SQL語句執(zhí)行順序

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一、sql語句的執(zhí)行步驟：

1）語法分析，分析語句的語法是否符合規(guī)范，衡量語句中各表達(dá)式的意義。

2）語義分析，檢查語句中涉及的所有數(shù)據(jù)庫對(duì)象是否存在，且用戶有相應(yīng)的權(quán)限。

3）視圖轉(zhuǎn)換，將涉及視圖的查詢語句轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的對(duì)基表查詢語句。

4）表達(dá)式轉(zhuǎn)換， 將復(fù)雜的 SQL 表達(dá)式轉(zhuǎn)換為較簡單的等效連接表達(dá)式。

5）選擇優(yōu)化器，不同的優(yōu)化器一般產(chǎn)生不同的“執(zhí)行計(jì)劃”

6）選擇連接方式， ORACLE 有三種連接方式，對(duì)多表連接 ORACLE 可選擇適當(dāng)?shù)倪B接方式。

7）選擇連接順序， 對(duì)多表連接 ORACLE 選擇哪一對(duì)表先連接，選擇這兩表中哪個(gè)表做為源數(shù)據(jù)表。

8）選擇數(shù)據(jù)的搜索路徑，根據(jù)以上條件選擇合適的數(shù)據(jù)搜索路徑，如是選用全表搜索還是利用索引或是其他的方式。

9）運(yùn)行“執(zhí)行計(jì)劃”

二、oracle 共享原理：

     ORACLE將執(zhí)行過的SQL語句存放在內(nèi)存的共享池(shared buffer pool)中，可以被所有的數(shù)據(jù)庫用戶共享。

當(dāng)你執(zhí)行一個(gè)SQL語句(有時(shí)被稱為一個(gè)游標(biāo))時(shí)，如果它和之前的執(zhí)行過的語句完全相同，ORACLE就能很快獲得已經(jīng)被解析的語句以及最好的執(zhí)行路徑.。這個(gè)功能大大地提高了SQL的執(zhí)行性能并節(jié)省了內(nèi)存的使用。

三、oracle 語句提高查詢效率的方法：

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

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

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。

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。

避免使用having子句。HAVING 只會(huì)在檢索出所有記錄之后才對(duì)結(jié)果集進(jìn)行過濾。

這個(gè)處理需要排序，總計(jì)等操作。如果能通過WHERE子句限制記錄的數(shù)目，那就能減少這方面的開銷。

四、SQL Select語句完整的執(zhí)行順序： 

1、from子句組裝來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)；

2、where子句基于指定的條件對(duì)記錄行進(jìn)行篩選；

3、group by子句將數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)分組；

4、使用聚集函數(shù)進(jìn)行計(jì)算；

5、使用having子句篩選分組；

6、計(jì)算所有的表達(dá)式；

7、select 的字段；

8、使用order by對(duì)結(jié)果集進(jìn)行排序。

SQL語言不同于其他編程語言的最明顯特征是處理代碼的順序。在大多數(shù)據(jù)庫語言中，代碼按編碼順序被處理。但在SQL語句中，第一個(gè)被處理的子句式FROM，而不是第一出現(xiàn)的SELECT。SQL查詢處理的步驟序號(hào)：

1  (8)SELECT  (9) DISTINCT (11) <TOP_specification> <select_list> 

2  (1)  FROM <left_table>  

3  (3) <join_type> JOIN <right_table> 

4  (2) ON <join_condition> 

5  (4) WHERE <where_condition> 

6  (5) GROUP BY <group_by_list> 

7  (6) WITH {CUBE | ROLLUP} 

8  (7) HAVING <having_condition> 

9 (10) ORDER BY <order_by_list>

以上每個(gè)步驟都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)虛擬表，該虛擬表被用作下一個(gè)步驟的輸入。這些虛擬表對(duì)調(diào)用者(客戶端應(yīng)用程序或者外部查詢)不可用。只有最后一步生成的表才會(huì)會(huì)給調(diào)用者。如果沒有在查詢中指定某一個(gè)子句，將跳過相應(yīng)的步驟。

邏輯查詢處理階段簡介：

1、 FROM：對(duì)FROM子句中的前兩個(gè)表執(zhí)行笛卡爾積(交叉聯(lián)接)，生成虛擬表VT1。

2、 ON：對(duì)VT1應(yīng)用ON篩選器，只有那些使為真才被插入到TV2。

3、 OUTER (JOIN):如果指定了OUTER JOIN(相對(duì)于CROSS JOIN或INNER JOIN)，保留表中未找到匹配的行將作為外部行添加到VT2，生成TV3。如果FROM子句包含兩個(gè)以上的表，則對(duì)上一個(gè)聯(lián)接生成的結(jié)果表和下一個(gè)表重復(fù)執(zhí)行步驟1到步驟3，直到處理完所有的表位置。

