绑定变量及其优缺点

    绑定变量是Oracle解决硬解析的首要利器，能解决OLTP系统中library cache的过度耗用以提高性能。然刀子磨的太快，使起来锋利，却容
易折断。凡事皆有利弊二性，因地制宜，因时制宜，全在如何权衡而已。本文讲述了绑定变量的使用方法，以及绑定变量的优缺点、使用场合。

 

一、绑定变量

    提到绑定变量，就不得不了解硬解析与软解析。硬解析简言之即一条SQL语句没有被运行过，处于首次运行，则需要对其进行语法分析，语
义识别，跟据统计信息生成最佳的执行计划，然后对其执行。而软解析呢，则是由于在library cache已经存在与该SQL语句一致的SQL语句文本
、运行环境，即有相同的父游标与子游标，采用拿来主义，直接执行即可。软解析同样经历语法分析，语义识别，且生成hash value ，接下来
在library cache搜索相同的hash value ，如存在在实施软解析。有关更多的硬解析与软解析以及父游标，子游标请作如下参考：
   
    有关硬解析与软解析，请参考：Oracle 硬解析与软解析
    有关父游标、子游标，请参考：父游标、子游标与共享游标
   
    绑定变量
      首先其实质是变量，有些类似于我们经常使用的替代变量，替代变量使用&占位符，只不过绑定变量使用:
      替代变量使用时为 &variable_para，相应的绑定变量则为 :bind_variable_para
      通常一个SQL语句包含动态部分和静态部分，占位符实质是SQL语句中容易发生变化的部分，通常为其条件或取值范围。动态部分在一般情
      况下(数据倾斜除外)，对执行计划的生成的影响是微乎其微的。故同一SQL语句不同的动态部分产生的执行计划都是相同的。
       
二、绑定变量的使用
    1、在SQLPlus中使用绑定变量

SQL> variable eno number; -->使用variable定义变量 SQL> exec :eno:=7788; SQL> select ename,job,sal from emp where empno=:eno; ENAME JOB SAL ---------- --------- ---------- SCOTT ANALYST 3000 SQL> col sql_text format a55 SQL> select sql_id,sql_text,executions from v$sqlarea -->首次查询后在v$sqlarea保存父游标且执行次数EXECUTIONS为1 2 where sql_text like '%select ename,job,sal%' and sql_text not like '%from v$sql%'; SQL_ID SQL_TEXT EXECUTIONS ------------- ------------------------------------------------------- ---------- dbc6vx6z6n1zv select ename,job,sal from emp where empno=:eno 1 SQL> select sql_id,hash_value,child_number,sql_text from v$sql -->查询视图v$sql查看该SQL对应的子游标，且CHILD_NUMBER为0 2 where sql_text like '%select ename,job,sal%' and sql_text not like '%from v$sql%'; SQL_ID HASH_VALUE CHILD_NUMBER SQL_TEXT ------------- ---------- ------------ ------------------------------------------------------- dbc6vx6z6n1zv 3194619899 0 select ename,job,sal from emp where empno=:eno SQL> exec :eno:=7369; SQL> select ename,job,sal from emp where empno=:eno; -->再次对变量赋值并查询 ENAME JOB SAL ---------- --------- ---------- SMITH CLERK 800 SQL> exec :eno:=7521 SQL> select ename,job,sal from emp where empno=:eno; ENAME JOB SAL ---------- --------- ---------- WARD SALESMAN 1250 SQL> select sql_id,sql_text,executions from v$sqlarea -->视图v$sqlarea中EXECUTIONS值为3，对应的SQL被执行了3次 2 where sql_text like '%select ename,job,sal%' and sql_text not like '%from v$sql%'; SQL_ID SQL_TEXT EXECUTIONS ------------- ------------------------------------------------------- ---------- dbc6vx6z6n1zv select ename,job,sal from emp where empno=:eno 3 -->视图v$sql中对应的子游标也实现了完全共享，保持CHILD_NUMBER为0 SQL> select sql_id,hash_value,child_number,sql_text from v$sql 2 where sql_text like '%select ename,job,sal%' and sql_text not like '%from v$sql%'; SQL_ID HASH_VALUE CHILD_NUMBER SQL_TEXT ------------- ---------- ------------ ------------------------------------------------------- dbc6vx6z6n1zv 3194619899 0 select ename,job,sal from emp where empno=:eno

