印刻数据库

外观

DM 绑定变量 ​

绑定变量的基本概念 ​

  • 占位符：在SQL语句中使用:变量名或?作为占位符，替代具体的常量值
  • 绑定值：在执行SQL语句时，将实际的常量值绑定到占位符上
  • 执行计划重用：相同结构的SQL语句可以重用同一个执行计划
  • 硬解析：生成新的执行计划的过程
  • 软解析：重用已有的执行计划的过程

绑定变量的作用 ​

  • 减少硬解析：相同结构的SQL语句只需要硬解析一次
  • 提高执行效率：软解析比硬解析快得多
  • 降低资源消耗：减少CPU、内存等资源的占用
  • 提高并发性能：减少锁竞争和资源争用
  • 稳定执行计划：避免因不同的常量值导致执行计划抖动

绑定变量的优势 ​

1. 减少硬解析 ​

硬解析是一个资源密集型的过程，需要执行以下步骤：

  • 语法检查
  • 语义检查
  • 权限检查
  • 生成执行计划
  • 优化执行计划

使用绑定变量可以减少硬解析的次数，提高SQL执行效率。

2. 提高执行计划重用率 ​

相同结构的SQL语句可以重用同一个执行计划，避免重复生成执行计划。

3. 降低系统资源消耗 ​

减少硬解析可以降低CPU、内存等资源的占用，提高系统整体性能。

4. 提高并发性能 ​

减少硬解析可以减少锁竞争和资源争用，提高系统的并发处理能力。

5. 稳定执行计划 ​

避免因不同的常量值导致执行计划抖动，提高系统的稳定性。

绑定变量的使用方法 ​

1. 在SQL语句中使用绑定变量 ​

使用冒号加变量名 ​

sql
-- 使用绑定变量查询员工信息
SELECT * FROM emp WHERE empno = :empno;

-- 使用多个绑定变量
SELECT * FROM emp WHERE deptno = :deptno AND sal > :sal;

使用问号占位符 ​

sql
-- 使用问号占位符
SELECT * FROM emp WHERE empno = ?;

-- 使用多个问号占位符
SELECT * FROM emp WHERE deptno = ? AND sal > ?;

2. 在不同编程语言中使用绑定变量 ​

Java (JDBC) ​

java
// 使用PreparedStatement
String sql = "SELECT * FROM emp WHERE empno = ?";
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
pstmt.setInt(1, 7839);
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

Python (DM-Python) ​

python
# 使用绑定变量
cursor.execute("SELECT * FROM emp WHERE empno = :empno", {"empno": 7839})

# 使用问号占位符
cursor.execute("SELECT * FROM emp WHERE empno = ?", (7839,))

C# (ADO.NET) ​

csharp
// 使用SqlCommand和参数
SqlCommand cmd = new SqlCommand("SELECT * FROM emp WHERE empno = @empno", conn);
cmd.Parameters.AddWithValue("@empno", 7839);
SqlDataReader reader = cmd.ExecuteReader();

3. 在存储过程中使用绑定变量 ​

sql
-- 创建存储过程，使用绑定变量
CREATE OR REPLACE PROCEDURE get_emp_info(
    IN p_empno IN INT,
    OUT p_ename OUT VARCHAR(50),
    OUT p_sal OUT DECIMAL(10,2)
) AS
BEGIN
    SELECT ename, sal INTO p_ename, p_sal FROM emp WHERE empno = p_empno;
END;

4. 在动态SQL中使用绑定变量 ​

sql
-- 使用EXECUTE IMMEDIATE和绑定变量
DECLARE
    v_sql VARCHAR(200);
    v_empno INT := 7839;
    v_ename VARCHAR(50);
BEGIN
    v_sql := 'SELECT ename FROM emp WHERE empno = :empno';
    EXECUTE IMMEDIATE v_sql INTO v_ename USING v_empno;
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_ename);
END;

绑定变量的内部原理 ​

1. SQL解析过程 ​

DM数据库的SQL解析过程包括以下步骤：

  1. 语法检查：检查SQL语句的语法是否正确
  2. 语义检查：检查SQL语句的语义是否正确，如表名、列名是否存在
  3. 权限检查：检查用户是否有执行SQL语句的权限
  4. 生成执行计划：优化器生成最优执行计划
  5. 执行SQL语句：执行SQL语句并返回结果

