一、SQL 优化
1.1 常用基础 SQL 语句优化
1.1.1 减少使用“SELECT * ”
SELECT语句中可以用“*”来列出某个表的所有列名，但是这样的写法对Oracle系统来说存在解析的动态问题。Oracle系统会通过查询数据字典来将“*”转换成表的所有列名，这自然会消耗系统时间。建议用户在写SELECT语句时，采用与访问表有关的实际列名。
示例
这里已经创建好了一个USERS表，里面有ID、NAME、AGE、SEX、PHONE字段，并有20853条数据。下面使用SELECT *，和不使用*作比较。
SELECT * FROM USERS;
SELECT ID, NAME, AGE, SEX, PHONE FROM USERS;
可以发现，使用SELECT * FROM USERS所消耗的事件为9.339秒，而将*转换成对应的字段时，使用SELECT ID, NAME, AGE, SEX, PHONE FROM USERS，消耗的时间则是7.964秒。
虽然这里看着只相差2秒左右的时间，但是在实际使用总，可能会有很多个表一起查询，而且每个表的字段也可能会很多，这样就会严重耗费时间，所以建议在查询时尽量使用对应的字段而不是使用*来查询所有，只取需要的字段，节省资源、减少网络开销。。
1.1.2 用TRUNCATE代替DELETE
当使用DELETE删除表中的数据行时，Oracle会使用撤销表空间（UNDO TABLESPACE）来存放恢复的信息。在这期间，如果用户没有发出COMMIT命令，而是发出ROLLBACK命令，Oracle系统会将数据恢复到删除之前的状态。
当用户使用TRUNCATE语句对表的数据进行删除时，系统不会将被删除的数据写到回滚段（或撤销表空间）中，速度当然要快得多。所以当希望对表或者簇中的所有行全部删除时，采用TRUNCATE命令更加有效。
TRUNCATE命令语法格式如下：
Truncate [table | cluster] schema.[table_name] [cluster_name] [drop | reuse storage]
- table_name：要清空的表名。
- cluster_name：要清空的簇名。
- drop | reuse storage：表示保留被删除的空间以供该表的新数据使用或回收空间，默认为drop storage，即收回被删除的空间系统。
示例
DELETE FROM USERS;
TRUNCATE TABLE USERS;
1.1.3 确保完整情况下多使用COMMIT语句
在PL/SQL块中，经常将几个相互联系的DML语句写在一个BEGIN…END块中，建议在每个块的END前面使用COMMIT语句，这样就可以实现对象DML语句的及时提交，同时也释放事务所占用的资源。
COMMIT语句所释放的资源如下。
- 回滚段上用于恢复数据的信息，撤销表空间也只做短暂的保留。
- 被程序语句获得的锁。
- redo log buffer中的空间。
- Oracle为管理上述资源的内部花费。
1.1.4 尽量减少表的查询次数
在含有子查询的SQL语句中，要特别注意减少对表的查询。
示例： 第一种：低效率的SQL查询语句。
SELECT * FROM USERS
WHERE NAME IN (SELECT NAME FROM USERS WHERE AGE = 18)
OR NAME IN (SELECT NAME FROM USERS WHERE AGE = 20)
查询结果和时间消耗如下
第二种：对上面的代码进行适当修改，高效率的SQL查询语句如下。
SELECT * FROM USERS WHERE NAME IN (
SELECT NAME FROM USERS WHERE AGE = 18 OR AGE = 20)
查询结果和时间消耗如下
从上面的对比结果可以发现，在第一种查询语句中，要对USERS表执行两遍的查询，而在第二种查询中，仅对USERS表执行一遍查询。在大量数据的情况下，显然第二种查询要比第一种查询快得多。
1.1.5 用[NOT] EXISTS代替[NOT] IN
在子查询中，[NOT] IN子句将执行一个内部的排序与合并，无论在哪种情况下，[NOT] IN语句都是最低效的，因为它对子查询中的表执行了一个全表遍历。
