ORACLE数据库SQL语句的执行过程

SQL语句在数据库中处理过程是怎样的呢？执行顺序呢？在回答这个问题前，我们先来回顾一下：在ORACLE数据库系统架构下，SQL语句由用户进程产生，然后传到相对应的服务端进程，之后由服务器进程执行该SQL语句，如果是SELECT语句，服务器进程还需要将执行结果回传给用户进程。

SQL语句的执行过程一般如下：

解析（PARSE）—— 绑定（BIND）——执行（EXECUTE）——提取（FETCH 只有SELECT才需要这步）

解析

 

服务器进程接收到一个SQL语句时，首先要将其转换成执行这个SQL语句的最有效步骤，这些步骤被称为执行计划。

Step 1：检查共享池中是否有之前解析相同的SQL语句后所存储的SQL文本、解析树和执行计划。如果能从共享池的缓存库中找到之前解析过生成的执行计划，则SQL语句则不需要再次解析，便可以直接由库缓存得到之前所产生的执行计划，从而直接跳到绑定或执行阶段，这种解析称作软解析。

但是如果在共享池的库缓存中找不到对应的执行计划，则必须继续解析SQL、生成执行计划，这种解析称作硬解析

在缓存池解析过的SQL，会有一个对应的哈希值与之对应，你可以通过V$SQL视图来查询，请看下面一个例子：

SQL>SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO =10;

SQL>SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO =20;

SQL> SELECT HASH_VALUE , ADDRESS, EXECUTIONS ,SQL_TEXT

2 FROM V$SQL

3 WHERE SQL_TEXT LIKE 'SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO%'

4 ;

HASH_VALUE ADDRESS EXECUTIONS SQL_TEXT

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

442836625 27EE4B7C 1 SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO =20

4215405494 27EEA3BC 1 SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO =10

 

 下面我们先清空共享池缓存的执行计划，然后使用绑定变量，查看执行计划的变换

 

SQL> ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL;

System altered

SQL> VARIABLE deptno NUMBER;

SQL> EXECUTE :deptno := 10;

PL/SQL procedure successfully completed

deptno

---------

10

SQL> SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO=:deptno;

DEPTNO DNAME LOC

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

10 ACCOUNTING NEW YORK

SQL> EXECUTE :deptno :=20;

PL/SQL procedure successfully completed

deptno

---------

20

SQL> SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO=:deptno;

DEPTNO DNAME LOC

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

20 RESEARCH DALLAS

SQL> SELECT HASH_VALUE , ADDRESS, EXECUTIONS ,SQL_TEXT

2 FROM V$SQL

3 WHERE SQL_TEXT LIKE ' SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO%';

HASH_VALUE ADDRESS EXECUTIONS SQL_TEXT

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

3669302979 27D2BA1C 2 SELECT * FROM SCOTT.DEPT WHERE DEPTNO=:deptno

 

Step 2：语法分析，分析SQL语句的语法是否符合规范，衡量语句中各表达式的意义

Step 3：检查是否存在语义错误和权限。语义分析，检查语句中设计的所有数据库对象是否存在，且用户有相应的权限。

Step 4：视图转换和表达式转换 将涉及视图的查询语句转换为相应的对基表查询语句。将复杂表达式转化较为简单的等效连接表达式。

Step 5：决定最佳执行计划。优化器会生成多个执行计划，在按统计信息带入，找出执行成本最小的执行计划，作为执行此SQL语句的执行计划

Step 6：将SQL文本、解析树、执行计划缓存到库缓存，存放地址以及SQL语句的哈希值。

绑定

如果SQL语句中使用了绑定变量，扫描绑定变量的声明，给绑定变量赋值。则此时将变量值带入执行计划。

执行

 

此阶段按照执行计划执行SQL，产生执行结果。不同类型的SQL语句，执行过程也不同。

SELECT查询

检查所需的数据块是否已经在缓冲区缓存中，如果已经在缓冲区缓存中，直接读取器内容即可。这种读取方式称为逻辑读取。如果所需数据不在缓冲区缓存中，则服务器进程需要先扫描数据块，读取相应数据块到缓冲区缓存，这种读取方式称为物理读。和逻辑读相比较，它更加耗费CPU和IO资源。

修改操作（INSERT、UPDATE、DELETE）

Step 1：检查所需的数据库是否已经被读取到缓冲区缓存中。如果已经存在缓冲区缓存，则执行Step 3

Step 2：若所需的数据库并不在缓冲区缓存中，则服务器将数据块从数据文件读取到缓冲区缓存中

Step 3：对想要修改的表取得的数据行锁定（Row Exclusive Lock），之后对所需要修改的数据行取得独占锁

Step 4：将撤销数据的Redo记录复制到日志缓冲区，产生数据行的撤销数据，将数据行修改的Redo记录复制到日志缓冲区，修改数据行。

Step 5: 产生数据修改的撤销数据

Step 6：复制数据修改的Redo记录到日志缓冲区

Step 7：修改数据行的内容，如果之前的缓冲为干净缓冲，则此时将变为脏缓冲。

提取

提取只有SELECT查询语句才有的步骤。获取查询的记录行，必要的时候对查询结果排序。