Oracle中解析SQL语句的过程

为了将用户写的SQL文本转化为Oracle认识的且可执行的语句,这个过程就叫做解析过程。解析分为硬解析和软解析。一条SQL语句在第一次被执行时必须进行硬解析。

当客户端发出一条SQL语句(也可以是一个存储过程或者一个匿名PL/SQL块)进入shared pool时(注意,我们从前面已经知道,Oracle对这些SQL不叫做SQL语句,而是称为游标。因为Oracle在处理SQL时,需要很多相关的辅助信息,这些辅助信息与SQL语句一起组成了游标), Oracle首先将SQL文本转化为ASCII值,然后根据hash函数计算其对应的hash值(hash_value)。根据计算出的hash值到library cache中找到对应的bucket,然后比较bucket里是否存在该SQL语句。如果不存在,则需要按照我们前面所描述的,获得shared pool latch,然后在shared pool中的可用chunk链表(也就是bucket)上找到一个可用的chunk,之后释放shared pool latch。在获得了chunk以后,这块chunk就可以认为是进入了library cache。接下来,进行硬解析过程。硬解析包括以下几个步骤。

对SQL语句进行文法检查,看是否有文法错误。比如没有写from、select拼写错误等。如果存在文法错误,则退出解析过程。到数据字典里校验SQL语句涉及的对象和列是否都存在。如果不存在,则退出解析过程。这个过程会加载dictionary cache。将对象进行名称转换。比如将同名词翻译成实际的对象等。比如select * from t中,t是一个同名词,指向hr.t1,于是Oracle将t转换为hr.t1。如果转换失败,则退出解析过程。检查发出SQL语句的用户是否具有访问SQL语句里所引用的对象的权限。如果没有权限,则退出解析过程。

通过优化器创建一个最优的执行计划。这个过程会根据数据字典里记录的对象的统计信息,来计算最优的执行计划。这一步牵涉大量数学运算,是最消耗CPU资源的。将该游标所产生的执行计划、SQL文本等装载进library cache的heap中。在硬解析的过程中,进程会一直持有library cache latch,直到硬解析结束为止。硬解析结束以后,会为SQL语句产生两个游标,一个是父游标,另一个是子游标。父游标里主要包含两种信息:SQL文本以及优化目标(optimizer goal)。父游标在第一次打开时被锁定,直到其他所有的session都关闭该游标后才被解锁。当父游标被锁定的时候是不能被交换出library cache的,只有在解锁以后才能被交换出library cache。父游标被交换出内存时,父游标对应的所有子游标也被交换出library cache。子游标包括游标所有的信息,比如具体的执行计划、绑定变量等。子游标随时可以被交换出library cache,当子游标被交换出library cache时,Oracle可以利用父游标的信息重新构建出一个子游标来,这个过程叫reload。可以使用下面的方式来确定reload的比率:

select 100*sum(reloads)/sum(pins) Reload_Ratio from v$librarycache;

一个父游标可以对应多个子游标。子游标具体的个数可以从视图v$sqlarea的version_count字段体现出来。而每个具体的子游标则全都在视图v$sql里体现。当具体绑定变量的值与上次绑定变量的值有较大差异(比如上次执行的绑定变量值的长度是6位,而这次执行绑定变量的值的长度是200位)时或者当SQL语句完全相同,但是所引用的表属于不同的用户时,都会创建一个新的子游标。如果在bucket中找到了该SQL语句,则说明该SQL语句以前运行过,于是进行软解析。软解析是相对于硬解析而言的,如果解析过程中,可以从硬解析的步骤中去掉一个或多个的话,这样的解析就是软解析。软解析分为以下三种类型。

第一种是某个session发出的SQL语句与library cache里其他session发出的SQL语句一致。这时,该解析过程中可以去掉硬解析中的和,但是仍然要进行硬解析过程中的、、,也就是表名和列名检查、名称转换和权限检查。

第二种是某个session发出的SQL语句是该session之前发出的曾经执行过的SQL语句。这时,该解析过程中可以去掉硬解析中的 、 、和这四步,但是仍然要进行权限检查,因为可能通过grant改变了该session用户的权限。

第三种是当设置了初始化参数session_cached_cursors时,当某个session第三次执行相同的SQL时,则会把该SQL语句的游标信息转移到该session的PGA里。这样,该session以后再执行相同的SQL语句时,会直接从PGA里取出执行计划,从而跳过硬解析的所有步骤。这种情况下,是最高效的解析方式,但是会消耗很大的内存。

我们举一个例子来说明解析SQL语句的过程。在该测试中,绑定变量名称相同,但是变量类型不同时,所出现的解析情况。如下所示。

首先,执行下面的命令,清空shared pool里所有的SQL语句:

SQL> alter system flush shared_pool;

然后,定义一个数值型绑定变量,并为该绑定变数赋一个数值型的值以后,执行具体的查询语句。

SQL> variable v_obj_id number;

SQL> exec :v_obj_id := 4474;

SQL> select object_id,object_name from sharedpool_test

where object_id=:v_obj_id;

OBJECT_ID     OBJECT_NAME

----------    ---------------------------

4474         AGGXMLIMP

接下来,定义一个字符型的绑定变量,变量名与前面相同,为该绑定变数赋一个字符型的值以后,执行相同的查询:

SQL> variable v_obj_id varchar2(10);

SQL> exec :v_obj_id := '4474';

SQL> select object_id,object_name from sharedpool_test

where object_id=:v_obj_id;

OBJECT_ID     OBJECT_NAME

----------    ---------------------------

4474         AGGXMLIMP

然后我们到视图v$sqlarea里找到该SQL的父游标的信息,并到视图v$sql里找该SQL的所有子游标的信息。

SQL> select sql_text,version_count from v$sqlarea where

sql_text like ‘%sharedpool_test%’;

SQL_TEXT

VERSION_COUNT

-------------------------------------------------------

select object_id,object_name from sharedpool_test where

object_id=:v_obj_id         2

SQL> select sql_text,child_address,address from v$sql

where sql_text like ‘%sharedpool_test%’;

SQL_TEXT

CHILD_ADDRESS                                                                                                  ADDRESS

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时间: 2024-11-01 02:26:38

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