    2、PL/SQL块中使用绑定变量

SQL> create table t(id number,val number); -->首先创建表t SQL> get get_parse.sql 1 select name,value from v$mystat a join v$statname b 2* on a.statistic#=b.statistic# where b.name like 'parse count%'; SQL> @get_parse.sql -->获得当前的解析情况，此时hard parase 为63 NAME VALUE ------------------------- ---------- parse count (total) 394 parse count (hard) 63 parse count (failures) 1 -->下面的pl/sql代码中，Oracle实现自动变量自动绑定，执行了30次的insert操作，但oracle认为每次执行的语句都是一样的 /**************************************************/ /* Author: Robinson Cheng */ /* Blog: http://blog.csdn.net/robinson_0612 */ /* MSN: robinson_0612@hotmail.com */ /* QQ: 645746311 */ /**************************************************/ SQL> begin -->执行pl/sql代码，向表t中插入30条记录 2 for i in 1..30 loop 3 insert into t values(i,i*2); 4 end loop; 5 commit; 6 end; 7 / PL/SQL procedure successfully completed. SQL> @get_parse -->代码执行后的结果，硬解析数量仅仅增加了3次 NAME VALUE ------------------------- ---------- parse count (total) 401 parse count (hard) 67 parse count (failures) 1

    3、在存储过程或包中使用绑定变量

-->存储过程和保重，对参数的传递即是使用自动绑定变量来实现，因此编程人员无须操心绑定变量问题，如下例所示： SQL> create or replace procedure ins_t(p_id in number,p_value in number) -->创建一个过程用于向表t插入记录 2 as 3 begin 4 insert into t values(p_id,p_value); 5 commit; 6 end; 7 / Procedure created. SQL> select sid,serial# from v$session where username='SCOTT'; -->获得当前用户的sid,serial# SID SERIAL# ---------- ---------- 1084 938 SQL> exec dbms_monitor.session_trace_enable(session_id=>1084,serial_num=>938); -->对当前的session启用跟踪 PL/SQL procedure successfully completed. SQL> exec ins_t(31,62); -->执行存储过程 PL/SQL procedure successfully completed. SQL> exec ins_t(32,64); PL/SQL procedure successfully completed. SQL> exec dbms_monitor.session_trace_disable(session_id=>1084,serial_num=>938); -->关闭对session的跟踪 PL/SQL procedure successfully completed. SQL> SET LINESIZE 180 SQL> COLUMN trace_file FORMAT A100 SQL> SELECT s.sid, -->获得跟踪文件位置 2 s.serial#, 3 p.spid, 4 pa.value || '/' || LOWER(SYS_CONTEXT('userenv','instance_name')) || 5 '_ora_' || p.spid || '.trc' AS trace_file 6 FROM v$session s, 7 v$process p, 8 v$parameter pa 9 WHERE pa.name = 'user_dump_dest' 10 AND s.paddr = p.addr 11 AND s.audsid = SYS_CONTEXT('USERENV', 'SESSIONID'); SID SERIAL# SPID TRACE_FILE ---------- ---------- ------------ -------------------------------------------------------------- 1084 938 10883 /u02/database/CNMMBO/udump/cnmmbo_ora_10883.trc SQL> SQL> SQL> ho pwd /users/oracle -->使用tkprof工具格式化跟踪文件便于阅读 SQL> ho tkprof /u02/database/CNMMBO/udump/cnmmbo_ora_10883.trc /users/oracle/ins_t.txt explain=goex_admin/goex_admin TKPROF: Release 10.2.0.3.0 - Production on Fri Sep 9 12:55:18 2011 Copyright (c) 1982, 2005, Oracle. All rights reserved. SQL> ho cat /users/oracle/ins_t.txt -->查看跟踪文件 ...... BEGIN ins_t(31,62); END; ...... INSERT INTO T -->可以看到insert into语句中使用了绑定变量 VALUES (:B2 ,:B1 ) call count cpu elapsed disk query current rows ------- ------ -------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- Parse 0 0.00 0.00 0 0 0 0 Execute 2 0.11 0.11 2 281 27 2 .......

