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执行计划(CBO)

上一篇 / 下一篇 2009-04-06 18:12:01 / 个人分类：Oracle

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文件版本: V1.0
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导致不使用CBO而使用RBO的三个原因:51Testing软件测试网%K0l^R\6K?

1.optimizer_mode设置为rule或optimizer_goal设置为rule

2.查询中包含有rule提示.

3.查询的所有表都没有被分析过,并且查询不包含任何提示.

RBO的工作方式:

RBO在决定SQL的执行计划时,只使用少量信息:

SQL文本.

SQL的FROM后面的基本信息,如表,簇,视图,参考的其他字段的数据类型.

与SQL相关表上的索引.

数据字典信息只对本地数据库有用.如参考远程数据库,数据字典信息对RBO无效.51Testing软件测试网-szm/B6gu

簇的缺点超过它的优点.51Testing软件测试网&u-v\,d4s\

很少在应用中使用簇. 51Testing软件测试网L0m,C"T|$na

结论:

RBO只考虑少量可能的访问方式.51Testing软件测试网 MW1o8]%E V J

对RBO来说,索引总是好的,即使有的时候索引不一定好.

RBO经常使用没有意义的窍门来解释SQL,为什么FROM后面的顺序会与次相关?!很多人借解释了CBO的不稳定性,但是有多少次索引重建后RBO的执行计划因此改变了呢.

100%的命中率意味着没有逻辑IO导致物理IO,这清楚地解释了一点:缓存命中率对优化执行计划没有什么意义.减少执行,减少逻辑IO的数量才是更好的目标.51Testing软件测试网(Ute0W8S6y

Oracle最后不得不抛弃IO.自从介绍RBO到CBO出现并很好地应用于生产系统,RBO运行了7年之久.

CBO的工作原理:

CBO是一个数学处理器,它使用公式去计算SQL的成本.成本本质上被转换为物理IO,逻辑IO在Oracle的SGA的Buffer Cache中被完全处理.

CBO使用更多的可能的访问方式,它计算每个可能的访问方式的逻辑IO的数量,然后简单地选择最低成本的一个执行方式.51Testing软件测试网)P+c7@|&p9Fr

RBO是线性的设计,一步步地做决定,先最决定,然后下个决定以该决定为基础,初始决定对最终的结果影响很大.

什么情况下可能出错?51Testing软件测试网3^JV"YI0D7U

CBO只是选择执行计划中成本最低的一种,至少两种情况可能会出错:

1.可能接收到错误的数据,

2.一个或多个公式没有包括重要的因子或是错误的.

这两个问题贯穿Oracle7始终.

Oracle7中,analyze命令存在很多BUG,到了Oracle8中,很多BUG被修复了. Oracle 8i中DBMS_stats包比analyze命令更好的统计信息.剩下的就是对CBO使用的计算成本的公式进行细微的修正了.51Testing软件测试网fZ0E0gxAd

Cost是什么意思?

CBO计算的成本主要由物理IO组成.实际的公式:IO+CPU/1000+NetIO*1.5

该公式中,IO表示物理IO请求, CPU描述逻辑IO请求, NetIO描述通过数据库连接到远程数据库的逻辑IO请求.这以为着物理IO是最"昂贵"的组成部分.从中也可以看出,分布式数据库应用会有更高的COST.逻辑IO和物理IO的区别是什么? 前者是对缓存在Oracle SGA的Buffer Cache中的数据块的访问. 后者是从Oracle系统中取得的不缓存在Buffer Cache的数据块的请求数. CBO计算所有可能的执行计划的物理IO的请求数.排除不是最低的执行计划.