为了避免使用[NOT] IN，用户可以把它改写成外连接（OUTER JOINS）、NOT EXISTS或者EXISTS子句，如下面的两段代码。
示例 第一种：低效率的NOT IN子句。
SELECT EMPNO, ENAME FROM EMP
WHERE EMPNO NOT IN(SELECT DEPTNO FROM DEPT WHERE LOC= 'BEIJING');
第二种：高效率的EXISTS子句。
SELECT EMPNO, ENAME FROM EMP
WHERE EXISTS (SELECT DEPTNO FROM DEPT WHERE LOC != 'BEIJING');
在SQL语句中，许多资料都建议最好不用[NOT] IN。那么，[NOT] IN在何处可以用呢？这里要一分为二地看[NOT] IN：
- 当[NOT] IN后面跟子查询，并且查询的结果集较多时，不宜使用[NOT] IN；
- 当[NOT] IN后面的括号内是列表（可枚举的几个）或子查询所满足的结果集很小时，也是可以使用的。
1.1.6 LIMIT的使用
在编写SQL时，如果已经知道查询的结果只有一条或者几条，可以使用limit进行限制。示例如下
（1）示例1
不使用LIMIT
SELECT * FROM EMP WHERE ENAME = 'JONES'
查询结果及耗时
使用LIMIT
SELECT * FROM EMP WHERE ENAME = 'JONES' AND ROWNUM = 1
查询结果及耗时
（2）示例2
不使用LIMIT
SELECT * FROM EMP WHERE sal > 2800 and sal <= 3000
使用LIMIT
加上limit后，当SQL执行到找到了对应的记录时，就不会继续向下执行和扫描了，效率将会大大提高。
当然，如果条件字段（NAME和SAL）是唯一索引的话，是不必要加上limit了，因为limit的存在主要就是为了防止全表扫描，从而提高性能，如果编写的SQL实现就知道不会全表扫描的化，添加LIMIT的意义就不大了。
1.1.7 WHERE 条件后减少 OR 关键字的使用
使用OR关键字可能会使索引失效，从而全表扫描。
示例 使用OR关键字
SELECT * FROM USERS WHERE AGE = 18 OR AGE = 25
查询结果及耗时
不使用OR关键字
SELECT * FROM USERS WHERE AGE = 18
UNION ALL
SELECT * FROM USERS WHERE AGE = 25
查询结果及耗时
对于AGE字段没有索引的情况下，使用OR关键字，假设SQL执行时走了ID的索引，但是走到AGE查询条件时，它还得全表扫描，也就是需要三步过程：全表扫描+索引扫描+合并。如果它一开始就执行全表扫描来查询，直接一遍扫描就结束了。
1.1.8 LIKE 关键字的使用优化
LIKE关键字在实际工作种常被用来进行模糊查询，但是LIKE关键字很有可能会使索引失效。
SELECT * FROM USERS WHERE ID LIKE '%123%'
这种SQL在执行的时候就不会引用索引，但是下面这种就会引用索引
SELECT * FROM USERS WHERE ID LIKE '123%'
1.1.9 UNION 和 UNION ALL 关键字
UNION在进行表链接后会筛选掉重复的记录，所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算，删除重复的记录再返回结果。实际大部分应用中是不会产生重复的记录。如：
SELECT ID, NAME, AGE, SEX FROM USERS
UNION
SELECT ID, NAME, AGE, SEX FROM STUDENTS
这个SQL在运行时先取出两个表的结果，再用排序空间进行排序删除重复的记录，最后返回结果集，如果表数据量大的话可能会导致用磁盘进行排序。
这时可以采用UNION ALL操作符替代UNION，因为UNION ALL操作只是简单的将两个结果合并后就返回。
