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參數(shù)化過程是指把 SQL 查詢中的常量變成變量的過程。

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司是由多位在大型網(wǎng)絡公司、廣告設計公司的優(yōu)秀設計人員和策劃人員組成的一個具有豐富經(jīng)驗的團隊，其中包括網(wǎng)站策劃、網(wǎng)頁美工、網(wǎng)站程序員、網(wǎng)頁設計師、平面廣告設計師、網(wǎng)絡營銷人員及形象策劃。承接：成都網(wǎng)站制作、成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站改版、網(wǎng)頁設計制作、網(wǎng)站建設與維護、網(wǎng)絡推廣、數(shù)據(jù)庫開發(fā),以高性價比制作企業(yè)網(wǎng)站、行業(yè)門戶平臺等全方位的服務。

同一條 SQL 語句在每次執(zhí)行時可能會使用不同的參數(shù)，將這些參數(shù)做參數(shù)化處理，可以得到與具體參數(shù)無關的 SQL 字符串，并使用該字符串作為計劃緩存的鍵值，用于在計劃緩存中獲取執(zhí)行計劃，從而達到參數(shù)不同的 SQL 能夠共用相同的計劃目的。

由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在進行參數(shù)化時一般是對語法樹進行參數(shù)化，然后使用參數(shù)化后的語法樹作為鍵值在計劃緩存中獲取計劃，而 OceanBase 數(shù)據(jù)庫使用的詞法分析對文本串直接參數(shù)化后作為計劃緩存的鍵值，因此叫做快速參數(shù)化。

OceanBase 數(shù)據(jù)庫支持自適應計劃共享（Adaptive Cursor Sharing）功能以支持不同參數(shù)條件下的計劃選擇。

基于快速參數(shù)化而獲取執(zhí)行計劃的流程如下圖所示：

示例解析

obclient>SELECT * FROM T1 WHERE c1 = 5 AND c2 ='oceanbase';

上述示例中的 SQL 查詢參數(shù)化后結(jié)果如下所示，常量 5 和 oceanbase 被參數(shù)化后變成了變量 @1 和 @2：

obclient>SELECT * FROM T1 WHERE c1 = @1 AND c2 = @2;

但在計劃匹配中，不是所有常量都可以被參數(shù)化，例如 ORDER BY 后面的常量，表示按照 SELECT 投影列中第幾列進行排序，所以不可以被參數(shù)化。

如下例所示，表 t1 中含 c1、c2 列，其中 c1 為主鍵列，SQL 查詢的結(jié)果按照 c1 列進行排序，由于 c1 作為主鍵列是有序的，所以使用主鍵訪問可以免去排序。

obclient>CREATE TABLE t1(c1 INT PRIMARY KEY,c2 INT);
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

obclient>INSERT INTO t1 VALUES (1,2);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

obclient>INSERT INTO t1 VALUES (2,1);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

obclient>INSERT INTO t1 VALUES (3,1);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

obclient>SELECT c1, c2 FROM t1 ORDER BY 1;

+----+------+
| C1 | C2   |
+----+------+
|  1 |    2 |
|  2 |    1 |
|  3 |    1 |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

obclient>EXPLAIN SELECT c1, c2 FROM t1 ORDER BY 1\G;
*************************** 1. row ***************************
Query Plan: 
| ===================================
|ID|OPERATOR  |NAME|EST. ROWS|COST|
-----------------------------------
|0 |TABLE SCAN|t1  |1000     |1381|
===================================
Outputs & filters:
-------------------------------------
  0 - output([T1.C1], [T1.C2]), filter(nil),
      access([T1.C1], [T1.C2]), partitions(p0)

但如果執(zhí)行如下命令：

obclient>SELECT c1, c2 FROM t1 ORDER BY 2;

+----+------+
| C1 | C2   |
+----+------+
|  2 |    1 |
|  3 |    1 |
|  1 |    2 |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