2. 硬解析与软解析 ​

  • 硬解析：执行上述所有步骤，生成新的执行计划
  • 软解析：只执行语法检查和权限检查，重用已有的执行计划

3. 执行计划缓存 ​

DM数据库使用共享池（Shared Pool）来缓存执行计划，当使用绑定变量时，相同结构的SQL语句可以重用同一个执行计划。

4. 绑定变量窥探 ​

绑定变量窥探（Bind Variable Peeking）是DM数据库优化器的一个特性，它会在生成执行计划时，查看绑定变量的实际值，以生成更准确的执行计划。

sql
-- 绑定变量窥探示例
SELECT * FROM emp WHERE deptno = :deptno;

-- 当第一次执行时，假设绑定值为10，优化器会根据deptno=10的情况生成执行计划
-- 当后续执行时，即使绑定值变为20，也会重用之前生成的执行计划

绑定变量的最佳实践 ​

1. 为所有常量值使用绑定变量 ​

  • 对于频繁执行的SQL语句，为所有常量值使用绑定变量
  • 避免在SQL语句中直接使用常量值

2. 选择合适的绑定变量命名方式 ​

  • 在存储过程和PL/SQL块中，使用有意义的变量名
  • 在应用程序中，根据编程语言的习惯选择合适的命名方式

3. 避免使用动态SQL ​

  • 尽量使用静态SQL，减少动态SQL的使用
  • 如果必须使用动态SQL，尽量使用绑定变量

4. 监控绑定变量的使用情况 ​

  • 定期监控绑定变量的使用情况
  • 分析哪些SQL语句没有使用绑定变量
  • 优化没有使用绑定变量的SQL语句

5. 考虑绑定变量窥探的影响 ​

  • 对于数据分布不均匀的列，绑定变量窥探可能导致执行计划不准确
  • 可以使用提示（HINT）来强制使用特定的执行计划

6. 合理设置共享池大小 ​

  • 足够大的共享池可以缓存更多的执行计划
  • 避免共享池过小导致执行计划频繁被淘汰

绑定变量的常见问题 ​

1. 执行计划不准确 ​

问题：由于绑定变量窥探，对于数据分布不均匀的列，可能导致执行计划不准确

解决方案：

  • 使用提示（HINT）强制使用特定的执行计划
  • 考虑禁用绑定变量窥探
  • 对于数据分布不均匀的列，考虑使用不同的SQL语句

2. 执行计划抖动 ​

问题：不同的绑定值可能导致执行计划抖动，影响系统性能

解决方案：

  • 监控执行计划的变化
  • 使用执行计划绑定
  • 调整优化器参数

3. 绑定变量类型不匹配 ​

问题：绑定值的类型与列的类型不匹配，导致转换开销

解决方案：

  • 确保绑定值的类型与列的类型一致
  • 避免隐式类型转换

4. 绑定变量过多 ​

问题：SQL语句中使用过多的绑定变量，可能影响执行计划的生成

解决方案：

  • 合理使用绑定变量，避免过多的绑定变量
  • 考虑重构SQL语句

绑定变量的监控和管理 ​

1. 使用性能视图监控绑定变量 ​

DM数据库提供了丰富的性能视图，可以用于监控绑定变量的使用情况：

  • V$SQL：存储已执行SQL语句的信息，包括是否使用了绑定变量
  • V$SQL_BIND_CAPTURE：存储SQL语句的绑定变量信息
  • V$SQL_SHARED_CURSOR：存储共享游标信息，包括无法共享游标的原因

2. 监控绑定变量的使用情况 ​

sql
-- 查看使用绑定变量的SQL语句
SELECT SQL_ID, SQL_TEXT, EXECUTIONS, PARSE_CALLS 
FROM V$SQL 
WHERE SQL_TEXT LIKE '%:%' OR SQL_TEXT LIKE '%?%' 
ORDER BY EXECUTIONS DESC;

-- 查看绑定变量的详细信息
SELECT * FROM V$SQL_BIND_CAPTURE WHERE SQL_ID = '1234567890ABCDEF';

-- 查看无法共享游标的原因
SELECT SQL_ID, REASON FROM V$SQL_SHARED_CURSOR;

3. 管理执行计划缓存 ​

  • 清除执行计划缓存：使用DBMS_SHARED_POOL.PURGE过程清除特定的执行计划
  • 调整共享池大小：通过修改SHARED_POOL_SIZE参数调整共享池大小
  • 监控共享池使用率：使用V$SGASTAT视图监控共享池的使用情况