    4、在动态SQL中是使用绑定变量    

-->动态SQL中不能自动使用绑定变量，需要手动设定绑定变量 SQL> @get_parse -->获得当前hard parse解析情况，此时为120 NAME VALUE ------------------------- ---------- parse count (total) 533 parse count (hard) 120 parse count (failures) 1 SQL> begin 2 for i in 1..30 loop 3 execute immediate 'insert into t values(:1,:2)' using i,i+i-2; -->动态SQL使用绑定变量，该语句将执行30次 4 end loop; 5 commit; 6 end; 7 / PL/SQL procedure successfully completed. SQL> @get_parse --> 动态SQL执行后，尽管执行了30次，但硬解析数量仅仅增加了2次 NAME VALUE ------------------------- ---------- parse count (total) 537 parse count (hard) 122 parse count (failures) 1 SQL> set serveroutput on; SQL> get get_sal.sql -->下面的pl/sql中使用了绑定变量 1 DECLARE 2 TYPE emp_cur IS REF CURSOR; 3 my_emp_cur emp_cur; 4 my_emp_rec emp%ROWTYPE; 5 BEGIN 6 OPEN my_emp_cur FOR 'select * from emp where deptno=:dno' USING 10; 7 LOOP 8 FETCH my_emp_cur INTO my_emp_rec; 9 EXIT WHEN my_emp_cur%NOTFOUND; 10 dbms_output.put_line(my_emp_rec.ename||'''s salary is : '||my_emp_rec.sal); 11 END LOOP; 12* END; 13 / CLARK's salary is : 4900 KING's salary is : 5000 MILLER's salary is : 1300 PL/SQL procedure successfully completed. SQL> / CLARK's salary is : 4900 KING's salary is : 5000 MILLER's salary is : 1300 PL/SQL procedure successfully completed. SQL> select sql_text,executions,sql_id from v$sqlarea where sql_text like 'select * from emp where deptno=:dno%'; SQL_TEXT EXECUTIONS SQL_ID --------------------------------------------- ---------- ------------- select * from emp where deptno=:dno 2 c1nx6x02h655a

       
三、绑定变量的优缺点及使用场合
    优点：
        可以在library cache中共享游标，避免硬解析以及与之相关的额外开销
        在大批量数据操作时将呈数量级来减少闩锁的使用，避免闩锁的竞争
     
    缺点：
        绑定变量被使用时，查询优化器会忽略其具体值，因此其预估的准确性远不如使用字面量值真实，尤其是在表存在数据倾斜(表上的数
        据非均匀分布)的列上会提供错误的执行计划。从而使得非高效的执行计划被使用。
   
    使用场合：
        OLTP
            在OLTP系统中SQL语句重复执行频度高，但处理的数据量较少，结果集也相对较小，尤其是使用表上的索引来缩小中间结果集，其
            解析时间通常会接近或高于执行时间，因此该场合适合使用绑定变量。
       
        OLAP
            在OLAP系统中，SQL语句执行次数相对较少，但返回的数据量较大，因此多数情况下倾向于使用权标扫描更高效，其SQL语句执行时
            间远高于其解析时间，因此使用绑定变量对于总响应时间影响不大。而且增加生成低效执行计划的风险。即在在OLAP系统中使用字
            面量的性能高于使用绑定变量。
   
    注意：
        对于实际的数据库对象，如(表，视图，列等)，不能使用绑定变量替换，只能替换字面量。如果对象名是在运行时生成的，则需要对其
        用字符串拼接，同时，sql只会匹配已经在共享池中相同的对象名。

 

四、相关参考

    Oracle 硬解析与软解析   
    父游标、子游标与共享游标
    启用用户进程跟踪
    PL/SQL --> 动态SQL
    PL/SQL --> 动态SQL的常见错误