连接两个以上的表时，Oracle 连接消除无法按预期工作
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【中文标题】连接两个以上的表时，Oracle 连接消除无法按预期工作【英文标题】：Oracle join elimination not working as expected when joining more than two tables 【发布时间】：2017-11-06 16:11:16 【问题描述】：连接两个表时，连接消除工作正常：
SQL> set lines 200;
SQL>
SQL> select * from v$version;
BANNER CON_ID
-------------------------------------------------------------------------------- ----------
Oracle Database 12c Release 12.1.0.1.0 - 64bit Production 0
PL/SQL Release 12.1.0.1.0 - Production 0
CORE 12.1.0.1.0 Production 0
TNS for Linux: Version 12.1.0.1.0 - Production 0
NLSRTL Version 12.1.0.1.0 - Production 0
SQL>
SQL> create table t01 (
2 id integer,
3 apk varchar2(255 char),
4 constraint pk_01 primary key (id)
5 );
Tabelle wurde erstellt.
SQL> create table t02 (
2 id integer,
3 apk varchar2(255 char),
4 id_t01 integer,
5 constraint pk_02 primary key (id),
6 constraint fk_02 foreign key (id_t01) references t01(id)
7 );
Tabelle wurde erstellt.
SQL> create table t03 (
2 id integer,
3 apk varchar2(255 char),
4 id_t02 integer,
5 constraint pk_03 primary key (id),
6 constraint fk_03 foreign key (id_t02) references t02(id)
7 );
Tabelle wurde erstellt.
SQL> create index ix_t03 on t03(id_t02);
Index wurde erstellt.
SQL> create index ix_t02 on t02(id_t01);
Index wurde erstellt.
SQL> insert into t01 (id, apk)
2 select level, to_char(level)
3 from dual
4 connect by level <= 1000;
1000 Zeilen erstellt.
SQL> insert into t02(id, apk, id_t01)
2 select id, apk, id from t01;
1000 Zeilen erstellt.
SQL> insert into t03(id, apk, id_t02)
2 select id, apk, id from t01;
1000 Zeilen erstellt.
SQL> commit;
Transaktion mit COMMIT abgeschlossen.
SQL>
SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(null, 'T01', method_opt=>'for all columns size skewonly', cascade=>true);
PL/SQL-Prozedur erfolgreich abgeschlossen.
SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(null, 'T02', method_opt=>'for all columns size skewonly', cascade=>true);
PL/SQL-Prozedur erfolgreich abgeschlossen.
SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(null, 'T03', method_opt=>'for all columns size skewonly', cascade=>true);
PL/SQL-Prozedur erfolgreich abgeschlossen.
SQL> commit;
Transaktion mit COMMIT abgeschlossen.
SQL>
SQL> set autotrace traceonly explain;
SQL>
SQL> select t02.id
2 from t02
3 left join t01 on t01.id = t02.id_t01;
Ausführungsplan
----------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost |
--------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1000 | 8000 | 2 |
| 1 | INDEX FAST FULL SCAN| PK_02 | 1000 | 8000 | 2 |
--------------------------------------------------------------
--> 对 t02 的主键索引进行快速全扫描，不读取 t01。这是我所期待的。
加入 t02 和 t03 也可以正常工作：
SQL>
SQL> select t03.id
2 from t03
3 left join t02 on t02.id = t03.id_t02;
Ausführungsplan
----------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost |
--------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1000 | 8000 | 2 |
| 1 | INDEX FAST FULL SCAN| PK_03 | 1000 | 8000 | 2 |
--------------------------------------------------------------
--> 对 t03 的主键索引进行快速全扫描，不读取 t02。这是我所期待的。
当我尝试加入 t01、t02 和 t03 时出现问题：
SQL> select t03.id
2 from t03
3 left join t02 on t02.id = t03.id_t02
4 left join t01 on t01.id = t02.id_t01;
Ausführungsplan
----------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost |
------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1000 | 16000 | 18 |
| 1 | NESTED LOOPS OUTER| | 1000 | 16000 | 18 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL| T03 | 1000 | 8000 | 18 |
| 3 | INDEX UNIQUE SCAN| PK_02 | 1 | 8 | 0 |
------------------------------------------------------------
我希望（仅）在此处对 pk_03 进行全索引扫描，但执行计划在 T03 和 PK02 之间执行嵌套循环。
我做错了什么？我有错误的期望吗？我在 Oracle 文档/***/google 中找不到任何解释此行为的内容。
我正在使用的实际数据库确实有更多的列/表等，这只是一个最小的例子。当加入 20 个表并且没有发生预期的连接消除时，问题会变得更糟。这对我们的查询执行时间有相当负面的影响。
非常感谢。
【问题讨论】：
优化器必须认为查询计划将比替代方案更有效地执行。你确定这是一个问题吗？如果是这样，您是否尝试过使用查询提示，例如没有嵌套循环等？ 对 pk_03 进行快速全扫描的代价为 2（参见 t02 和 t03 之间的连接），t01、t02 和 t03 之间的连接的执行计划的代价为 18。这正是我不明白，为什么不选择成本较低的计划= 2？我的生产数据库中的实际查询表示为一个视图，该视图被许多其他查询使用；虽然我可以尝试调整这个特定示例，但我无法对所有可能的查询组合使用查询提示。 您的代码在版本 12.1.0.2 中按预期工作。我建议检查 support.oracle.com。 @Matthew McPeak 看起来这个问题实际上与 oracle 版本有关：它在 Oracle 12.2.0.1.0 和 11.2.0.4.0 中按预期工作 - 尚未检查 12.1.0.2。谢谢！ 【参考方案1】：select t03.id
from t03
left join t02 on t02.id = t03.id_t02
left join t01 on t01.id = t02.id_t01;
表 t01 可以从此查询中删除，因为不需要读取该表中的任何内容来确定 t02 中的哪些行具有指向 t01 的有效 FK - 您可以只检查 PK 索引而不是表。
要检查 t03 中的哪些行具有指向 t02 的有效 FK，您也不需要读取 t02。
但是要将这两组行连接在一起，您需要读取所有 t02， 以查看一组中的哪些行具有与另一组中的行匹配的 id。仅索引没有足够的信息来进行此连接。
From this answer，“索引记录仅包含索引字段和指向原始记录的指针” - 这意味着 fk_03（在 t03 上）看起来有点像这样：
id_t02 t02_rowid
873 AAEiyFAAVAAA49bAAA
874 AAEiyFAAVAAA49bAAB
...
要将它们连接在一起，您需要问：哪个 t02 rowids（来自第一个索引）指向第二个索引中具有 id_t01 值的记录？单独的索引没有这些信息 - 你必须阅读表格。
实际上，在审查时，我认为问题更多是将 t03.id 与 pk_02 结果匹配。抱歉，我不是这方面的专家。
无论如何，您可以将该信息添加到复合索引中：
create index ix_t0302 on t03(id_t02, id);
这改变了解释计划：
-------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 10 | 160 | 2 (0)| 00:00:01 |
| 1 | NESTED LOOPS OUTER| | 10 | 160 | 2 (0)| 00:00:01 |
| 2 | INDEX FULL SCAN | IX_T0302 | 10 | 80 | 1 (0)| 00:00:01 |
|* 3 | INDEX UNIQUE SCAN| PK_02 | 1 | 8 | 1 (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------
*已编辑以更正自己
【讨论】：
以上是关于连接两个以上的表时，Oracle 连接消除无法按预期工作的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章