SELECT ID, NAME, AGE, SEX FROM USERS
UNION ALL
SELECT ID, NAME, AGE, SEX FROM STUDENTS
1.1.10 > 及 < 操作符（大于或小于操作符）
大于或小于操作符一般情况下是不用调整的，因为它有索引就会采用索引查找，但有的情况下可以对它进行优化。
例如：一个表MONEY有100万记录，表中有一个数值型字段NUM，其中NUM=0的记录有30万条，NUM=1的记录有30万条，NUM=2的记录有39万条，NUM=3的记录有30万条，现在要查询表NUM>=3的记录，有如下两种写法
写法1：
SELECT * FROM MONEY WHERE NUM > 2;
写法2：
SELECT * FROM MONEY WHERE NUM >= 3;
SQL在执行NUM > 2与NUM >= 3时就会有很大的区别，写法1在执行时ORACLE会先找出为NUM=2的记录索引再进行比较，而写法2在执行时ORACLE则直接找到NUM=3的记录索引。
1.2 表连接查询 SQL 语句优化
1.2.1 驱动表的选择
驱动表（Driving Table）是指被最先访问的表（通常以全表扫描的方式被访问）。Oracle 11g优化器会检查SQL语句中的每个表的物理大小、索引状态，然后选用花费最低的执行路径。
示例
SELECT * FROM STUDENTS A, USERS B WHERE A.NAME = B.NAME
在上面的代码中，假设在USERS 表的NAME列创建了索引，而在STUDENTS 表的NAME列没有索引。由于STUDENTS 最先被访问（紧随FROM其后），这样STUDENTS 表将被作为查询中的驱动表，由此可见，只有两个表都建立有索引，优化器才能按照紧随FROM关键字后面的为驱动表的规则来对待。
1.2.2 WHERE 字句的连接顺序
Oracle采用自下而上的顺序解析WHERE子句，根据这个原理，表之间的连接必须写在其他WHERE条件之前。那些可以过滤掉最大数据记录的条件必须写在WHERE子句的末尾，也就是在表进行连接操作以前，过滤掉的记录越多越好。
示例 第一种：先连接表，然后再过滤记录
SELECT *
FROM USERS A, USERS B
WHERE A.NAME = B.NAME
AND A.SEX = '男'
AND A.AGE < 25
AND B.AGE < 25
AND A.NAME = 'S'
查询结果及耗时如下
第二种：在表连接之前过滤记录
SELECT *
FROM USERS A, USERS B
WHERE A.AGE < 25
AND B.AGE < 25
AND A.SEX = '男'
AND A.NAME = B.NAME
查询结果及耗时如下
二、使用索引进行优化
创建主键和唯一索引的主要目的除了数据的完整性和一致性之外，还具有提高查询速度的作用。此外，创建一般索引的目的就是为了提高查询速度。
2.1 索引介绍
在利用索引的情况下，由于只从表中选择部分行，所以能够提高查询速度。对于只从总行数中查询2%～4%的表，可以考虑创建索引。
创建索引的基本原则：
- 以查询关键字为基础，表中的行随机排序。
- 包含的列数相对比较少的表。
- 表中的大多数查询都包含相对简单的WHERE从句。
- 经常以查询关键字为基础的表，并且该表中的行遵从均匀分布。
- 缓存命中率低，并且不需要操作系统权限。
2.2 索引列和表达式的选择
在创建索引时，选择列和表达式是非常重要的，如下是创建索引时选择索引列的原则：
- WHERE从句频繁使用的字段列。
- SQL语句中频繁使用进行表连接的字段列。
- 可选择性高（重复性少的）字段列。
- 对于取值较少的字段列或表达式，不要采用标准的B树索引，可以考虑建立位图索引。
- 不要将那些频繁修改的列作为索引列。
- 不要使用包含操作符或函数的WHERE从句中的字段列作为索引列，如果需要的话，可以考虑建立函数索引。
- 如果大量并发的INSERT、UPDATE、DELETE语句访问了父表或者子表，则考虑使用完整性约束的外部键作为索引。
- 在选择索引列时，还要考虑该索引所引起的INSERT、UPDATE、DELETE操作是否值得。
