【DB笔试面试613】在Oracle中,和子查询相关的查询转换有哪些?

【DB笔试面试613】在Oracle中,和子查询相关的查询转换有哪些?

         题目         部分

在Oracle中,和子查询相关的查询转换有哪些?


     
         答案部分          



(一)子查询推进(Push Subquery)示例

 1LHR@orclasm > set serveroutput on
2LHR@orclasm > exec sql_explain('SELECT /*+ no_push_subq(@lhr_ps)*/ * FROM SYS.TAB$ A WHERE A.ANALYZETIME > (SELECT /*+qb_name(lhr_ps)*/ MAX(B.ANALYZETIME) FROM SYS.IND$ B)','outline');
3Plan hash value: 553156288
4----------------------------------------------------------------------------
5| Id  | Operation           | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
6----------------------------------------------------------------------------
7|   0 | SELECT STATEMENT    |      |  3322 |   454K|  1118   (1)| 00:00:14 |
8|*  1 |  FILTER             |      |       |       |            |          |
9|   2 |   TABLE ACCESS FULL | TAB$ |  3322 |   454K|   559   (1)| 00:00:07 |
10|   3 |   SORT AGGREGATE    |      |     1 |     7 |            |          |
11|   4 |    TABLE ACCESS FULL| IND$ |  5545 | 38815 |   559   (1)| 00:00:07 |
12----------------------------------------------------------------------------
13Outline Data
14-------------
15/*+
16BEGIN_OUTLINE_DATA
17FULL(@"LHR_PS" "B"@"LHR_PS")
18FULL(@"SEL$1" "A"@"SEL$1")
19OUTLINE(@"LHR_PS")
20OUTLINE_LEAF(@"SEL$1")
21OUTLINE_LEAF(@"LHR_PS")
22ALL_ROWS
23DB_VERSION('11.2.0.3')
24OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE('11.2.0.3')
25IGNORE_OPTIM_EMBEDDED_HINTS
26END_OUTLINE_DATA
27*/
28Predicate Information (identified by operation id):
29---------------------------------------------------
301 - filter("A"."ANALYZETIME"> (SELECT /*+ NO_PUSH_SUBQ QB_NAME
31("LHR_PS") */ MAX("B"."ANALYZETIME") FROM "SYS"."IND$" "B"))
32
33PL/SQL procedure successfully completed.
34
35LHR@orclasm > exec sql_explain('SELECT * FROM SYS.TAB$ A WHERE A.ANALYZETIME > (SELECT MAX(B.ANALYZETIME) FROM SYS.IND$ B)','outline');
36Plan hash value: 243387038
37----------------------------------------------------------------------------
38| Id  | Operation           | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
39----------------------------------------------------------------------------
40|   0 | SELECT STATEMENT    |      |   166 | 23240 |  1118   (1)| 00:00:14 |
41|*  1 |  TABLE ACCESS FULL  | TAB$ |   166 | 23240 |   559   (1)| 00:00:07 |
42|   2 |   SORT AGGREGATE    |      |     1 |     7 |            |          |
43|   3 |    TABLE ACCESS FULL| IND$ |  5545 | 38815 |   559   (1)| 00:00:07 |
44----------------------------------------------------------------------------
45Outline Data
46-------------
47/*+
48BEGIN_OUTLINE_DATA
49FULL(@"SEL$2" "B"@"SEL$2")
50PUSH_SUBQ(@"SEL$2")
51FULL(@"SEL$1" "A"@"SEL$1")
52OUTLINE_LEAF(@"SEL$1")
53OUTLINE_LEAF(@"SEL$2")
54ALL_ROWS
55DB_VERSION('11.2.0.3')
56OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE('11.2.0.3')
57IGNORE_OPTIM_EMBEDDED_HINTS
58END_OUTLINE_DATA
59*/
60Predicate Information (identified by operation id):
61---------------------------------------------------
621 - filter("A"."ANALYZETIME"> (SELECT MAX("B"."ANALYZETIME") FROM "SYS"."IND$" "B"))
63
64PL/SQL procedure successfully completed.
     

