Оптимизатор. Его назначение. Этапы работы оптимизатора

Одним из основных преимуществ реляционных СУБД является механизм запросов на основе декларативного языка запросов SQL. При формулировании запроса пользователь указывает ЧТО он хочет получить а за то КАК это получить , отвечает СУБД. Поскольку существует потенциально очень большое множество способов выполнить конкретный запрос (комбинация способов и порядка соединения таблиц, путей доступа к данным и т.д.), появляется задача выбрать из всего множества способов выполнения запроса оптимальный. За эту задачу отвечает оптимизатор запросов.

Функция оптимизатора - выбрать наиболее оптимальный (исходя из набора критериев) план выполнения запроса. При формировании оптимального плана, оптимизатор решает следующие задачи

1. Вычисление выражений и операций

2. Преобразование SQL операторов

3. Выбор способа оптимизации - по стоимости или по правилам

4. Выбор путей доступа

5. Выбор порядка соединений таблиц

6. Выбор метода соединений таблиц

7. Определение наиболее эффективного плана выполнения

В Oracle реализовано два подхода к оптимизации запроса, отличающиеся в выборе критериев оптимизации.

• Оптимизация по правилам (RULE BASED). Подход, при котором учитываются только способы доступа к данным, с зафиксированными приоритетами по эффективности доступа. Данный подход использовался в ранних версиях ORACLE и обладает существенным недостатком - он не учитывает реального распределения данных.

• Оптимизация по стоимости (COST BASED). Помимо эффективности различных путей доступа к данным, учитывается так же статистика по распределению данных и ресурсов операционной системы.

Режимы работы оптимизатора по стоимости. Установка режимов. Параметры, влияющие на работу оптимизатора

CBO управляется статистикой. Причем, когда он вычисляет стоимость, он учитывает количество блоков в таблице, количество строк, количество различных значений индексов и так далее. Чтобы он корректно работал, статистику надо регулярно собирать. Работа оптимизатора управляется параметром optimizer_mode, который может указываться на уровне сессии или на уровне экземпляра. Он может иметь следующие значения.

optimizer_mode = rule - RBO (был заморожен в версии 7), RBO, например, не умеет пользоваться Bitmap индексами.

optimizer_mode = all_rows - CBO, выбирает план выполнения с оптимальной стоимостью, режим работы оптимизатора по умолчанию.

optimizer_mode = first_rows - CBO, вычисляется стоимость разных планов выполнения, выбирает несколько планов с оптимальной стоимостью, по разным эвристическим соображениям пытается выбрать план, который наиболее быстро возвращает первые строки.

optimizer_mode = choose - Oracle сам выбирает, какой режим оптимизатора выбрать. Самый плохой случай: установлен данный режим и по каким-то таблицам есть статистика, а по каким-то нет. Пример, если хотя бы по одной из таблиц в запросестатистика есть, то в большинстве случаев будет использоваться all_rows, а если ни по одной из таблиц нет, то - rule. ЕслиRBO не поддерживает интерфейс запроса (например, Bitmap -индексы), то используется CBO. CBO может оптимизировать запросы по таблицам, по которым не собрана статистика, используя умолчания для таблиц.

optimizer_mode = first_rows_1, first_rows_10, first_rows_1000 - при использовании first_rows Oracle вычисляетстоимость выполнения всего оператора, потом выбирает оптимальный план, при использовании first_rows_n вычисляетстоимость получения первых n строк, а стоимость выполнения всего оператора не вычисляется (данные режимы оптимальны для форм и первых операторов ).

Пример:

alter session set optimizer_mode= first_rows;