2.3 选择复合索引主列
多列索引也叫做复合索引，复合索引有时比单列索引有更好的性能。如果在建立索引时采用了几个列作为索引，则在使用时也要按照建立时的顺序来描述，也就是说，主列是最先被选择的列。
示例 在USERS表的AGE字段创建索引
//创建单列索引
CREATE INDEX INDEX_AGE ON USERS(AGE)
SELECT * FROM USERS WHERE AGE < 50
//创建复合索引
CREATE INDEX INDEX_COMPLEX ON USERS(AGE, SEX)
SELECT * FROM USERS1 WHERE AGE < 50 AND SEX = '男'
当索引被建立成复合型，在查询语句中要带有WHERE…AND从句才能使用该复合索引。
在选择复合索引的关键字时，要遵循下列的原则：
- 如果某些关键字在WHERE从句中的使用频率较高，则考虑创建索引。
- 如果某些关键字在WHERE从句中的使用频率相当，则创建索引时考虑按照从高到低的顺序来说明关键字。
- 如果几个查询都选择相同的关键字集合，则考虑创建组合索引。
- 创建索引以后使得WHERE从句所使用的关键字能够组成前导部分。
- 应该选择在WHERE从句条件中频繁使用的关键字，并且这些关键字由AND操作符连接。
2.4 避免全表扫描大表
在应用程序设计中，除了一些必要的情况，如月报数据的统计，打印所有清单等任务可以允许使用全表扫描外，一般都应尽量避免对大表进行全表扫描，全表扫描就是指不加任何条件或没有使用索引的查询语句。
以下情况Oracle就可以使用全表扫描。
- 所查询的表没有索引。
- 需要返回所有的行。
- 带LIKE并使用‘%’这样的语句就是全表扫描。
- 对索引主列有条件限制，但使用了函数，则Oracle使用全表扫描
SELECT * FROM USERS WHERE SUBSTR(PHONE,1,4) = '1234'
带有is null、is not null或!=等字句也导致全表扫描，比如下面的代码：
SELECT * FROM USERS WHERE AGE != 20
2.5 监视索引是否被使用
除了主键是完整性约束而自动变为索引外，创建普通索引的目的就是为了提高查询速度。如果我们创建了索引而索引没有被使用，那么这些不被使用的索引将起到阻碍性能的作用。
为了辨别索引是否被使用，从Oracle 9i版本开始，用户可以对索引进行监视，通常使用ALTER INDEX…MONITORING USAGE语句，示例如下：
设置监视索引INDEX_SEX ：
ALTER INDEX INDEX_SEX MONITORING USAGE;
检查索引使用情况，代码如下：
ALTER INDEX INDEX_SEX MONITORING USAGE;
在检查索引使用情况种，如果发现索引INDEX_SEX 在限定的时间内得不到使用（即USE列的值为NO），则建议使用DROP INDEX语句删除掉，代码如下：
DROP INDEX INDEX_SEX;
索引并不是越多越好，索引固然可以提高相应的 select 的效率，但同时也降低了 insert 及 update 的效率，因为 insert 或 update 时有可能会重建索引，所以怎样建索引需要慎重考虑，视具体情况而定。一个表的索引数最好不要超过6个，若太多则应考虑一些不常使用到的列上建的索引是否有必要。
三、其他优化方法
3.1 Oracle 优化器的使用
3.1.1 优化器的概述
尽管现在计算机的CPU速度达到GB级，但在处理数据库时还是显得不够。在大型应用系统中，存在许多消耗CPU大量时间的SQL语句，但是却很少被程序员本人发现。 实际上，Oracle优化器在处理每一个SQL语句准备执行之前，都需要进行许多步骤才能使SQL语句成为可执行的语句。
（1）语法检查：检查SQL语句的拼写是否正确。
（2）语义分析：核实所有与数据字典不一致的表和列的名字。
（3）概要存储检查：检查数据字典，以确定该SQL语句的概要是否已经存在。
（4）生成执行计划：使用基于成本的优化规则和数据字典的统计表来决定最佳执行计划。
（5）建立二进制代码：基于执行计划，Oracle生成了二进制执行代码。
