3）索引掃描（Index Scan或index lookup）
我們先通過(guò)index查找到數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的rowid值（對(duì)于非唯一索引可能返回多個(gè)rowid值），然后根據(jù)rowid直接從表中得到具體的數(shù)據(jù)，這
種查找方式稱為索引掃描或索引查找（index
lookup）。一個(gè)rowid唯一的表示一行數(shù)據(jù)，該行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊是通過(guò)一次i/o得到的，在此情況下該次i/o只會(huì)讀取一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)塊。
在索引中，除了存儲(chǔ)每個(gè)索引的值外，索引還存儲(chǔ)具有此值
的行對(duì)應(yīng)的ROWID值。索引掃描可以由2步組成：（1） 掃描索引得到對(duì)應(yīng)的rowid值。 （2）
通過(guò)找到的rowid從表中讀出具體的數(shù)據(jù)。每步都是單獨(dú)的一次I/O，但是對(duì)于索引，由于經(jīng)常使用，絕大多數(shù)都已經(jīng)CACHE到內(nèi)存中，所以第1步的
I/O經(jīng)常是邏輯I/O，即數(shù)據(jù)可以從內(nèi)存中得到。但是對(duì)于第2步來(lái)說(shuō)，如果表比較大，則其數(shù)據(jù)不可能全在內(nèi)存中，所以其I/O很有可能是物理I/O，這
是一個(gè)機(jī)械操作，相對(duì)邏輯I/O來(lái)說(shuō)，是極其費(fèi)時(shí)間的。所以如果多大表進(jìn)行索引掃描，取出的數(shù)據(jù)如果大于總量的5% ——
10%，使用索引掃描會(huì)效率下降很多。如下列所示：SQL> explain plan for select empno， ename
from emp where empno=10；
Query Plan
------------------------------------
SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
table ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
INDEX UNIQUE SCAN EMP_I1
但是如果查詢的數(shù)據(jù)能全在索引中找到，就可以避免進(jìn)行第2步操作，避免了不必要的I/O，此時(shí)即使通過(guò)索引掃描取出的數(shù)據(jù)比較多，效率還是很高的
sql> explain plan for select empno from emp where empno=10;-- 只查詢empno列值
Query Plan
------------------------------------
SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
INDEX UNIQUE SCAN EMP_I1
進(jìn)一步講，如果sql語(yǔ)句中對(duì)索引列進(jìn)行排序，因?yàn)樗饕呀?jīng)預(yù)先排序好了，所以在執(zhí)行計(jì)劃中不需要再對(duì)索引列進(jìn)行排序
sql> explain plan for select empno, ename from emp
where empno > 7876 order by empno;
Query Plan
--------------------------------------------------------------------------------
SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
table ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
INDEX RANGE SCAN EMP_I1 [ANALYZED]
從這個(gè)例子中可以看到：因?yàn)樗饕且呀?jīng)排序了的，所以將按照索引的順序查詢出符合條件的行，因此避免了進(jìn)一步排序操作。
根據(jù)索引的類型與where限制條件的不同，有4種類型的索引掃描：
索引唯一掃描（index unique scan）
索引范圍掃描（index range scan）
索引全掃描（index full scan）
索引快速掃描（index fast full scan）
（1） 索引唯一掃描（index unique scan）
通過(guò)唯一索引查找一個(gè)數(shù)值經(jīng)常返回單個(gè)ROWID.如果存在UNIQUE 或PRIMARY KEY 約束（它保證了語(yǔ)句只存取單行）的話，Oracle經(jīng)常實(shí)現(xiàn)唯一性掃描。
使用唯一性約束的例子：
sql> explain plan for
select empno，ename from emp where empno=10；
Query Plan
------------------------------------
SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
table ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
INDEX UNIQUE SCAN EMP_I1
（2） 索引范圍掃描（index range scan）
使用一個(gè)索引存取多行數(shù)據(jù)，在唯一索引上使用索引范圍掃描的典型情況下是在謂詞（where限制條件）中使用了范圍操作符（如>、<、<>、>=、<=、between）
使用索引范圍掃描的例子：
sql> explain plan for select empno，ename from emp
where empno > 7876 order by empno；
Query Plan
--------------------------------------------------------------------------------
SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
table ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
INDEX RANGE SCAN EMP_I1 [ANALYZED]
在非唯一索引上，謂詞col = 5可能返回多行數(shù)據(jù)，所以在非唯一索引上都使用索引范圍掃描。
使用index rang scan的3種情況：
（a） 在唯一索引列上使用了range操作符（> < <> >= <= between）
（b） 在組合索引上，只使用部分列進(jìn)行查詢，導(dǎo)致查詢出多行
（c） 對(duì)非唯一索引列上進(jìn)行的任何查詢。
（3） 索引全掃描（index full scan）
與全表掃描對(duì)應(yīng)，也有相應(yīng)的全索引掃描。而且此時(shí)查詢出的數(shù)據(jù)都必須從索引中可以直接得到。
全索引掃描的例子：
An Index full scan will not perform single block i/o''s and so it may prove to be inefficient.
