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SQL语句性能调整原则

2019年05月15日 07:48  | 萬仟网IT编程  | 我要评论

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,但是如果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,如果在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语句编写注意问题
下面就某些sql语句的where子句编写中需要注意的问题作详细介绍。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。也就是说如果某列存在空值,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的语句优化器是不允许使用索引的。
 
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,但是这里需要注意,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';
 
遇到下面这种情况又如何处理呢?如果一个变量(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,但是有一点需要注意,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特别的限制,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')
 
如果要使用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。第二种查询允许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,因为它比较容易编写,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。
 

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