Mac De Oracle: 実行計画は, SQL文のレントゲン写真だ！　Oracle Database (全部俺）Advent Calendar 2022 Day 23 / No.58 / ANTI JOIN

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2022年12月23日 (金) / Author : Hiroshi Sekiguchi.

実行計画は, SQL文のレントゲン写真だ！　Oracle Database (全部俺）Advent Calendar 2022 Day 23 / No.58 / ANTI JOIN Tweet

Day 22は, Subquery Unnestingを取り上げました. 最近は積極的にUnnestingしているように思うのですが, 皆さんはどう思いますか？

では, Day 23の窓を開けましょう！

今日は, 昨日話題にした, Subquery Unnesting の発動も必要ですが　ANTI JOIN　の実行計画という名のレントゲンから, いくつか特徴のある物をピックアップ（全バリエーション取れなかった言い訳w）.

ANTI JOIN（結合されなかった主問い合わせの対象行を返す）もJOINのナカーマなであるわけで, Nested Loop Join, Hash Join, Merge joinがあり, さらに, NULLを考慮する必要のある結合列がないか, 一つか, それ以上かで, Null-Awareなし, NA(Null-Aware), SNA(Single Null-Aware) でOperation列に表示されるOperation名にいくつかのバリエーションがあります.
とはいえ, ANTI JOINかNULLを意識する必要があるかないか大きな分類で, JOIN方式は通常のJOINと同じ種類があるのはご存知の通り.

NOT EXISTS演算子や, NOT IN条件かつSubquery Unnestingが発動していると, 直感的にイメージできるようになってればいいかもしれないですね. かつ, NULLを意識してるなどもOperation名から見切れるとなお.
たった1文のOperationにそこまで情報が詰め込まれているんですよね.

参考）

Oracle Database 21c SQL Tuning Guide / 9.3.4 Antijoins

いつもと同じように 21c で確認します.

SCOTT@orclpdb1> select banner from v$version;

BANNER
----------------------------------------------------------------------
Oracle Database 21c Enterprise Edition Release 21.0.0.0.0 - Production

ヒントまで使ってなんとか, NESTED LOOPS ANTI　が取れました（なかなか言うこと聞いてくれなかったw）
結合列でNULLを意識する必要のない場合に現れます.

HR@orclpdb1> @day23-2
1  SELECT
2    /*+
3      NO_INDEX(departments DEPT_ID_PK)
4    */
5    department_id
6    , department_name
7  FROM
8    departments
9  WHERE
10    department_id NOT IN
11    (
12       SELECT
13         /*+
14           NL_AJ
15         */
16         department_id
17       FROM
18         employees
19       WHERE
20         department_id IS NOT NULL
21*   )

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- ----------------------
          120 Treasury
          130 Corporate Tax
          140 Control And Credit

...略...

          240 Government Sales
          250 Retail Sales
          260 Recruiting
          270 Payroll

16行が選択されました. 

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 3082375452

----------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name              | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |                   |    17 |   323 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  NESTED LOOPS ANTI |                   |    17 |   323 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS       |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   INDEX RANGE SCAN | EMP_DEPARTMENT_IX |    41 |   123 |     0   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 3 - access("DEPARTMENT_ID"="DEPARTMENT_ID")
     filter("DEPARTMENT_ID" IS NOT NULL)

一つ前のSQL文とほぼ同じですが, IS NOT NULL条件を取り除いてあります.
NESTED LOOPS ANTI SNAです, SNAとなっているので, NULLを意識する必要のあることがわかります.

  1  SELECT
  2    /*+
  3      NO_INDEX(departments DEPT_ID_PK)
  4    */
  5    department_id
  6    , department_name
  7  FROM
  8    departments
  9  WHERE
 10    department_id NOT IN
 11    (
 12       SELECT
 13         department_id
 14       FROM
 15         employees
 16*   )

レコードが選択されませんでした. 

