Oracle SQL语句解析过程你造么?

温伟灵 2016-02-17 09:50:22

我们都知道,Oracle在执行SQL之前,需要对SQL语句进行解析。Oracle中,SQL语句可分为DDL和DML两类。对于DDL,因为很少被共享使用,故几乎每次执行时,都需要进行硬解析。而对于DML,会根据实际情况进行硬解析或软解析。这些过程都是如何进行的,什么是硬解析,什么又是软解析呢?我们将在下文揭晓。


SQL语句的解析过程,从总体上,可分为四个阶段:


  • 语法检查

  • 语意检查

  • 解析阶段

  • 执行阶段


针对每个阶段,我们可以做个详细的划分:



1
语法检查


对SQL语句进行语法检查,检查是否有语法错误,比如from有没有写错,如果写错,则退出解析过程。



2
 语意检查


这里主要是检查对象和权限,可分为以下三步:


1、 到数据字典里校验SQL语句中涉及的对象和列是否都存在,如果不存在,则退出解析过程。


2、 将对象进行名称转换。比如将同义词转换成实际的对象,如果转换失败,则退出解析过程。


3、 检查用户是否具有访问转换后的对象的权限。如果没有权限,则退出解析过程。



3
 解析阶段
 


这一阶段主要是对SQL执行的环境进行判断,如绑定变量是否一样,语言环境是否一样等。可分为以下五步:


1、 对SQL文本进行HASH运算,并定位对象的句柄


这里是区分大小写、空格、注释等,定位到相同的HASH桶和HASH桶内的LIBRARY CACHE 对象句柄。


2、 检查对象的相关性


主要检查SQL对象与LIBRARY CACHE的同名对象是不是属于相同的OWNER。


3、 检查绑定变量是否一样


主要检查以下内容:


  • 绑定名是否一样,如应用代码生成的绑定1、:SYS_B_0,与SQLPLUS生成的绑定变量:b1是不一样的。


  • 绑定数据类型和绑定变量长度是否一样,如绑定的数据类型(char、number)不一致,字符串绑定变量的长度是否一样,如绑定值1和33可能是不同的子游标。


4、 检查语言环境、排序环境是否一样


例如,在会话级重新设置过语言环境,那么SQL是不能共享的。


5、 创建执行计划


根据RBO或CBO,生成一个最优的执行计划,这也是最消耗CPU的一步。



4
执行阶段
 


通过前三个阶段一系列的检查通过后,SQL语句将进入执行阶段,这里可分为三步:


1、 将该游标所产生的执行计划、SQL文本等装载进library cache的若干个heap中。


2、 通过私有CURSOR来执行SQL。


3、 如果是SELECT,则需要UGA来FETCH数据。


以上就是SQL解析的全过程,当前三个阶段全部要执行的时候,就是硬解析,发生在SQL第一次执行的时候。前三个阶段,省略了其中的一步,就是软解析,发生在SQL第二次执行的时候。当SQL第三次执行的时候,会把SQL的共享CURSOR复制到私有CURSOR中,由session_cached_cursors决定UGA中私有游标的数量。当SQL第四次执行的时候,会直接访问私有CURSOR,直接从第四阶段的第二步开始执行,这就是所谓的软解析。


下面再提供一个语句,以查询SQL不能被共享的原因:



在这些原因中,简单列出常见的原因:


  • SQL_TYPE_MISMATCH:类型不匹配

  • AUTH_CHECK_MISMATCH:语句授权不匹配

  • LANGUAGE_MISMATCH:语言环境不匹配

  • USER_BIND_PEEK_MISMATCH:在cursor_sharing= SIMILAR模式下 where id > 1 和 where id > 2会生成2个cursor

  • UNBOUND_CURSOR:没有绑定


SQL的解析是比较消耗CPU的。了解它的全过程,可以让数据库管理员在分析问题的时候有比较清淅的思路,对分析SQL问题、shared_pool问题都有非常大的帮助。


作者介绍:温伟灵


  • 新炬网络高级技术专家。六年的IT运维经验。

  • 具有30TB级的OLTP数据库运维经验,擅长故障诊断、处理。

  • 精通ORACLE数据库的内存结构、RAC、DataGuard等,在备份恢复、GoldenGate方面有深入的钻研。

  • 目前负责十多个客户的数据库运维工作,具有交通、金融、政府、移动、医疗等行业的运维经验。

  • 往期作品《【数据架构改造必读】一种零业务影响下的大表重构方法》
     



小编精心为大家挑选了近日最受欢迎的几篇热文:

(关注订阅号dbaplus,回复以下数字,即可获取相应文章)

回复001,看陈爱珍《从文艺女到技术咖,一位美女工程师的华丽转身》;

回复002,看丁俊的《【重磅干货】看了此文,Oracle SQL优化文章不必再看!》;

回复003,看胡怡文《PG,一道横跨oltp到olap的梦想之桥》;

回复004,看陈科《memcached&redis等分布式缓存的实现原理》;

回复005,看陆传胜《听阿里巴巴JVM工程师为你分析常见Java故障案例》;

回复006,看郑晓辉《存储和数据库不得不说的故事》;

回复007,看袁伟翔《揭秘Oracle数据库truncate原理》;

回复008,看杨建荣《立等可取:工具定制让Oracle优化变得更简单快捷》;

回复009,看丁启良《LINUX类主机JAVA应用程序占用CPU、内存过高分析手段》;

回复010,看徐桂林《以应用为中心的企业混合云管理》。

 

活动预告