情况下可能无法避免这种情况，但是一定要心中有底，通配符如此使用会降低查询速度。然而当通配符出现在字符串其他位置时，优化器就能利用索引。在下面的查询中索引得到了使用：      select * from employee where last_name like 'c%';
    4. Order by语句

    ORDER BY语句决定了Oracle如何将返回的查询结果排序。Order by语句对要排序的列没有什么非凡的限制，也可以将函数加入列中（象联接或者附加等）。任何在Order by语句的非索引项或者有计算表达式都将降低查询速度。

    仔细检查order by语句以找出非索引项或者表达式，它们会降低性能。解决这个问题的办法就是重写order by语句以使用索引，也可以为所使用的列建立另外一个索引，同时应绝对避免在order by子句中使用表达式。

    5. NOT

    我们在查询时经常在where子句使用一些逻辑表达式，如大于、小于、等于以及不等于等等，也可以使用and（与）、or（或）以及not（非）。NOT可用来对任何逻辑运算符号取反。下面是一个NOT子句的例子：

    ... where not (status ='VALID')

    假如要使用NOT，则应在取反的短语前面加上括号，并在短语前面加上NOT运算符。NOT运算符包含在另外一个逻辑运算符中，这就是不等于（<>）运算符。换句话说，即使不在查询where子句中显式地加入NOT词，NOT仍在运算符中，见下例：

    ... where status <>'INVALID';

    再看下面这个例子：

    select * from employee where salary<>3000;

    对这个查询，可以改写为不使用NOT：

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

    虽然这两种查询的结果一样，但是第二种查询方案会比第一种查询方案更快些。第二种查询答应Oracle对salary列使用索引，而第一种查询则不能使用索引。

    6. IN和EXISTS

    有时候会将一列和一系列值相比较。最简单的办法就是在where子句中使用子查询。在where子句中可以使用两种格式的子查询。

    第一种格式是使用IN操作符：

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

    第二种格式是使用EXIST操作符：

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

    我相信绝大多数人会使用第一种格式，因为它比较轻易编写，而实际上第二种格式要远比第一种格式的效率高。在Oracle中可以几乎将所有的IN操作符子查询改写为使用EXISTS的子查询。

    第二种格式中，子查询以‘select 'X'开始。运用EXISTS子句不管子查询从表中抽取什么数据它只查看where子句。这样优化器就不必遍历整个表而仅根据索引就可完成工作（这里假定在where语句中使用的列存在索引）。相对于IN子句来说，EXISTS使用相连子查询，构造起来要比IN子查询困难一些。

    通过使用EXIST，Oracle系统会首先检查主查询，然后运行子查询直到它找到第一个匹配项，这就节省了时间。Oracle系统在执行IN子查询时，首先执行子查询，并将获得的结果列表存放在在一个加了索引的临时表中。在执行子查询之前，系统先将主查询挂起，待子查询执行完毕，存放在临时表中以后再执行主查询。这也就是使用EXISTS比使用IN通常查询速度快的原因。

    同时应尽可能使用NOT EXISTS来代替NOT IN，尽管二者都使用了NOT（不能使用索引而降低速度），NOT EXISTS要比NOT IN查询效率更高。     另外一些提高表连接的查询速度的方法：

    1.在表连接查询时,经常用下列查询方法查询数据是：
SELECT RECORDNO,NAME,AGE FROM 表1 WHERE 表1.RECORDNO NOT IN
(SELECT RECORDNO FROM 表2 WHERE BIRTHDAY=’710618’);
    笔者发现，假如表1的长度为6000条记录，表2的长度为1000条记录, 则要4分钟才能出结果。原因是使用了比较运算符 NOT IN ,它的逻辑测试速度是最慢的。利用外连接替换NOT IN 运算符，查询时间则缩短为50秒。修改方法如下:
SELECT RECORDNO,NAME,AGE FROM 表1,表2 WHERE 表1.RECORDNO=表2.RECORDNO(+)
AND 表2.RECORDNO IS NULL AND 表2.BIRTHDAY(+)=’710618’;