e.g.
Index BE_IX is a concatenated index on big_emp （empno， ename）
sql> explain plan for select empno， ename from big_emp order by empno，ename；
Query Plan
--------------------------------------------------------------------------------
SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=26
INDEX FULL SCAN BE_IX [ANALYZED]
（4） 索引快速掃描（index fast full scan）
掃描索引中的所有的數(shù)據(jù)塊，與 index full scan很類似，但是一個(gè)顯著的區(qū)別就是它不對(duì)查詢出的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，即數(shù)據(jù)不是以排序順序被返回。在這種存取方法中，可以使用多塊讀功能，也可以使用并行讀入，以便獲得最大吞吐量與縮短執(zhí)行時(shí)間。
索引快速掃描的例子：
BE_IX索引是一個(gè)多列索引： big_emp （empno，ename）
sql> explain plan for select empno，ename from big_emp；
Query Plan
------------------------------------------
SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
INDEX FAST FULL SCAN BE_IX [ANALYZED]
只選擇多列索引的第2列：
sql> explain plan for select ename from big_emp；
Query Plan
------------------------------------------
SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
INDEX FAST FULL SCAN BE_IX [ANALYZED]
三、表之間的連接
Join是一種試圖將兩個(gè)表結(jié)合在一起的謂詞，一次只能連接2個(gè)表，表連接也可以被稱為表關(guān)聯(lián)。在后面的敘 述中，我們將會(huì)使用“row
source”來(lái)代替“表”，因?yàn)槭褂胷ow source更嚴(yán)謹(jǐn)一些，并且將參與連接的2個(gè)row source分別稱為row
source1和row source 2.Join過(guò)程的各個(gè)步驟經(jīng)常是串行操作，即使相關(guān)的row
source可以被并行訪問(wèn)，即可以并行的讀取做join連接的兩個(gè)row source的數(shù)據(jù)，但是在將表中符合限制條件的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存形成row
source后，join的其它步驟一般是串行的。有多種方法可以將2個(gè)表連接起來(lái)，當(dāng)然每種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，每種連接類型只有在特定的條件下才會(huì)
發(fā)揮出其最大優(yōu)勢(shì)。
row
source（表）之間的連接順序?qū)τ诓樵兊男视蟹浅４蟮挠绊憽Ｍㄟ^(guò)首先存取特定的表，即將該表作為驅(qū)動(dòng)表，這樣可以先應(yīng)用某些限制條件，從而得到一個(gè)
較小的row
source，使連接的效率較高，這也就是我們常說(shuō)的要先執(zhí)行限制條件的原因。一般是在將表讀入內(nèi)存時(shí)，應(yīng)用where子句中對(duì)該表的限制條件。
根據(jù)2個(gè)row
source的連接條件的中操作符的不同，可以將連接分為等值連接（如WHERE A.COL3 = B.COL4）、非等值連接（WHERE
A.COL3 > B.COL4）、外連接（WHERE A.COL3 =
B.COL4（+））。上面的各個(gè)連接的連接原理都基本一樣，所以為了簡(jiǎn)單期間，下面以等值連接為例進(jìn)行介紹。
在后面的介紹中，都已：
SELECT A.COL1， B.COL2
FROM A， B
WHERE A.COL3 = B.COL4；
為例進(jìn)行說(shuō)明，假設(shè)A表為Row Soruce1，則其對(duì)應(yīng)的連接操作關(guān)聯(lián)列為COL 3；B表為Row Soruce2，則其對(duì)應(yīng)的連接操作關(guān)聯(lián)列為COL 4；
連接類型：
目前為止，無(wú)論連接操作符如何，典型的連接類型共有3種：
