查询优化器简介

查询优化器是内置的，用于确定SQL语句的最有效的方法来访问请求的数据的数据库。

查询优化器的目的

优化器尝试为SQL语句生成最优化的执行计划。优化程序在所有考虑的候选计划中选择成本最低的计划。优化器使用可用的统计信息来计算成本。对于给定环境中的特定查询，成本计算考虑了查询执行的因素，例如I / O，CPU和通信。例如，查询可能会请求有关经理的雇员的信息。如果优化器统计数据表明80％的员工是经理，则优化器可能会决定全表扫描是最有效的。但是，如果统计数据表明只有很少的员工是经理，那么读取索引，然后按行ID进行表访问可能比全表扫描更有效。由于数据库具有许多内部统计数据和工具可供使用，因此优化程序通常比用户确定语句执行的最佳方法的位置更好。因此，所有SQL语句都使用优化器。

基于成本的优化

查询优化是选择执行SQL语句的最有效方法的过程。SQL是一种非过程性语言，因此优化器可以自由地以任何顺序进行合并，重组和处理。数据库基于收集的有关访问数据的统计信息优化每个SQL语句。优化器通过检查多种访问方法（例如全表扫描或索引扫描），不同的联接方法（例如嵌套循环和哈希联接），不同的联接顺序以及可能的转换，来确定SQL语句的最佳计划。对于给定的查询和环境，优化器为可能的计划的每个步骤分配一个相对数值成本，然后将这些值一起分解以生成该计划的总体成本估算。在计算出替代计划的成本之后，优化器将选择成本估算最低的计划。因此，有时会将优化器称为基于成本的优化器（CBO），以将其与传统的基于规则的优化器（RBO）进行对比。

什么是执行计划

一个执行计划描述了执行一个SQL语句推荐方法。该计划显示了Oracle数据库用于执行SQL语句的步骤的组合。每个步骤要么从数据库物理地检索数据行，要么为发出语句的用户准备它们。执行计划显示第0行指示的整个计划的成本，以及每个单独的操作。成本是执行计划仅显示的内部单位，用于计划比较。因此，您无法调整或更改成本值。在下图中，优化器为输入的SQL语句生成两个可能的执行计划，使用统计信息估算其成本，比较其成本，然后选择成本最低的计划。

查询块及子查询

优化器的输入是SQL语句的解析表示形式。SELECT原始SQL语句中的每个块在内部由查询块表示。查询块可以是顶级语句，子查询或未合并的视图。以下SQL语句由两个查询块组成。括号中的子查询是内部查询块。外部查询块是SQL语句的其余部分，用于检索其子ID由子查询提供的部门中的雇员姓名。查询表单确定查询块如何相互关联。

SELECT first_name, last_name
FROM   hr.employees
WHERE  department_id 
IN     (SELECT department_id 
        FROM   hr.departments 
        WHERE  location_id = 1800);

对于每个查询块，优化器都会生成一个查询子计划。数据库从下至上分别优化查询块。因此，数据库首先优化最里面的查询块并为其生成子计划，然后生成代表整个查询的外部查询块。查询块的可能计划数量与FROM子句中对象的数量成比例。该数目与对象的数目成指数增长。例如，联接五个表的可能计划明显高于联接两个表的可能计划。

查询优化器总结

我们可以把查询优化器比喻成一个在线旅行顾问。一名骑自行车的人想知道从A点到B点的最有效的自行车路线。查询就像指令“我需要从A点到B的最有效路线”或“我需要从A点到B的最有效路线” B通过C点。” 出行顾问使用内部算法（取决于速度和难度）来确定最有效的路线。骑自行车的人可以通过使用“我想尽快到达”或“我想尽可能轻松地骑行”之类的指令来影响旅行顾问的决定。

以此类推，执行计划是旅行顾问生成的可能路线。在内部，顾问可以将整个路线划分为几个子路线（子计划），并分别计算每个子路线的效率。例如，旅行顾问可以以中等难度在15分钟时估算一个子路线，以最小难度在22分钟时估算一个子路线，依此类推。顾问根据用户指定的目标以及有关道路和交通状况的可用统计信息，选择最有效（成本最低）的总体路线。统计信息越准确，建议就越好。例如，如果不经常将交通拥堵，道路封闭和恶劣的道路状况通知给顾问，则推荐的路线可能效率低下（成本高）。