(二)子查询展开(Subquery Unnesting)

 1--1)IN和EXISTS转换为半连接(SEMI JOIN):
2CREATE TABLE EMP_LHR AS SELECT * FROM SCOTT.EMP;
3CREATE TABLE DEPT_LHR AS SELECT * FROM SCOTT.DEPT;
4SELECT * FROM EMP_LHR A WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM DEPT_LHR B WHERE B.DEPTNO=A.DEPTNO);
5-------------------------------------------------------------------------------
6| Id  | Operation          | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
7-------------------------------------------------------------------------------
8|   0 | SELECT STATEMENT   |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
9|*  1 |  HASH JOIN SEMI    |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
10|   2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_LHR  |    14 |  1218 |     3   (0)| 00:00:01 |
11|   3 |   TABLE ACCESS FULL| DEPT_LHR |     4 |    52 |     3   (0)| 00:00:01 |
12-------------------------------------------------------------------------------
13
14--子查询引用表DEPT,最终转换为两个表的哈希半连接。也就是说,EXISTS子句中的子查询被展开,其中的对象与主查询中的对象直接进行半关联操作。IN的情况类似,如下:
15SELECT * FROM EMP_LHR A WHERE A.DEPTNO IN (SELECT B.DEPTNO FROM DEPT_LHR B);
16-------------------------------------------------------------------------------
17| Id  | Operation          | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
18-------------------------------------------------------------------------------
19|   0 | SELECT STATEMENT   |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
20|*  1 |  HASH JOIN SEMI    |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
21|   2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_LHR  |    14 |  1218 |     3   (0)| 00:00:01 |
22|   3 |   TABLE ACCESS FULL| DEPT_LHR |     4 |    52 |     3   (0)| 00:00:01 |
23-------------------------------------------------------------------------------
24
25--2)NOT IN和NOT EXISTS转换为反连接(ANTI JOIN):
26SELECT * FROM EMP_LHR A WHERE NOT EXISTS (SELECT 1 FROM DEPT_LHR B WHERE B.DEPTNO=A.DEPTNO);
27-------------------------------------------------------------------------------
28| Id  | Operation          | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
29-------------------------------------------------------------------------------
30|   0 | SELECT STATEMENT   |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
31|*  1 |  HASH JOIN ANTI    |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
32|   2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_LHR  |    14 |  1218 |     3   (0)| 00:00:01 |
33|   3 |   TABLE ACCESS FULL| DEPT_LHR |     4 |    52 |     3   (0)| 00:00:01 |
34-------------------------------------------------------------------------------
35
36--优化器将NOT EXISTS后的子查询做解嵌套,然后选择了哈希的反连接。这种转换属于基于代价的查询转换。下面看看NOT IN的情况:
37SELECT * FROM EMP_LHR A WHERE A.DEPTNO NOT IN (SELECT B.DEPTNO FROM DEPT_LHR B);
38-------------------------------------------------------------------------------
39| Id  | Operation          | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
40-------------------------------------------------------------------------------
41|   0 | SELECT STATEMENT   |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
42|*  1 |  HASH JOIN ANTI NA |          |    14 |  1400 |     7  (15)| 00:00:01 |
43|   2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_LHR  |    14 |  1218 |     3   (0)| 00:00:01 |
44|   3 |   TABLE ACCESS FULL| DEPT_LHR |     4 |    52 |     3   (0)| 00:00:01 |
45-------------------------------------------------------------------------------
46
     

和NOT EXISTS类似,也选择了哈希连接,只不过是HASH JOIN ANTI NA。这里的NA,实际表示Null-Aware的意思,在11g及以后的版本中,Oracle增加了对空值敏感的反关联的支持。


(三)子查询合并(Subquery Coalesce)