排序 - - 合并連接（Sort Merge Join （SMJ） ）
嵌套循環(huán)（Nested Loops （NL） ）
哈希連接（Hash Join）
排序 - - 合并連接（Sort Merge Join， SMJ）
內(nèi)部連接過(guò)程：
1） 首先生成row source1需要的數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)按照連接操作關(guān)聯(lián)列（如A.col3）進(jìn)行排序。
2） 隨后生成row source2需要的數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)按照與sort source1對(duì)應(yīng)的連接操作關(guān)聯(lián)列（如B.col4）進(jìn)行排序。
3） 最后兩邊已排序的行被放在一起執(zhí)行合并操作，即將2個(gè)row source按照連接條件連接起來(lái)
下面是連接步驟的圖形表示：
MERGE
/"
SORTSORT
||
Row Source 1Row Source 2
如果row
source已經(jīng)在連接關(guān)聯(lián)列上被排序，則該連接操作就不需要再進(jìn)行sort操作，這樣可以大大提高這種連接操作的連接速度，因?yàn)榕判蚴莻€(gè)極其費(fèi)資源的操
作，特別是對(duì)于較大的表。預(yù)先排序的row source包括已經(jīng)被索引的列（如a.col3或b.col4上有索引）或row
source已經(jīng)在前面的步驟中被排序了。盡管合并兩個(gè)row source的過(guò)程是串行的，但是可以并行訪問(wèn)這兩個(gè)row
source（如并行讀入數(shù)據(jù)，并行排序）。
SMJ連接的例子：SQL> explain plan for
select /*+ ordered */ e.deptno， d.deptno
from emp e， dept d
where e.deptno = d.deptno
order by e.deptno， d.deptno；
Query Plan
-------------------------------------
SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=17
MERGE JOIN
SORT JOIN
table ACCESS FULL EMP [ANALYZED]
SORT JOIN
table ACCESS FULL DEPT [ANALYZED]
排序是一個(gè)費(fèi)時(shí)、費(fèi)資源的操作，特別對(duì)于大表。基于這個(gè)原因，SMJ經(jīng)常不是一個(gè)特別有效的連接方法，但是如果2個(gè)row source都已經(jīng)預(yù)先排序，則這種連接方法的效率也是蠻高的。
嵌套循環(huán)（Nested Loops， NL）
這個(gè)連接方法有驅(qū)動(dòng)表（外部表）的概念。其實(shí)，該連接過(guò)程就是一個(gè)2層嵌套循環(huán)，所以外層循環(huán)的次數(shù)越少越好，這也就是我們?yōu)槭裁磳⑿”砘蚍祷剌^小
row
source的表作為驅(qū)動(dòng)表（用于外層循環(huán)）的理論依據(jù)。但是這個(gè)理論只是一般指導(dǎo)原則，因?yàn)樽裱@個(gè)理論并不能總保證使語(yǔ)句產(chǎn)生的I/O次數(shù)最少。有時(shí)
不遵守這個(gè)理論依據(jù)，反而會(huì)獲得更好的效率。如果使用這種方法，決定使用哪個(gè)表作為驅(qū)動(dòng)表很重要。有時(shí)如果驅(qū)動(dòng)表選擇不正確，將會(huì)導(dǎo)致語(yǔ)句的性能很差、很
差。
內(nèi)部連接過(guò)程：
Row source1的Row 1 —— Probe ->Row source 2
Row source1的Row 2 —— Probe ->Row source 2
Row source1的Row 3 —— Probe ->Row source 2
……。
Row source1的Row n —— Probe ->Row source 2
從內(nèi)部連接過(guò)程來(lái)看，需要用row source1中的每一行，去匹配row source2中的所有行，所以此時(shí)保持row
source1盡可能的小與高效的訪問(wèn)row
source2（一般通過(guò)索引實(shí)現(xiàn)）是影響這個(gè)連接效率的關(guān)鍵問(wèn)題。這只是理論指導(dǎo)原則，目的是使整個(gè)連接操作產(chǎn)生最少的物理I/O次數(shù)，而且如果遵守這
個(gè)原則，一般也會(huì)使總的物理I/O數(shù)最少。但是如果不遵從這個(gè)指導(dǎo)原則，反而能用更少的物理I/O實(shí)現(xiàn)連接操作，那盡管違反指導(dǎo)原則吧！因?yàn)樽钌俚奈锢?