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2953329389

--------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation              | Name              | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
--------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT       |                   |     1 |    19 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  FILTER                |                   |       |       |            |          |
|   2 |   NESTED LOOPS ANTI SNA|                   |    17 |   323 |     6  (50)| 00:00:01 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL   | DEPARTMENTS       |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  4 |    INDEX RANGE SCAN    | EMP_DEPARTMENT_IX |    41 |   123 |     0   (0)| 00:00:01 |
|*  5 |   TABLE ACCESS FULL    | EMPLOYEES         |     1 |     3 |     3   (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   1 - filter( NOT EXISTS (SELECT 0 FROM "EMPLOYEES" "EMPLOYEES" WHERE
              "DEPARTMENT_ID" IS NULL))
   4 - access("DEPARTMENT_ID"="DEPARTMENT_ID")
   5 - filter("DEPARTMENT_ID" IS NULL)

MERGE JOIN ANTIが現れています. NA, SNAが現れていないことから, NULLは考慮しないANTI JOINであることがわかります.

SCOTT@orclpdb1> @day23

  1  SELECT
  2    deptno
  3    ,dname
  4  FROM
  5    dept
  6  WHERE
  7    deptno NOT IN
  8    (
  9       SELECT
 10         deptno
 11       FROM
 12         emp
 13       WHERE
 14         deptno IS NOT NULL
 15*   )

    DEPTNO DNAME
---------- ------------------------------------------
        40 OPERATIONS

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1353548327

----------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                    | Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT             |         |     1 |    16 |     6  (17)| 00:00:01 |
|   1 |  MERGE JOIN ANTI             |         |     1 |    16 |     6  (17)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT    |     4 |    52 |     2   (0)| 00:00:01 |
|   3 |    INDEX FULL SCAN           | PK_DEPT |     4 |       |     1   (0)| 00:00:01 |
|*  4 |   SORT UNIQUE                |         |    12 |    36 |     4  (25)| 00:00:01 |
|*  5 |    TABLE ACCESS FULL         | EMP     |    12 |    36 |     3   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   4 - access("DEPTNO"="DEPTNO")
       filter("DEPTNO"="DEPTNO")
   5 - filter("DEPTNO" IS NOT NULL)

MERGE JOIN ANTI NAが出ています. NAがあるので, NULLを考慮したMERGE JOIN ANTIであることがわかります. でもこれ本当は, SNAではないのか？（時間があったら10053でも追ってみようかなぁ）

  1  SELECT
  2    deptno
  3    ,dname
  4  FROM
  5    dept
  6  WHERE
  7    deptno NOT IN
  8    (
  9       SELECT
 10         deptno
 11       FROM
 12         emp
 13*   )

    DEPTNO DNAME
---------- ------------------------------------------
        40 OPERATIONS

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 218628244

-------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                             | Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT                      |         |     1 |    16 |     6  (17)| 00:00:01 |
|   1 |  MERGE JOIN ANTI NA                   |         |     1 |    16 |     6  (17)| 00:00:01 |
|   2 |   SORT JOIN                           |         |     4 |    52 |     2   (0)| 00:00:01 |
|   3 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| DEPT    |     4 |    52 |     2   (0)| 00:00:01 |
|   4 |     INDEX FULL SCAN                   | PK_DEPT |     4 |       |     1   (0)| 00:00:01 |
|*  5 |   SORT UNIQUE                         |         |    12 |    36 |     4  (25)| 00:00:01 |
|   6 |    TABLE ACCESS FULL                  | EMP     |    12 |    36 |     3   (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   5 - access("DEPTNO"="DEPTNO")
       filter("DEPTNO"="DEPTNO")

HASH JOIN ANTIが現れています. NULLを考慮させないために, IS NOT NULL条件を追加しています.

 1  SELECT
 2    empno
 3    ,ename
 4  FROM
 5    emp
 6  WHERE
 7    emp.deptno NOT IN
 8    (
 9       SELECT
10         /*+
11           HASH_AJ
12         */
13         dept.deptno
14       FROM
15         dept
16       WHERE
17         dept.deptno = 50
18         AND dept.deptno IS NOT NULL
19    )
20*   AND emp.deptno IS NOT NULL

    EMPNO ENAME
---------- ------------------------------
     7499 ALLEN
     7521 WARD

...略...

