Oracle约束Constraint对于CBO优化器的作用

进入CBO优化器时代之后，成本计算值决定执行计划的选取已经成为主流。一条性能良好的执行计划建立在尽可能ldquo;贴切rdquo;的统

进入CBO优化器时代之后，成本计算值决定执行计划的选取已经成为主流。一条性能良好的执行计划建立在尽可能“贴切”的统计量基础上。CBO内部又经历了两个时代——IO Cost和CPU Cost，两者的区别就在于系统统计量（System Statistical）的应用。
 
RBO时代，执行计划其实也是有评估的。RBO的执行计划评定级别不会像CBO成本粒度那么细，而是15个路径等级评定。等级编号低的执行计划比等级编号高的执行计划更会被选择到。
 
在这个过程中，我们其实还是忽略了影响执行计划的因素，就是约束（Constraint）。Constraint对于数据库对象很重要，所谓约束，就是建立在数据表、数据列上的规则限制。Constraint的存在目的就是将业务规则融入到数据表设计中。
 
Constraint确定描述了数据表的一些固有特性，比如非空、外键，就从一个程度上给出了数据表特性的描述。经常性的将Constraint作为一种数据完整性约束的实现，但是对于CBO而言，约束也是搜寻“捷径”执行计划的重要信息来源。从经验上看，约束能够给CBO带来的高效执行计划作用，是不可忽视的。
 
本篇介绍几个常见的业务场景，说明在合理规划约束的情况下，CBO能够生成更好地执行计划。

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ORA-02291: 违反完整约束条件 …… - 未找到父项关键字

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1、执行环境介绍

 

我们同时要使用CBO和RBO进行测试过程，选择Oracle 11g进行测试。

 

SQL> select * from v$version;

 

BANNER

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Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - Production

PL/SQL Release 11.2.0.3.0 - Production

CORE 11.2.0.3.0 Production

TNS for Linux: Version 11.2.0.3.0 - Production

NLSRTL Version 11.2.0.3.0 – Production

 

当前默认使用CBO优化器组件。

 

SQL> show parameter optimizer

 

NAME                                TYPE        VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

optimizer_mode                      string      ALL_ROWS

optimizer_use_sql_plan_baselines    boolean    TRUE

（篇幅原因，有省略……）

 

2、“null还是not null”大不一样

 

我们在实际设计数据库中，经常会忽略字段非空设置。不少朋友和开发团队对于这个细节不以为然，认为这个设置就是会影响到插入过程。一些朋友认为：在应用层面验证一下就可以了。但是实际上，，null与not null，大不一样！有很多方面的差异和问题，纯应用层面验证是不能解决问题的。
 
笔者从性能优化器角度，介绍一下忽视not null效果的问题。我们首先创建实验数据表T。

 

--数据表T

SQL> create table t as select * from dba_objects;

Table created

 

--其他用途索引

SQL> create index idx_t_id on t(object_id);

Index created

 

--统计量收集

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true);

PL/SQL procedure successfully completed

 

 

还是我们经常设置的场景，就是没有where条件的count动作。

 

 

SQL> explain plan for select count(*) from t;

 

Explained

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

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Plan hash value: 2966233522

-------------------------------------------------

| Id  | Operation          | Name | Rows  | Cost (%CPU)| Time    |

-------------------------------------------------

|  0 | SELECT STATEMENT  |      |    1 |  294  (1)| 00:00:04 |

|  1 |  SORT AGGREGATE    |      |    1 |            |          |

|  2 |  TABLE ACCESS FULL| T    | 75609 |  294  (1)| 00:00:04 |

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9 rows selected

 

很正常的执行计划，因为需要检索所有的数据行记录，检索数据表所有的记录是比较直观的想法。这个FTS执行计划成本值294。我们修改一下索引列object_id的属性，将其从原先的null设置为not null。
 
 

 

SQL> alter table t modify object_id not null;

Table altered

 

SQL> explain plan for select count(*) from t;

Explained

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------
 
Plan hash value: 3570898368

--------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation            | Name    | Rows  | Cost (%CPU)| Time    |

--------------------------------------------------------------------------

|  0 | SELECT STATEMENT      |          |    1 |    48  (3)| 00:00:01 |

|  1 |  SORT AGGREGATE      |          |    1 |            |          |

|  2 |  INDEX FAST FULL SCAN| IDX_T_ID | 75609 |    48  (3)| 00:00:01 |

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9 rows selected