4、 WHERE：對(duì)TV3應(yīng)用WHERE篩選器，只有使為true的行才插入TV4。

5、 GROUP BY：按GROUP BY子句中的列列表對(duì)TV4中的行進(jìn)行分組，生成TV5。

6、 CUTE|ROLLUP：把超組插入VT5，生成VT6。

7、 HAVING：對(duì)VT6應(yīng)用HAVING篩選器，只有使為true的組插入到VT7。

8、 SELECT：處理SELECT列表，產(chǎn)生VT8。

9、 DISTINCT：將重復(fù)的行從VT8中刪除，產(chǎn)品VT9。

10、ORDER BY：將VT9中的行按ORDER BY子句中的列列表順序，生成一個(gè)游標(biāo)(VC10)。

11、TOP：從VC10的開始處選擇指定數(shù)量或比例的行，生成表TV11，并返回給調(diào)用者。

Oracle中SQL語句執(zhí)行過程中,Oracle內(nèi)部解析原理如下:

1、當(dāng)一用戶第一次提交一個(gè)SQL表達(dá)式時(shí),Oracle會(huì)將這SQL進(jìn)行Hard parse,這過程有點(diǎn)像程序編譯,檢查語法、表名、字段名等相關(guān)信息（如下圖），這過程會(huì)花比較長的時(shí)間，因?yàn)樗治稣Z句的語法與語義。然后獲得最優(yōu)化后的執(zhí)行計(jì)劃（sql plan），并在內(nèi)存中分配一定的空間保存該語句與對(duì)應(yīng)的執(zhí)行計(jì)劃等信息。

2、當(dāng)用戶第二次請(qǐng)求或多次請(qǐng)求時(shí)，Oracle會(huì)自動(dòng)找到先前的語句與執(zhí)行計(jì)劃，而不會(huì)進(jìn)行Hard parse,而是直接進(jìn)行Soft parse（把語句對(duì)應(yīng)的執(zhí)行計(jì)劃調(diào)出，然后執(zhí)行）,從而減少數(shù)據(jù)庫的分析時(shí)間。

注意的是：Oracle中只能完全相同的語句，包大小寫、空格、換行都要求一樣時(shí)，才會(huì)重復(fù)使用以前的分析結(jié)果與執(zhí)行計(jì)劃。

分析過程如下圖：

 對(duì)于大量的、頻繁訪問的SQL語句，如果不采用Bind 變量的方式，哪Oracle會(huì)花費(fèi)大量的Shared latch與CPU在做Hard parse處理，所以，要盡量提高語句的重用率，減少語句的分析時(shí)間，通過了解Oracle SQL語句的分析過程可以明白Oracle的內(nèi)部處理邏輯，并在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上避免。

在用JDBC或其它持久化數(shù)據(jù)(如Hibernate,JDO等)操作時(shí)，盡量用占位符（？）

ORACLE sql 的處理過程大致如下：

 1.運(yùn)用HASH算法，得到一個(gè)HASH值，這個(gè)值可以通過V$SQLAREA.HASH_VALUE 查看

 2.到shared pool 中的 library cache 中查找是否有相同的HASH值，如果存在，則無需硬解析，進(jìn)行軟解析

 3.如果shared pool不存在此HASH值，則進(jìn)行語法檢查，查看是否有語法錯(cuò)誤

 4.如果沒有語法錯(cuò)誤，就進(jìn)行語義檢查，檢查該SQL引用的對(duì)象是否存在，該用戶是否具有訪問該對(duì)象的權(quán)限

 5.如果沒有語義錯(cuò)誤，對(duì)該SQL進(jìn)行解析，生成解析樹，執(zhí)行計(jì)劃

 6.生成ORACLE能運(yùn)行的二進(jìn)制代碼，運(yùn)行該代碼并且返回結(jié)果給用戶

硬解析和軟解析都在第5步進(jìn)行

硬解析通常是昂貴的操作，大約占整個(gè)SQL執(zhí)行的70%左右的時(shí)間，硬解析會(huì)生成執(zhí)行樹，執(zhí)行計(jì)劃，等等。

當(dāng)再次執(zhí)行同一條SQL語句的時(shí)候，由于發(fā)現(xiàn)library cache中有相同的HASH值，這個(gè)時(shí)候不會(huì)硬解析，而會(huì)軟解析，

那么軟解析究竟是干了什么呢?其實(shí)軟解析就是跳過了生成解析樹，生成執(zhí)行計(jì)劃這個(gè)耗時(shí)又耗CPU的操作，直接利用生成的執(zhí)行計(jì)劃運(yùn)行

該SQL語句。

下面摘抄eygle深入解析ORACLE 中關(guān)于SQL執(zhí)行過程的描述

  1.首先獲得library cache latch,根據(jù)SQL的HASH_VALUE在library cache中查找是否存在此HASH_VALUE，如果找到這個(gè)HASH_VALUE，稱之為軟解析，Server獲得改SQL執(zhí)行計(jì)劃轉(zhuǎn)向第4步，如果找不到共享代碼就進(jìn)行硬解析。

  2.釋放library pool cache,獲得shared pool latch,查找并鎖定自由空間(在bucket 中查找chunk)。如果找不到，報(bào)ORA-04031錯(cuò)誤。

  3.釋放shared pool latch,重新獲得library cache latch,將SQL執(zhí)行計(jì)劃放入library cache中。

  4.釋放library cache latch,保持null模式的library cache pin/lock。

  5.開始執(zhí)行。

Library cache latch可以理解為硬/軟解析的時(shí)候發(fā)生的，因?yàn)榻馕龅臅r(shí)候會(huì)搜索library cache，所以會(huì)產(chǎn)生library cache latch

Library cache pin 是在執(zhí)行的階段發(fā)生的。