【Troubleshooting】Choosing the wrong execution plan of HASH JOIN and NESTED LOOP

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【问题描述】
项目人员反映一条SQL执行很慢,语句如下:

【处理方法】
此语句涉及了2张表, PPM_WLAN_AP_KEY_PERF_D表和DEVICE_INFOS表。
其中PPM_WLAN_AP_KEY_PERF_D表数据大约10万, DEVICE_INFOS表数据大约8万。
首先查看了一下执行计划:

执行计划显示,CBO选择了NESTED LOOPS，并且Cardinality值远低于数据量的实际值。因此可以肯定了是统计信息不准，于是重新收集了两个表的统计信息。
再次查询执行计划:

这次执行计划显示,CBO选择了HASH JOIN，Cardinality值接近数据量的实际值,于是SQL语句很快执行完成。

【总结】
统计值不准确会造成oracle选择错误的执行计划,因此在对表进行批量导入后,要进行统计信息的收集工作。

【附录】
NESTED LOOP
      对于被连接的数据子集较小的情况，nested loop连接是个较好的选择。nested loop就是扫描一个表，每读到一条记录，就根据索引去另一个表里面查找，没有索引一般就不会是 nested loops。
     一般在nested loop中， 驱动表满足：条件结果集不大，被驱动表的连接字段要有索引，这样就走nstedloop。如果驱动表返回记录太多，就不适合nested loops了。如果连接字段没有索引，则适合走hash join，因为不需要索引。
     可用ordered提示来改变CBO默认的驱动表，可用USE_NL(table_name1 table_name2)提示来强制使用nested loop。

HASH JOIN
     hash join是CBO 做大数据集连接时的常用方式。优化器扫描小表（或数据源），利用连接键（也就是根据连接字段计算hash 值）在内存中建立hash表，然后扫描大表，每读到一条记录就来探测hash表一次，找出与hash表匹配的行。
     当小表可以全部放入内存中，其成本接近全表扫描两个表的成本之和。如果表很大不能完全放入内存，这时优化器会将它分割成若干不同的分区，不能放入内存的部分 就把该分区写入磁盘的临时段，此时要有较大的临时段从而尽量提高I/O 的性能。临时段中的分区都需要换进内存做hash join。这时候成本接近于全表扫描小表+分区数*全表扫描大表的代价和。
至于两个表都进行分区，其好处是可以使用parallel query，就是多个进程同时对不同的分区进行join，然后再合并。但是复杂。
     使用hash join时，HASH_AREA_SIZE初始化参数必须足够的大，如果是9i，Oracle建议使用SQL工作区自动管理，设置WORKAREA_SIZE_POLICY 为AUTO，然后调整PGA_AGGREGATE_TARGET即可。
     以下条件下hash join可能有优势：
      1.两个巨大的表之间的连接。
      2.在一个巨大的表和一个小表之间的连接。
     可用ordered提示来改变CBO默认的驱动表，可用USE_HASH(table_name1 table_name2)提示来强制使用hash join。

SORT MERGE JOIN
     sort merge join的操作通常分三步：对连接的每个表做table access full；对table access full的结果进行排序；进行merge join对排序结果进行合并。sort merge join性能开销几乎都在前两步。一般是在没有索引的情况下，9i开始已经很少出现了，因为其排序成本高，大多为hash join替代了。
     通常情况下hash join的效果都比sort merge join要好，然而如果行源已经被排过序，在执行sort merge join时不需要再排序了，这时sort merge join的性能会优于hash join。
     在全表扫描比索引范围扫描再通过rowid进行表访问更可取的情况下，sort merge join会比nested loops性能更佳。
     可用USE_MERGE(table_name1 table_name2)提示强制使用sort merge join。