     7369 SMITH
     7566 JONES
     7902 FORD

12行が選択されました. 

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4131168823

------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |         |    11 |   176 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN ANTI    |         |    11 |   176 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP     |    12 |   156 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   INDEX UNIQUE SCAN| PK_DEPT |     1 |     3 |     0   (0)| 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

  1 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")
  2 - filter("EMP"."DEPTNO" IS NOT NULL)
  3 - access("DEPT"."DEPTNO"=50)

HASH JOIN ANTI SNAが現れています. NULLを考慮する必要のあるSNAが付いた, HASH JOIN ANTIですね.

  1  SELECT
  2    empno
  3    ,ename
  4  FROM
  5    emp
  6  WHERE
  7    deptno NOT IN
  8    (
  9       SELECT
 10         deptno
 11       FROM
 12         dept
 13       WHERE
 14         deptno = 50
 15*   )

     EMPNO ENAME
---------- ------------------------------
      7499 ALLEN
      7521 WARD
      7654 MARTIN

...略...

      7369 SMITH
      7566 JONES
      7902 FORD

12行が選択されました. 

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2782438375

------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |         |    11 |   176 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN ANTI SNA|         |    11 |   176 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| EMP     |    12 |   156 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   INDEX UNIQUE SCAN| PK_DEPT |     1 |     3 |     0   (0)| 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   1 - access("DEPTNO"="DEPTNO")
   3 - access("DEPTNO"=50)

次は, HASH JOIN ANTI NAが出ているので, NULLを複数列で考慮してもらう必要があるので, 無理感はありますがw. 一応, 取れたw　NA付きのHASH JOIN ANTIのOperationです.

SCOTT@orclpdb1> desc foo
名前                                    NULL?    型
----------------------------------------- -------- ----------------------------
COL1                                      NOT NULL NUMBER
COL2                                      NOT NULL NUMBER
COL3                                               NUMBER

SCOTT@orclpdb1> desc bar
名前                                    NULL?    型
----------------------------------------- -------- ----------------------------
COL0                                      NOT NULL NUMBER
COL1                                               NUMBER
COL2                                               NUMBER
COL4                                               NUMBER

 1  SELECT
 2    col1
 3  FROM
 4    foo
 5  WHERE
 6    col3 NOT IN
 7    (
 8       SELECT
 9          col2
10        FROM
11          bar
12*   )

レコードが選択されませんでした. 

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 3985729167

---------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
---------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |      |     1 |    39 |     4   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN ANTI NA |      |     1 |    39 |     4   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| FOO  |     1 |    26 |     2   (0)| 00:00:01 |
|   3 |   TABLE ACCESS FULL| BAR  |     1 |    13 |     2   (0)| 00:00:01 |
---------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

  1 - access("COL3"="COL2")

狙った通りのOperationを行わせるのって難しいですねwwwwwwww (^^;;;;;;; NA, SNAまで考えるとw　

なかなか, これだけのバリエーション, 現場で見ることはないわけですけどもwww 今回のレントゲンシリーズで一番疲れたw
今日は, ここまで,

残り2日だ.

明日も, 頑張って, 窓を開きますよ. ここまできたらw

投稿日時 2022年12月23日 (金) 00時00分チューニング, SQL, Oracle Database 11g, Oracle Database 11g Release 2, Oracle Database 12c release 1, パフォーマンス, Advent Calendar, Oracle Database 12c Release 2, Oracle Database 18c, Oracle Database 19c, Oracle Database 21c | 固定リンク | 0

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2022年12月23日 (金) / Author : Hiroshi Sekiguchi.

実行計画は, SQL文のレントゲン写真だ！ Oracle Database (全部俺）Advent Calendar 2022 Day 23 / No.58 / ANTI JOIN Tweet

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