为了使每条SQL语句的性能达到优化，建议用户对所有的SQL语句执行EXPLAIN PLAN命令，并查看输出结果，然后对性能低下的SQL语句进行调整。 通过设置执行计划（即EXPLAIN PLAN命令），可以了解Oracle在执行SELECT、DELETE、INSERT、UPDATE语句时的情况。
所谓SQL语句执行计划就是Oracle优化器在执行每个SQL语句时所采用的执行顺序。执行计划包括以下的几个方面：
- 语句所引用的表的顺序。
- 语句所涉及的表的访问方法。
- 语句中连接操作所影响到的各表的连接方法。
Oracle 11g数据库在执行SQL语句时，都是使用基于代价（或者成本）的优化器—这个代价（或者成本）就是指占用一定的系统资源。
3.1.2 运行EXPLAIN
PLAN 执行计划是Oracle系统在执行SQL语句时的一种执行策略。那么，用户如何看到这些执行计划的内容呢？ 为了得到Oracle产生的执行计划的报告，必须创建一个表来存放系统检查SQL语句执行计划时所产生的结果，建议在用户的账户下执行UTLXPLAN脚本来完成PLAN_TABLE表的创建，该表存放执行计划的信息。
当运行了UTLXPLAN.SQL这个脚本后，Oracle在用户的账户下创建了TABLE_NAME表。该表用于存放用户希望产生的SQL语句的执行计划。
EXPLAIN PLAN命令的语法如下：
EXPLAIN PLAN [SET STATEMENT_ID [=] <STRING LITERAL>]
[INTO <TABLE_NAME>]
FOR <SQL_STATMENT>
3.1.3 Oracle 11g中SQL执行计划的管理
Oracle在执行一个SQL之前，首先要分析一下语句的执行计划，然后再按执行计划去执行。分析语句执行计划的工作是由优化器（Optimizer）来完成的。不同的情况下，一条SQL可能有多种执行计划，但在某一时刻，一定只有一种计划是最优的，花费时间是最少的。
Oracle 11g使用基于代价的优化方式（Cost_Based Optimization，简称为CBO），这里的代价主要指CPU和内存，优化器主要参照的是表及索引的统计信息。统计信息给出表的大小、有多少行、每行的长度等信息。这些统计信息起初在数据库内是没有的，是用户在做ANALYZE（统计分析）后才出现的。很多时候，过期统计信息会令优化器做出一个错误的执行计划，因此用户应及时更新这些信息。
3.2 Oracle 数据库和 SQL 重演
3.2.1 数据库重演
数据库重演（Database Replay）是指在产品环境的数据库上捕获所有负载，并可以将之传送至备份的（Standby）数据库或有备份恢复的测试库上，在测试环境中重演主库的环境，这使得升级或软件更新可以进行预先的“真实”测试，或者可以通过测试环境完全再现真实环境的负载及运行情况。
这是Oracle向后追溯能力的又一增强，在Oracle 10g中，Oracle通过V$SESSION_WAIT_HISTORY视图、ASH特性等，实现将数据库的等待时间向后追溯。现在通过Database Replay特性，Oracle可以将整个数据库的负载捕获、记录并实现Replay，也就是增强了整个数据库的向后追溯能力。
这一特性提供了再现现场能力，极大地丰富了用户发现并解决数据库问题的手段，将为数据库管理带来更多的方便。 当然使用这一特性会带来一定的性能负担，Oracle说这一负担在5%左右。
3.2.2 SQL 重演
数据库重演的简化版本就是SQL 重演（SQL Replay），即只捕获SQL负载，通过SQL负载，应用程序可以再现SQL影响。
Oracle已经有了一系列的Flashback技术（即闪回技术），现在又有了Replay技术。Flashback可以向后闪回，Replay可以向前推演，Oracle给用户提供的手段越来越多了。
3.3 Oracle 的性能顾问
3.3.1 Oracle 的性能顾问介绍
Oracle数据库中有一位自动数据库诊断监控程序（ADDM）形式的助理DBA，这种机器人式的DBA会不知疲倦地反复搜索数据库性能统计，以标识瓶颈、分析SQL语句，并据此提供多种改进性能的建议。
