一、查询解析及SQL语句
执行计划是oracle执行SQL语句时生成的一种操作计划，其描述了执行SQL语句所需要进行的操作序列。在执行SQL查询语句时，在Oracle数据库中，首先需要对SQL语句进行解析，分析其包括哪些表、列、使用了哪些索引、连接条件等信息。在解析完成后，Oracle会生成最佳的执行计划，进行查询操作。
例如，我们有以下SQL语句：
SELECT * FROM table1 t1 JOIN table2 t2 ON t1.id = t2.id WHERE t1.name = 'John';
在解析SQL语句时，Oracle会通过读取表的元数据信息，了解到表的结构以及表之间的关联关系。同时，Oracle会评估每个表和索引的可用性，以最小化创建执行计划所需的成本。
下一步，Oracle会确定最佳的执行计划，并执行SQL语句。
二、执行计划生成过程
当SQL语句被解析并收集了表和谓词信息后，Oracle会评估可能的执行计划，以便优化查询速度和CPU使用率。执行计划的生成过程主要包括以下几个步骤：
1. 优化器生成候选执行计划
Oracle的优化器会生成多个候选执行计划，它们的复杂性和成本分析结果不同。生成候选执行计划的过程可以通过以下方式进行：
ALTER SESSION SET "_optimizer_generate_transitive_pred" = false;
通过这个参数设置，Oracle可以禁止在执行计划中生成“传递谓词”（Transitive Predicates），从而加快查询的执行速度。
2. 评估执行计划的成本
在生成了候选执行计划后，优化器会评估执行计划的成本。评估执行计划的成本是优化器的一个子过程，它会确定执行计划所需的I/O、CPU和内存资源。
执行计划的成本主要包括两个方面：
- 成本估计
- 选择最佳执行计划
3. 执行计划的执行
一旦最佳执行计划被选择后，Oracle会执行SQL查询。执行计划包括查询的许多方面，如连接方法、全表扫描、索引扫描等。对于每个查询，Oracle会将执行计划输出到一个执行计划树中，并按照连接的顺序来决定查询的执行顺序。
三、执行计划的可视化
Oracle提供了多种方式来可视化查询的执行计划：
1. EXPLAIN PLAN
使用EXPLAIN PLAN可以帮助我们更好地理解查询语句和优化器之间的关系。它可以展示出执行计划树，并显示出在执行计划树上每个节点的成本估计。
EXPLAIN PLAN FOR SELECT * FROM table1 t1 JOIN table2 t2 ON t1.id = t2.id WHERE t1.name = 'John'; SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);
2. SQL Developer
在Oracle SQL Developer中查看查询计划是一种流行的方法。通过SQL Developer，我们可以根据所选的查询语句在左窗格中显示执行计划，展开节点以查看子节点或更详细的信息。
3. AWR和ASH报告
自Oracle 10g以来，数据库中已经内置了AWR报告和ASH报告，其中包含了一些关于查询计划的信息。这些报告可以帮助识别查询需要优化的区域。
四、优化执行计划
优化执行计划可以帮助提高查询的性能，以下是一些帮助我们优化执行计划的技巧：
1. 确保统计信息是最新的
统计信息可以帮助优化器选择最佳执行计划。但如果表的统计信息不是最新的，优化器就不能准确地评估每个执行计划的成本。我们可以使用GATHER_STATS_JOB或DBMS_STATS包来收集统计信息。
2. 使用索引
使用索引可以加快查询速度，因为索引是Oracle数据库建立在列上的高速查找结构。当创建索引时，可以使用不同的方式指定它们应该创建在哪个表上的哪些列。
例如，我们可以使用以下代码创建ID列上的索引：
CREATE INDEX idx_table1_id ON table1 (id);
3. 使用分区
Oracle分区是一种将大型表拆分为小型表的技术。这些小表称为分区，它们可以独立地进行维护。分区可以提高查询的性能，并减少处理大型表时的I/O需求。
例如，我们可以使用以下代码在ID列上创建两个分区：
CREATE TABLE table1_partitioned (
id NUMBER(10),
name VARCHAR2(50),
age NUMBER(2)
)
PARTITION BY RANGE (id) (
PARTITION p1 VALUES LESS THAN (1000),
PARTITION p2 VALUES LESS THAN (MAXVALUE)
);
4. 重写复杂查询
有时，查询语句可能过于复杂，无法使优化器选择最佳执行计划。因此，我们可能需要重写查询，以提供有比原来查询更好的执行计划。
5. 使用hint
HINT是用来控制Oracle优化器如何执行SQL语句的一种选项。在某些情况下，我们可以使用HINT来影响优化器的行为，以得到更好的执行计划。
例如，我们可以使用以下语法在SELECT查询中使用hint：
SELECT /*+ LEADING (t1) USE_HASH(t1) */
*
FROM table1 t1
WHERE t1.name = 'John';
五、总结
在Oracle数据库中，执行计划是优化SQL查询性能的重要部分。它描述了查询的操作步骤，同时也是优化器选择最优执行计划的依据。为了最大化查询性能，我们需要了解执行计划的生成方式，优化和优化执行计划的技巧和方法。