绑定变量与执行计划绑定 ​

1. 执行计划绑定的概念 ​

执行计划绑定（Plan Binding）是DM数据库中的一种高级特性，它允许将特定的执行计划绑定到SQL语句上，确保SQL语句始终使用指定的执行计划。

2. 执行计划绑定的使用方法 ​

sql
-- 创建执行计划绑定
SELECT * FROM emp WHERE deptno = :deptno;

-- 获取SQL_ID和PLAN_HASH_VALUE
SELECT SQL_ID, PLAN_HASH_VALUE FROM V$SQL WHERE SQL_TEXT LIKE '%SELECT * FROM emp WHERE deptno = :deptno%';

-- 绑定执行计划
CALL DBMS_SPM.LOAD_PLANS_FROM_CURSOR_CACHE(sql_id => '1234567890ABCDEF', plan_hash_value => 1234567890);

-- 查看绑定的执行计划
SELECT * FROM DBA_SPM_PLANSPACES;

3. 执行计划绑定的优势 ​

  • 稳定执行计划：确保SQL语句始终使用指定的执行计划
  • 避免执行计划抖动：防止因绑定变量窥探导致执行计划变化
  • 提高系统稳定性：减少执行计划变化对系统性能的影响

绑定变量的版本差异 ​

版本主要变化
DM 7支持基本的绑定变量功能
DM 8增强了绑定变量窥探功能，支持执行计划绑定
DM 8.1优化了绑定变量的性能，支持更多的绑定变量类型

常见问题（FAQ） ​

Q1: 什么是绑定变量？ ​

A1: 绑定变量是DM数据库中一种性能优化技术，它允许将SQL语句中的常量值替换为占位符，从而提高执行计划的重用率，减少硬解析。

Q2: 绑定变量有什么优势？ ​

A2: 绑定变量的优势包括：

  • 减少硬解析
  • 提高执行效率
  • 降低资源消耗
  • 提高并发性能
  • 稳定执行计划

Q3: 如何在SQL语句中使用绑定变量？ ​

A3: 在SQL语句中使用绑定变量的方法：

  • 使用冒号加变量名：:empno
  • 使用问号占位符：?

Q4: 绑定变量窥探是什么？ ​

A4: 绑定变量窥探是DM数据库优化器的一个特性，它会在生成执行计划时，查看绑定变量的实际值，以生成更准确的执行计划。

Q5: 绑定变量窥探有什么问题？ ​

A5: 对于数据分布不均匀的列，绑定变量窥探可能导致执行计划不准确，因为优化器会根据第一次执行时的绑定值生成执行计划，而后续执行时可能使用不同的绑定值。

Q6: 如何监控绑定变量的使用情况？ ​

A6: 可以使用以下性能视图监控绑定变量的使用情况：

  • V$SQL：查看已执行的SQL语句
  • V$SQL_BIND_CAPTURE：查看绑定变量的详细信息
  • V$SQL_SHARED_CURSOR：查看无法共享游标的原因

Q7: 什么时候不应该使用绑定变量？ ​

A7: 以下情况不建议使用绑定变量：

  • 对于只执行一次的SQL语句
  • 对于数据分布不均匀的列，可能导致执行计划不准确
  • 对于需要根据不同常量值生成不同执行计划的SQL语句

Q8: 如何处理绑定变量导致的执行计划不准确问题？ ​

A8: 处理方法包括：

  • 使用提示（HINT）强制使用特定的执行计划
  • 使用执行计划绑定
  • 考虑禁用绑定变量窥探
  • 对于数据分布不均匀的列，考虑使用不同的SQL语句

Q9: 如何调整共享池大小以优化绑定变量的使用？ ​

A9: 可以通过修改SHARED_POOL_SIZE参数调整共享池大小，足够大的共享池可以缓存更多的执行计划，提高绑定变量的效果。

Q10: 绑定变量和执行计划绑定有什么区别？ ​

A10: 绑定变量是一种SQL编写技术，用于提高执行计划的重用率；执行计划绑定是一种高级特性，用于将特定的执行计划绑定到SQL语句上，确保SQL语句始终使用指定的执行计划。

在使用绑定变量时，需要注意以下几点：

  • 为所有常量值使用绑定变量
  • 选择合适的绑定变量命名方式
  • 避免使用动态SQL
  • 监控绑定变量的使用情况
  • 考虑绑定变量窥探的影响
  • 合理设置共享池大小

通过合理使用绑定变量，可以显著提高DM数据库的性能，降低系统资源消耗，为业务提供高效、稳定的数据服务。