Oracle自动SQL调整解决方案包括SQL调优顾问（SQL Tuning Advisor）和SQL访问顾问（SQL Access Advisor），可以为应用程序提供综合、自动、具有成本效益的解决方案，减少SQL的调整时间和管理成本。
3.3.2 SQL调优顾问
SQL调优顾问（SQL Tuning Advisor）是Oracle 10g中引入的，设计它的目的就是为了替代传统的手工SQL调整。
SQL调优顾问处理的对象包括那些响应时间很慢或者是占用CPU/DISK很高的SQL，SQL调优顾问收集这些SQL，并且给出自己的建议，它包括下面的部分：
- 怎样调整SQL的执行计划。
- 优化后效率的提升幅度。
- 做出这条建议的理论原理。
- 直接给出推荐使用的命令。
用户可以有选择性地接收这些建议，然后去调优SQL。随着SQL调优顾问的引入，用户现在就可以让Oracle优化器来自动地调整SQL。
3.3.3 SQL访问顾问
SQL访问顾问（SQL Access Advisor）的设计目的是获得有关基于实际频率和使用类型（而非数据类型）进行分区、索引和创建物化视图以改进模式设计的建议。
SQL访问顾问与SQL调优顾问提供有关查询、调整及在流程中延长整个优化过程的建议有所不同，它的特点如下：
- 分析整个负载而不仅仅是单独的SQL语句。
- 使访问结构设计更加清晰，以优化应用程序性能。
- 建议创建和删除某些索引、物化视图和物化视图日志以提高性能。
Oracle 11g的SQL访问顾问除了可以像在Oracle 10g中一样分析索引、物化视图等，还可以分析表和查询以识别可能的分区策略，这在进行最佳模式设计时可以提供很大的帮助。在Oracle 11g中，SQL访问顾问可以提供与整个负载相关的建议，包括考虑创建成本和维护访问结构等。
3.4 其他方面的优化
（1）尽量减少在 where 关键字后面的筛选条件语句的“=”左边进行函数、算术运算或其他表达式运算，否则系统将可能无法正确使用索引，如：
select id from t where substr(name,1,3) = 'abc'
应改为:
select id from t where name like 'abc%'
（2）尽量避免在 where 子句中对字段进行表达式操作，这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如：
select id from t where num/2=100
应改为:
select id from t where num=100*2
（3）应尽可能的避免更新 clustered 索引数据列，因为 clustered 索引数据列的顺序就是表记录的物理存储顺序，一旦该列值改变将导致整个表记录的顺序的调整，会耗费相当大的资源。若应用系统需要频繁更新 clustered 索引数据列，那么需要考虑是否应将该索引建为 clustered 索引。
（4）尽量使用数字型字段，若只含数值信息的字段尽量不要设计为字符型，这会降低查询和连接的性能，并会增加存储开销。这是因为引擎在处理查询和连接时会逐个比较字符串中每一个字符，而对于数字型而言只需要比较一次就够了。
（5）尽可能的使用 varchar/nvarchar 代替 char/nchar ，因为首先变长字段存储空间小，可以节省存储空间，其次对于查询来说，在一个相对较小的字段内搜索效率显然要高些。
（6）尽量使用表变量来代替临时表。如果表变量包含大量数据，请注意索引非常有限（只有主键索引）。
（7）避免频繁创建和删除临时表，以减少系统表资源的消耗。
（8）临时表并不是不可使用，适当地使用它们可以使某些例程更有效，例如，当需要重复引用大型表或常用表中的某个数据集时。但是，对于一次性事件，最好使用导出表。
（9）尽量避免使用游标，因为游标的效率较差，如果游标操作的数据超过1万行，那么就应该考虑改写。使用基于游标的方法或临时表方法之前，应先寻找基于集的解决方案来解决问题，基于集的方法通常更有效。
（10）在所有的存储过程和触发器的开始处设置 SET NOCOUNT ON ，在结束时设置 SET NOCOUNT OFF 。无需在执行存储过程和触发器的每个语句后向客户端发送 DONE_IN_PROC 消息。