oracle中直方图对执行计划的影响详解

在Oracle数据库中，执行计划是指导SQL语句如何运行的蓝图，优化执行计划可以显著提高SQL语句的性能，直方图是一种用于收集统计信息的工具，可以帮助我们更好地理解数据分布，从而优化执行计划，本文将详细介绍Oracle中直方图对执行计划的影响。

1、直方图简介

直方图是一种统计信息，用于描述表中某个列的数据分布情况，它包含了该列数据的最小值、最大值、频率和累积频率等信息，Oracle会自动收集直方图信息，但在某些情况下，我们需要手动收集或更新直方图，以确保执行计划的准确性。

2、直方图与执行计划的关系

在Oracle中，优化器会根据统计信息来生成执行计划，直方图作为统计信息的一种，对执行计划的生成具有重要影响，优化器会根据直方图中的数据分布信息来判断哪种访问方法（全表扫描、索引扫描等）对查询性能更有利，准确的直方图信息有助于生成更优的执行计划。

3、直方图对执行计划的影响

3、1 索引选择

优化器在选择索引时，会考虑索引列的选择性，选择性越高，表示该列的值越分散，查询结果集越小，索引扫描的效率越高，直方图可以帮助我们了解索引列的选择性，从而选择合适的索引，如果一个列的直方图中大部分值为NULL，那么这个列的选择性较低，优化器可能不会选择这个列上的索引。

3、2 连接方式选择

在多表连接查询中，优化器会根据连接列的直方图信息来选择合适的连接方式，如果两个连接列的直方图相似度较高，说明这两个列的数据分布较为接近，优化器可能会选择哈希连接（Hash Join）以提高查询性能，相反，如果两个连接列的直方图相似度较低，优化器可能会选择嵌套循环连接（Nested Loops Join）。

3、3 分区裁剪

对于分区表，优化器可以根据分区列的直方图信息来进行分区裁剪，分区裁剪是指在查询前就排除掉不包含目标数据的分区，从而提高查询性能，如果一个查询只关心某列值大于100的记录，那么优化器可以只扫描那些包含大于100值的分区，而忽略其他分区。

4、收集和更新直方图

Oracle提供了多种收集和更新直方图的方法，包括：

使用DBMS_STATS包中的GATHER_STATS过程收集直方图信息；

使用ANALYZE命令分析表以收集直方图信息；

使用AUTOTRACE功能自动收集执行计划中的统计信息，包括直方图；

使用HINT提示来强制优化器使用特定的统计信息。

5、相关问题与解答

问题1：为什么有时候即使收集了直方图，优化器仍然选择了不合适的执行计划？

答：虽然直方图对执行计划的选择有很大影响，但优化器还会考虑其他因素，如代价模型、并行度等，如果收集的直方图信息不准确或过时，优化器可能会做出错误的决策，在遇到性能问题时，我们需要仔细分析执行计划和统计信息，确保它们的准确性。

问题2：如何判断是否需要更新直方图？

答：如果发现SQL语句的性能明显下降，或者执行计划与预期不符，那么可能需要更新直方图，当表中的数据发生较大变化时（如大量插入、删除或更新操作），也需要更新直方图以确保统计信息的时效性，可以通过比较新旧直方图的差异来判断是否需要更新。