SQL Profiles-Part I

Oracle 11g从发布到现在，也有几个年头了。而在国内来说，Oracle 10g仍然是主流，甚至一些电信运营商的核心系统仍然在使用9i。作为Oracle 10g的一项新特性，SQL Profiles被使用得并不太多。不管是在论坛、个人的BLOG还是其他一些地方，SQL Profiles的介绍也相对较少。对我个人来说，已经在多个优化场合中使用SQL Profiles，在这里向大家介绍SQL Profiles，就是希望能够了解Oracle数据库的这一功能。

SQL Profiles可以说是Outlines的进化。Outlines能够实现的功能SQL Profiles也完全能够实现，而SQL Profiles具有Outlines不具备的优化，个人认为最重要的有2点：

• SQL Profiles更容易生成、更改和控制。
• SQL Profiles在对SQL语句的支持上做得更好，也就是适用范围更广。

关于这2方面的优点，我后面会详细地阐述。

现在我在使用Outlines的场合，均使用SQL Profiles来替代。有一次准备对1条SQL语句使用Outline进行执行计划的稳定，结果使用Outline之后，系统出现大量的library cache latch的争用，不得不关闭Outline的使用，但是改用SQL Profiles不再有这个问题。这或许是个BUG，不过既然能用SQL Profiles代替，也就没再深入去研究这个问题。

使用SQL Profiles无非是两个目的：

• 锁定或者说是稳定执行计划。
• 在不能修改应用中的SQL的情况下使SQL语句按指定的执行计划运行。

那么SQL Profile到底是什么？在我看来，SQL Profile就是为某一SQL语句提供除了系统统计信息、对象（表和索引等）统计信息之外的其他信息，比如运行环境、额外的更准确的统计信息，以帮助优 化器为SQL语句选择更适合的执行计划。这些说法显得比较枯燥，还是来看看下面的测试。

首先建2个测试表：

然后看看下面这一条SQL：

这里省略了SELECT出来的具体数据，但是我们关心的是返回的结果行数、执行计划以及逻辑读这些信息。
首先从执行计划可以看到，这条SQL语句在2个表上都是全表扫描。在第1个表T1上，有 like ‘%T1%’这样的条件，导致只能全表扫描，这没有问题。但是第2个表，也是全表扫描，这里有没有问题呢？或者说是有没有优化的余地，答案显然是肯定的。
这里的问题在于执行计划ID=1的那一行，Oracle优化器评估T1 like ‘%T1%’返回的结果行数为2498行，即T1表总行数的5%，如果2个表采用index range scan+nested loop连接，oracle评估的成本会高于full table scan+hash join。下面可以看到Oracle优化器评估的index range_scan+nested loop的成本：

从执行计划可以看到Oracle优化器评估的成本为5061，远远高于原来的219。
但是实际的逻辑读是多少呢？

加了HINT之后实际的逻辑读只有290，低于原始SQL的932。所以这里可以看出来，由于Oracle优化器过高地估计了T1表经过like操作过滤返回的行数，也就过高地估计了nest loop的成本，最终也就选择了不是最优的执行计划。

下面我们用Oracle的SQL Tuning Advisor来尝试这条SQL：

上面代码中的sql_id是从v$sql来，对应的是没有加hint的SQL。
结果看起来非常棒，SQL Tuning Advisor为我们找到了理想的执行计划，T1表上经过谓词过滤后返回的行数评估为29，相当地精确。我们要做的就是Accept SQL Profile，接受这个SQL Profile。

那么我们再执行其他的类似SQL看看：

这一次，尽管我们更改了LIKE 后面的值，但是执行计划与SQL Tuning Advisor产生的执行计划完全一样。从执行计划的”Note“一节也可以看到，SQL Profile起作用了。SQL Profile的名字为”SYS_SQLPROF_014b39f084c88000″。

一些复杂的SQL，我经常会先通过SQL Tuning Advisor来分析一下，看能不能让Oracle自已找出一个更好的执行计划。

我们来看看，SQL Profiles实际上是些什么：

从sys.sqlprof$attr这个数字字典里面，我们可以看到两样东西：signature和attr。
signature是什么？可以理解为与sql_id、sql_hash_value类似的值，用来标识SQL。在10g以上的版本中，查看v$sql的 定义就可以发现2列：exact_matching_signature、force_matching_signature。通过下面的数据可以看出区 别：

从上面的数据可以看出：

• 第2、3条SQL的exact_matching_signature相同，第7、8、9、10条SQL的exact_matching_signature相同。
• 第2、3条SQL的force_matching_signature相同，第4、5条SQL的 force_matching_signature相同，第7、8、9、10条的SQL的force_matching_signature相同。第1、 6条SQL的force_matching_signature相同

有如下的结论：对SQL语句，去掉重复的空格（不包括字符常量），将大小写转换成相同，比如均为大写（不包括字符常量）后，如果 SQL相同，那么SQL语句的exact_matching_signature就是相同的。对SQL语句，去掉重复的空格（不包括字符常量），将大小写 转换成相同，比如均为大写（不包括字符常量），然后去掉SQL中的常量，如果SQL相同，那么SQL语句的 force_matching_signature就是相同的。但是例外的情况是：如果SQL中有绑定变量，force_matching_signature就会与exact_matching_signature一样的生成标准。

可以看到，现在exact_matching_signature与force_matching_signature完全一样了。
从force_matching_signature的特性，我们可以想到一个用途，用于查找没有使用绑定变量的SQL语句，类似于使用plan_hash_value来查找。

回到前面，accept_sql_profile这个过程，force_match参数设为TRUE，那么dba_sql_profiles中的 signature则是由SQL的force_matching_signature而来，否则便是exact_matching_signature。 对于Outlines来说，则只能是exact_matching_signature。从这个角度上讲，Sql Profiles比Outlines的使用范围更广，因为Sql profiles对没有使用绑定变量的SQL也支持得很好。值得注意的是，Sql profiles的force_match属性是不能更改的，只能在创建时指定，如果要更改，则只能重新创建改Sql Profile。

下面来看看sys.sqlprof$attr数据字典。这里面没有SQL Profile的名字，而是用的sql的signature。大家从attr_val的结果发现了什么？

可以看到，SQL Profiles的attr_val实际上就是一些Hints，这跟Outlines没有本质上的区别。只是SQL Profiles中的Hint，没有指定SQL使用哪个索引，也没有指定表的连接方法和连接顺序。这里只指定了T1表评估返回的行数，与原始的评估返回的 行数的放大缩小的倍数。2498*0.01161091426正好为29。这里就是告诉Oracle优化器，T1表经过谓语过滤后返回行数应该为评估的 0.01161091426倍。从这里可以看出，SQL Profiles并不会锁定SQL的执行计划，只是提供了更多、更准确的统计信息给优化器。看下面的测试：

将T1表的统计信息中的表行数改为500万，Oracle就会评估为返回5000000*5%*0.01161091426=2903行。这里执行 计划又变回为full scan+hash join。可以看到，虽然SQL Profile起作用了，但是并没有锁定执行计划。

小结：本文简单介绍了什么是SQL Profiles及其作用，如何使用SQL Tuning Advisor来生成SQL Profile，以及生成的SQL Profile产生的Hint。同时也介绍了SQL的signature。

下一篇将会介绍如何手工来为创建、生成SQL Profile，以及如何让SQL Profile也能像Outlines一样锁定SQL的执行计划，以保持SQL执行计划的稳定性。