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很明显,先传入1的绑定变量时将导致生成的执行计划走全表扫描。后面传入的13871的绑定变量的最佳执行路径应该是索引扫描,但是由于CBO并不知道这一点,而是直接拿第一次生成的执行计划来用了,于是也走全表扫描了。
2. 11g之后的动态绑定变量窥视
而从11g开始,这个尴尬的问题开始得到了改善。因此从11g开始,引入了所谓的自适应游标共享(Adaptive Cursor Sharing)。该特性是一个非常复杂的技术,用来平衡游标共享和SQL优化这两个矛盾的目标。11g里不会盲目的共享游标,而是会去查看每个绑定变量,并为不同的绑定变量来产生不同的执行计划。而oracle这么做的前提是,使用多个执行计划的所带来的收益,要比产生多个执行计划所引起的CPU开销要更大。
使用自适应游标共享时,会遵循下面的步骤:
1) 一条新的SQL语句第一次传入shared pool时,还是和以前一样,进行硬解析。而且进行绑定变量窥视,计算where条件各个列的selectivity,同时如果绑定变量所在的列上存在直方图的话,也会去参考该直方图来计算selectivity。该游标会被标记为是一个绑定敏感的游标(bind-sensitive cursor)。同时,oracle还会保留包含绑定变量的where条件的其他信息,比如selectivity等。Oracle会为该谓词的selectivity维持一个范围,oracle叫做立方体(cube)。只要传入的绑定变量所产生的selectivity落在该范围里面,也就是落在该cube里面,就不产生新的执行计划,而直接拿该cube所对应的执行计划来用。
2) 下次再次执行相同的SQL时,传入了新的绑定变量,假设使用新的绑定变量的谓词的selectivity落在已经存在的cube范围里,于是这次SQL的执行会使用该cube所对应的执行计划。
3) 相同的查询再次执行时,假设所使用的新的绑定变量导致这时候的selectivity不再落在已经存在的cube里了,于是也就找不到对应的执行计划。于是系统会进行一个硬解析,这将产生第二个新的执行计划。而且新的selectivity以及对应的cube也会保存下来。也就是说,这时,我们分别有两个cube以及两个执行计划。
4) 相同的查询再次执行时,假设所使用的新的绑定变量导致这时候的selectivity不落在现存的两个cube中的任何一个,所以系统又会进行硬解析。假设这时硬解析所产生的执行计划与第一次产生执行计划一样,也就是说,在第一次评估selectivity的cube时过于保守,导致cube过小,进而导致了这一次的不必要的硬解析。于是,oracle会将第一次产生的cube与这次产生的cube合并成一个新的更大的cube。那么,下次再次进行软解析的时候,如果selectivity落在新的cube里,则会使用第一次所产生的执行计划。
我们从这里可以看到,11g对这个问题的处理非常精彩。这样做的结果是,系统开始运行时,CPU消耗可能会比较严重,但是随着系统不断运行,cube的不断合并从而不断扩大,于是系统的CPU消耗会不断下降,同时执行计划也会更加的合理。
我们来做个试验进行验证。我们采用11g新引入的执行计划管理特性来验证该特性。
与10g中的测试一样,创建一个数据分布不均匀的表,在数据分布不均匀的列上创建索引,并收集统计信息,收集时注意要收集直方图,从而让CBO知道该列上的数据分布不均匀。
hr@ora11g > create table t1 as select object_id as id,object_name from dba_objects;
hr@ora11g > select count(*) from t1;
COUNT(*)
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12064
hr@ora11g > update t1 set id=1 where rownum<=10000;
hr@ora11g > commit;
hr@ora11g > create index idx_t1 on t1(id);
hr@ora11g > begin
2 dbms_stats.gather_table_stats(
3 user,
4 't1',
5 cascade => true,
6 method_opt => 'for columns id size 254'
7 );
8 end;
9 /
我们找到表t1里最大的id,然后以该id作为第一个绑定变量传入,可以想象,该绑定变量将导致走索引。
hr@ora11g > select max(id) from t1;
MAX(ID)
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12462
我们将optimizer_capture_plan_baselines设置为true,从而让oracle自动获取plan baseline。
hr@ora11g > alter system set OPTIMIZER_CAPTURE_PLAN_BASELINES=true;
hr@ora11g > alter system flush shared_pool;
hr@ora11g > var v_id number;
hr@ora11g > exec :v_id := 12462;
hr@ora11g > select * from t1 where id=:v_id;
hr@ora11g > select * from t1 where id=:v_id;
我们运行两遍select * from t1 where id=:v_id,从而让oracle捕获plan baseline。我们知道id为12462的记录只有一条,因此该SQL应该使用索引扫描。然后我们再为绑定变量传入1,我们知道id为1的记录有一万条,所以较好的执行计划不应该走已经生成的执行计划,而应该走全表扫描。
hr@ora11g > exec :v_id := 1;
hr@ora11g > set autotrace traceonly stat;
--之所以设置stat是为了让该sql实际执行,但不要返回所有记录,
hr@ora11g > select * from t1 where id=:v_id;
hr@ora11g > select sql_handle,plan_name,origin,enabled,accepted
2 from dba_sql_plan_baselines where sql_text like 'select * from t1%';
SQL_HANDLE PLAN_NAME ORIGIN ENA ACC
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SYS_SQL_ea05bbed6f2f670c SYS_SQL_PLAN_6f2f670c844cb98a AUTO-CAPTURE YES YES
SYS_SQL_ea05bbed6f2f670c SYS_SQL_PLAN_6f2f670cdbd90e8e AUTO-CAPTURE YES NO
我们可以发现,现在该SQL语句存在两个执行计划了,其中第一个执行计划