Oracle中SQL语句处理过程

下面分享一些非常详细的DML（Data manipulation language）语句的处理过程

首先，每一种语句都需要如下阶段：

• 第 1 步：Create a cursor 创建游标
• 第 2 步：Parse the statement 分析语句
• 第 5 步：Bind any variables 绑定变量
• 第 7 步：Run the statement 运行语句
• 第 9 步：Close the cursor 关闭游标

如果使用了并行功能，还会包含下面这个阶段：

• 第 6 步：Parallelize the statement 并行执行语句

如果是查询语句，则需要几个额外的步骤：

• 第 3 步：Describe results of a query 描述查询结果集
• 第 4 步：Define output of a query 定义查询输出数据
• 第 8 步：Fetch rows of a query 取出查询的行

 

 

下面对以上处理步骤进行详细的解释：

第 1 步：Create a cursor 创建游标

首先，什么是游标呢？游标就是sql语句的一个内存工作区，由系统或者用户以变量的形式创建。游标的作用就是将数据库数据块从磁盘中提取到临时存储，这样数据处理的速度会提高。

创建游标过程由程序接口调用创建一个游标（cursor）。任何SQL语句都会创建它，特别是在运行DML语句时，都是自动创建游标，不需要开发人员干预。多数应用中，游标的创建时自动的。然而，在预编译程序和存储过程中，游标的创建可能是隐含的，也可能是显式的创建。

第 2 步：Parse the statement 分析语句

在语法分析期间，SQL语句从用户进程传送到Oracle，SQL语句经语法分析后，SQL语句本身与分析的信息都被装入到共享sql区。在该阶段，可以解决许多类型的错误。关于什么是共享SQL区，可以具体参考这篇文章。

语法分析过程会分别执行下列操作：

• 翻译sql语句，验证它是否合法，即是否书写正确。
• 实现数据字典的查找，以验证是否符合表和列的定义
• 在所要求的对象上获取语法分析锁，使得在语句的语法分析过程中不改变这些对象的定义
• 验证为存取所涉及的模式对象所需的权限是否满足
• 决定该sql语句的最佳执行计划
• 将它装入共享sql区
• 对于分布的语句来说，把语句的全部或者部分路由到包含所涉及的数据的远程节点。

以上任何一步出错，都将导致语句报错，终止执行

但是对sql语句进行的语法分析会非常耗费资源，因此只有在sql共享池中不存在等价的sql语句的情况下，才对sql语句做语法分析。在这种情况下，数据库内核重新为该语句分配新的共享sql区，并对语句进行语法分析。

虽然语法分析验证的sql语句的正确性，但是语法分析只能识别sql语句执行前所能发现的错误（如书写错误，权限不足等）。因此有些错误通过语法分析是抓不到的。例如，在数据转换中的错误或者在数据中的错误（如企图在主键中插入重复的值）以及死锁等是只有在语句执行阶段才能遇到和报告的错误或情况。

第 3 步：Describe results of a query 描述查询结果集

描述阶段只有在查询结果的各个列是未知时才需要；例如，当查询需要由用户交互的输入的列名。在这种情况要用描述阶段来决定查询结果的特征（数据类型、长度和名字）。

第 4 步：Define output of a query 定义查询输出数据

在查询的定义阶段，需要由开发者指的与查询出的列值对应的接收变量的位置、大小和数据类型，这样我们通过接收变量就可以得到查询结果。如果必要的话，Oracle会自动实现数据类型的转换。这是将接收变量的类型与对应的列类型相比较决定的。

第 5 步：Bind any variables 绑定变量

经过前面几个步骤后，Oracle知道了sql语句的意思，但是仍然没有足够的信息用于执行该语句。Oracle需要得到在语句中列出的所有变量的值。它需要得到对指定列进行限定的值。得到这个值的过程就称为绑定变量。

在此过程中程序必须指出类找到该数值的变量名（该变量称为捆绑变量，变量名实质上是一个内存地址，相当于指针）。应用的最终用户可能并没有发觉他们正在指定捆绑变量，因为Oracle的程序可能只是简单的指示他们输入新的值。

因为你指定了变量名，在你再次执行之前无序重新捆绑变量。你可以改变绑定变量的值，而Oracle在每次执行时，仅仅使用内存地址来查找此值。

第 6 步：Parallelize the statement 并行执行语句

Oracle可以在SELECT，INSERT，UPDATE，MERGE，DELETE语句中执行相应的并行查询操作。除此之外，对某些DDL的操作，如创建索引，用子查询创建表、在分区表上的操作也都可以执行并行操作。并行操作可以是多个服务器进程为同一个SQL语句工作，使得该sql可以快速完成，但是会耗费更多资源

第 7 步：Run the statement 运行语句

在这个阶段，如果该语句为SELECT查询或者INSERT语句，则不需要锁定任何行，因为没有数据需要被改变。如果有数据需要被改变，比如UPDATE或DELETE语句，则该语句影响的所有行都被锁定，防止该用户提交或者回滚之前，别的用户对这些数据进行修改。这就可以保证数据的一致性。

对于某些语句，可以指定执行次数，这称为批处理。指定执行N次，则绑定变量与定义变量被定义为大小为N的数组的开始位置，这种方法可以减少网络开销，也是优化的技巧之一。

第 8 步：Fetch rows of a query 取出查询的行

在fetch阶段，行数据被取出来，每个后续的存取操作检索结果集中的下一行数据，直到最后一行被提取出来。批量的fetch是优化的技巧之一。

第 9 步：Close the cursor 关闭游标