 1LHR@orclasm > SELECT * FROM EMP_LHR A WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM DEPT_LHR B WHERE B.DEPTNO=A.DEPTNO AND B.DEPTNO=10) AND EXISTS (SELECT 1 FROM DEPT_LHR B WHERE B.DEPTNO=A.DEPTNO AND B.DEPTNO=20) ;
2
3no rows selected
4
5
6Execution Plan
7----------------------------------------------------------
8Plan hash value: 3115025369
9
10---------------------------------------------------------------------------------
11| Id  | Operation            | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
12---------------------------------------------------------------------------------
13|   0 | SELECT STATEMENT     |          |     1 |   113 |     0   (0)|          |
14|*  1 |  FILTER              |          |       |       |            |          |
15|*  2 |   HASH JOIN SEMI     |          |     1 |   113 |    10  (10)| 00:00:01 |
16|*  3 |    HASH JOIN SEMI    |          |     1 |   100 |     7  (15)| 00:00:01 |
17|*  4 |     TABLE ACCESS FULL| EMP_LHR  |     1 |    87 |     3   (0)| 00:00:01 |
18|*  5 |     TABLE ACCESS FULL| DEPT_LHR |     1 |    13 |     3   (0)| 00:00:01 |
19|*  6 |    TABLE ACCESS FULL | DEPT_LHR |     1 |    13 |     3   (0)| 00:00:01 |
20---------------------------------------------------------------------------------
21
22Predicate Information (identified by operation id):
23---------------------------------------------------
24
25   1 - filter(NULL IS NOT NULL)
26   2 - access("B"."DEPTNO"="A"."DEPTNO")
27   3 - access("B"."DEPTNO"="A"."DEPTNO")
28   4 - filter("A"."DEPTNO"=10 AND "A"."DEPTNO"=20)
29   5 - filter("B"."DEPTNO"=20 AND "B"."DEPTNO"=10)
30   6 - filter("B"."DEPTNO"=10 AND "B"."DEPTNO"=20)
     

在这个查询语句中,外部查询要满足两个子查询—SUB1和SUB2,但两者条件不同,不能简单合并。因此在执行计划中,分别对两者进行了扫描(直观感觉就是对DEPT_LHR进行了两次扫描),然后再做关联查询。

 

 1LHR@orclasm > SELECT * FROM EMP_LHR A WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM DEPT_LHR B WHERE B.DEPTNO=A.DEPTNO AND B.DEPTNO=10) AND EXISTS (SELECT 1 FROM DEPT_LHR B WHERE B.DEPTNO=A.DEPTNO) ;
2
3     EMPNO ENAME      JOB              MGR HIREDATE                   SAL       COMM     DEPTNO
4---------- ---------- --------- ---------- ------------------- ---------- ---------- ----------
5      7934 MILLER     CLERK           7782 1982-01-23 00:00:00       1300                    10
6      7839 KING       PRESIDENT            1981-11-17 00:00:00       5000                    10
7      7782 CLARK      MANAGER         7839 1981-06-09 00:00:00       2450                    10
8
9
10Execution Plan
11----------------------------------------------------------
12Plan hash value: 3403691855
13
14-------------------------------------------------------------------------------
15| Id  | Operation          | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
16-------------------------------------------------------------------------------
17|   0 | SELECT STATEMENT   |          |     1 |   100 |     7  (15)| 00:00:01 |
18|*  1 |  HASH JOIN SEMI    |          |     1 |   100 |     7  (15)| 00:00:01 |
19|*  2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP_LHR  |     3 |   261 |     3   (0)| 00:00:01 |
20|*  3 |   TABLE ACCESS FULL| DEPT_LHR |     1 |    13 |     3   (0)| 00:00:01 |
21-------------------------------------------------------------------------------
22
23Predicate Information (identified by operation id):
24---------------------------------------------------
25
26   1 - access("B"."DEPTNO"="A"."DEPTNO")
27   2 - filter("A"."DEPTNO"=10)
28   3 - filter("B"."DEPTNO"=10)
     

在这个查询中,外部对EMP_LHR表的查询要同时满足SUB1和SUB2两个子查询,而SUB1在语义上又是SUB2的子集,因此优化器将两个子查询进行了合并(只进行一次对DEPT_LHR表的扫描),然后与外部表EMP_LHR进行半连接。



本文选自《Oracle程序员面试笔试宝典》,作者:李华荣。



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