I/O次數(shù)才是我們應(yīng)該遵從的真正的指導(dǎo)原則，在后面的具體案例分析中就給出這樣的例子。
在上面的連接過(guò)程中，我們稱Row source1為驅(qū)動(dòng)表或外部表。Row Source2被稱為被探查表或內(nèi)部表。
在NESTED LOOPS連接中，Oracle讀取row source1中的每一行，然后在row
sourc2中檢查是否有匹配的行，所有被匹配的行都被放到結(jié)果集中，然后處理row source1中的下一行。這個(gè)過(guò)程一直繼續(xù)，直到row
source1中的所有行都被處理。這是從連接操作中可以得到第一個(gè)匹配行的最快的方法之一，這種類型的連接可以用在需要快速響應(yīng)的語(yǔ)句中，以響應(yīng)速度為
主要目標(biāo)。
如果driving row source（外部表）比較小，并且在inner row
source（內(nèi)部表）上有唯一索引，或有高選擇性非唯一索引時(shí)，使用這種方法可以得到較好的效率。NESTED
LOOPS有其它連接方法沒(méi)有的的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：可以先返回已經(jīng)連接的行，而不必等待所有的連接操作處理完才返回?cái)?shù)據(jù)，這可以實(shí)現(xiàn)快速的響應(yīng)時(shí)間。
如果不使用并行操作，最好的驅(qū)動(dòng)表是那些應(yīng)用了where
限制條件后，可以返回較少行數(shù)據(jù)的的表，所以大表也可能稱為驅(qū)動(dòng)表，關(guān)鍵看限制條件。對(duì)于并行查詢，我們經(jīng)常選擇大表作為驅(qū)動(dòng)表，因?yàn)榇蟊砜梢猿浞掷貌?
行功能。當(dāng)然，有時(shí)對(duì)查詢使用并行操作并不一定會(huì)比查詢不使用并行操作效率高，因?yàn)樽詈罂赡苊總€(gè)表只有很少的行符合限制條件，而且還要看你的硬件配置是否
可以支持并行（如是否有多個(gè)CPU，多個(gè)硬盤控制器），所以要具體問(wèn)題具體對(duì)待。
NL連接的例子：
sql> explain plan for
select a.dname，b.sql
from dept a，emp b
where a.deptno = b.deptno；
Query Plan
-------------------------
SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=5
NESTED LOOPS
table ACCESS FULL DEPT [ANALYZED]
table ACCESS FULL EMP [ANALYZED]
哈希連接（Hash Join， HJ）
這種連接是在oracle 7.3以后引入的，從理論上來(lái)說(shuō)比NL與SMJ更高效，而且只用在CBO優(yōu)化器中。
較小的row source被用來(lái)構(gòu)建hash table與bitmap，第2個(gè)row
source被用來(lái)被hansed，并與第一個(gè)row source生成的hash
table進(jìn)行匹配，以便進(jìn)行進(jìn)一步的連接。Bitmap被用來(lái)作為一種比較快的查找方法，來(lái)檢查在hash
table中是否有匹配的行。特別的，當(dāng)hash
table比較大而不能全部容納在內(nèi)存中時(shí)，這種查找方法更為有用。這種連接方法也有NL連接中所謂的驅(qū)動(dòng)表的概念，被構(gòu)建為hash
table與bitmap的表為驅(qū)動(dòng)表，當(dāng)被構(gòu)建的hash table與bitmap能被容納在內(nèi)存中時(shí)，這種連接方式的效率極高。
HASH連接的例子：
sql> explain plan for
select /*+ use_hash（emp） */ empno
from emp， dept
where emp.deptno = dept.deptno；
Query Plan
----------------------------
SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=3
HASH JOIN
table ACCESS FULL DEPT
table ACCESS FULL EMP
要使哈希連接有效，需要設(shè)置HASH_JOIN_ENABLED=TRUE，缺省情況下該參數(shù)為TRUE，另外，不要忘了還要設(shè)置
hash_area_size參數(shù)，以使哈希連接高效運(yùn)行，因?yàn)楣＿B接會(huì)在該參數(shù)指定大小的內(nèi)存中運(yùn)行，過(guò)小的參數(shù)會(huì)使哈希連接的性能比其他連接方式還
要低。
總結(jié)一下，在哪種情況下用哪種連接方法比較好：
排序 - - 合并連接（Sort Merge Join， SMJ）：
a） 對(duì)于非等值連接，這種連接方式的效率是比較高的。
b） 如果在關(guān)聯(lián)的列上都有索引，效果更好。
c） 對(duì)于將2個(gè)較大的row source做連接，該連接方法比NL連接要好一些。
d） 但是如果sort merge返回的row source過(guò)大，則又會(huì)導(dǎo)致使用過(guò)多的rowid在表中查詢數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)性能下降，因?yàn)檫^(guò)多的I/O.
嵌套循環(huán)（Nested Loops， NL）：
a） 如果driving row source（外部表）比較小，并且在inner row source（內(nèi)部表）上有唯一索引，或有高選擇性非唯一索引時(shí)，使用這種方法可以得到較好的效率。
b） NESTED LOOPS有其它連接方法沒(méi)有的的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：可以先返回已經(jīng)連接的行，而不必等待所有的連接操作處理完才返回?cái)?shù)據(jù)，這可以實(shí)現(xiàn)快速的響應(yīng)時(shí)間。
哈希連接（Hash Join， HJ）：
a） 這種方法是在oracle7后來(lái)引入的，使用了比較先進(jìn)的連接理論，一般來(lái)說(shuō)，其效率應(yīng)該好于其它2種連接，但是這種連接只能用在CBO優(yōu)化器中，而且需要設(shè)置合適的hash_area_size參數(shù)，才能取得較好的性能。
b） 在2個(gè)較大的row source之間連接時(shí)會(huì)取得相對(duì)較好的效率，在一個(gè)row source較小時(shí)則能取得更好的效率。
c） 只能用于等值連接中
笛卡兒乘積（Cartesian Product）
當(dāng)兩個(gè)row source做連接，但是它們之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)條件時(shí)，就會(huì)在兩個(gè)row
source中做笛卡兒乘積，這通常由編寫代碼疏漏造成（即程序員忘了寫關(guān)聯(lián)條件）。笛卡爾乘積是一個(gè)表的每一行依次與另一個(gè)表中的所有行匹配。在特殊情
況下我們可以使用笛卡兒乘積，如在星形連接中，除此之外，我們要盡量使用笛卡兒乘積，否則，自己想結(jié)果是什么吧！
注意在下面的語(yǔ)句中，在2個(gè)表之間沒(méi)有連接。
sql> explain plan for
select emp.deptno，dept，deptno
from emp，dept
Query Plan
------------------------
SLECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=5
MERGE JOIN CARTESIAN
table ACCESS FULL DEPT
SORT JOIN
table ACCESS FULL EMP
CARTESIAN關(guān)鍵字指出了在2個(gè)表之間做笛卡爾乘積。假如表emp有n行，dept表有m行，笛卡爾乘積的結(jié)果就是得到n * m行結(jié)果。