Oracle IO规则:

Oracle不访问行,而是访问包含行的数据块,不是去访问磁盘,而是首先去查Oracle SGA中的Buffer Cache内存中的块(逻辑读).逻辑读:consistent gets和db block gets(current gets). 一致读是提取的特定版本或时间点的SQL数据块, db block gets是当前的时间点提取的数据块,一般是修改数据如插入、更新、删除。

v$sysstat或v$sesstat中不会有"logical read"，只有"consistent read"和"db block gets" ,将两者相加就是了。

如果在Buffer Cache中找到了数据块，则系统就使用找到的数据块，如果没有找到，系统执行物理读，将块读到Buffer Cache中。

如果一个服务器进程正在执行一个物理读，而另一个进程执行逻辑读时，没有发现缓存中有数据块，那么该进程也会去进行一个物理读吗？不，第一个进程在发现数据块没有在缓存中时，在实际执行物理读之前会预先分配一个缓冲器给该块，然后锁定缓冲器并发送物理IO请求，第二个进程试图进行逻辑读，而缓冲器被锁定，则会POST一个"buffer busy wait"的等待事件并等待该块可用，减少没有必要的IO。

在cache buffers chain上工作

Buffer Cache是一个填满缓冲块的高速缓冲存储器，由LRU(least recently used)运

算法则管理,使用该法则，最经常被访问的缓冲块被放在链表的MRU(most recently used)端,新读到缓冲存储器中的块被放置在MRU端，逻辑读时，他们被移到MRU列表一端，如果块没有被访问,它就会逐渐地向LRU端移动。当它达到LRU端末的时候，新读到的块就会覆盖该缓冲块，该块也就掉离列表的LRU. Oracle8i中使用了中点插入算法来减少因块移出列表特别是"热"块移动到列表的MRU端的latch处理。

两类IO：

Oracle读数据文件有两中类型的IO：

1.单块，随机访问读取，通常是与索引访问有关的(该IO请求发生时，产生等待事件db file sequential read).

2.多块，顺序访问读取，通常与全表扫描访问有关(该IO请求发生时，将产生db file scattered read等待事件)，但是可能与排序和并行查询(等待事件：direct path read).

这两种IO类型规则十分相似，进程需要数据块时，首先检查Buffer Cache，如果块存在，就使用它，并且把它移动到LRU链的MRU端。如果块不存在，就从磁盘上的数据文件读取放到缓冲区中，并将它防止到LRU链的MRU端。51Testing软件测试网 h H s[i-G9Wh

不可避免地，每个新读到的块都将被放置到LRU链的MRU端，当前面的块被LRU链的LRU端时，最后被推出LRU链或被覆盖。全表扫描时，需要扫描的块大于Buffer Cache时，将完全刷新Buffer Cache的内容。

Oracle中的缓存IO：

Oracle7中一个改变来防止这种缓冲区被刷新的情况(cache flushing effect),首先,多块顺序访问的全表扫描的处理和LRU的算法是不同的,当全表扫描时,读到的块将被防止到LRU链的LRU端.索引扫描的单块读没有改变,继续被放置在LRU链的MRU端.全表扫描的数据块计划会立刻被覆盖,除非这些块很快被再次访问(将被移动到MRU端).

全表扫描的逻辑读一般很在Buffer Cache中找到需要的块,因此,全表扫描总是表现为大量的物理读. 但是被全表扫描重新访问的块有多块的频率?大多数情况下很少.所以Oracle7的设计者公认地允许块很快被覆盖,同时保留下Buffer Cache的原来真实内容.51Testing软件测试网 a;oT3X1~5y

但是小表没有必要每次物理读,于是他们设计Oracle7时将小表的全表扫描块防止在LRU链的MRU端,作为特例,加速对小表全表扫描的访问. 参数SMALL_TABLE_THESHOLD存储了可以使用的数据块数,默认db_block_buffers的2%. Oracle7前没有该参数. 有人将该参数设置过大,已存储更多的小表,但是这样将导致buffer cache可用变小,反问容易出现不希望出现的cache flush.51Testing软件测试网}pz s)YS

Oracle7 +版本中的IO:

small_table_threshold已经被设置为隐含参数_small_table_threshold.考虑到开发者可能会将某表驻留在Buffer Cache中,所以在建表或修改表的语句中设置了cache和nocache关键字,设置为cache的表块将被防止在LRU链的MRU端.51Testing软件测试网j Ym7Z ?.[ f