則結(jié)果需要對 c2 排序，因此需要執(zhí)行顯示的排序操作，執(zhí)行計劃如下例所示：

obclient>EXPLAIN SELECT c1, c2 FROM t1 ORDER BY 2\G;
*************************** 1. row ***************************
Query Plan: 
| ====================================
|ID|OPERATOR   |NAME|EST. ROWS|COST|
------------------------------------
|0 |SORT       |    |1000     |1886|
|1 | TABLE SCAN|t1  |1000     |1381|
====================================
Outputs & filters:
-------------------------------------
  0 - output([T1.C1], [T1.C2]), filter(nil), sort_keys([T1.C2, ASC])
  1 - output([T1.C1], [T1.C2]), filter(nil),
      access([T1.C1], [T1.C2]), partitions(p0)

因此，如果將 ORDER BY 后面的常量參數(shù)化，不同 ORDER BY 的值具有相同的參數(shù)化后的 SQL，從而導致命中錯誤的計劃。除此之外，如下場景中的常量均不能參數(shù)化（即參數(shù)化的約束條件）：

• 所有 ORDER BY 后常量（例如 ?ORDER BY 1,2;?）
• 所有 GROUP BY 后常量（例如 ?GROUP BY 1,2;?）
• LIMIT 后常量（例如 ?LIMIT 5;?）
• 作為格式串的字符串常量（例如 ?SELECT DATE_FORMAT('2006-06-00', '%d');里面的 ?%d?）
• 函數(shù)輸入?yún)?shù)中，影響函數(shù)結(jié)果并最終影響執(zhí)行計劃的常量（例如 ?CAST(999.88 as NUMBER(2,1))? 中的 ?NUMBER(2,1)?，或者 ?SUBSTR('abcd', 1, 2)? 中的 1 和 2）
• 函數(shù)輸入?yún)?shù)中，帶有隱含信息并最終影響執(zhí)行計劃的常量（例如 ?SELECT UNIX_TIMESTAMP('2015-11-13 10:20:19.012');? 里面的“2015-11-13 10:20:19.012”，指定輸入時間戳的同時，隱含指定了函數(shù)處理的精度值為毫秒）

為了解決上面這種可能存在的誤匹配問題，在硬解析生成執(zhí)行計劃過程中會對 SQL 請求使用分析語法樹的方法進行參數(shù)化，并獲取相應的不一致的信息。例如，某語句對應的信息是“快速參數(shù)化參數(shù)數(shù)組的第 3 項必須為數(shù)字 3”，可將其稱為“約束條件”。

對于下例所示的 Q1 查詢：

Q1：
obclient>SELECT c1, c2, c3 FROM t1 
      WHERE c1 = 1 AND c2 LIKE 'senior%' ORDER BY 3;

經(jīng)過詞法分析，可以得到參數(shù)化后的 SQL 語句如下例所示：

obclient>SELECT c1, c2, c3 FROM t1
           WHERE c1 = @1 AND c2 LIKE @2 ORDER BY @3 ;
/*參數(shù)化數(shù)組為 {1，‘senior%’ ，3}*/

當 ORDER BY 后面的常量不同時，不能共用相同的執(zhí)行計劃，因此在通過分析語法樹進行參數(shù)化時會獲得另一種參數(shù)化結(jié)果，如下例所示：

obclient>SELECT c1, c2, c3 FROM t1
           WHERE c1 = @1 AND c2 LIKE @2 ORDER BY 3 ;

/*參數(shù)化數(shù)組為{1, ‘senior’}
約束條件為“快速參數(shù)化參數(shù)數(shù)組的第 3 項必須為數(shù)字 3”*/

Q1 請求新生成的參數(shù)化后的文本及約束條件和執(zhí)行計劃均會存入計劃緩存中。

當用戶再次發(fā)出如下 Q2 請求命令：

Q2:
obclient>SELECT c1, c2, c3 FROM t1 
      WHERE c1 = 1 AND c2 LIKE 'senior%' ORDER BY 2；

經(jīng)過快速參數(shù)化后結(jié)果如下例所示：

obclient>SELECT c1, c2, c3 FROM t1 
      WHERE c1 = @1 and c2 like @2 ORDER BY @3；
/*參數(shù)化數(shù)組為 {1，'senior%' ，2}*/

這與 Q1 請求快速參數(shù)化后 SQL 結(jié)果一樣，但由于不滿足“快速參數(shù)化參數(shù)數(shù)組的第 3 項必須為數(shù)字 3”這個約束條件，無法匹配該計劃。此時 Q2 會通過硬解析生成新的執(zhí)行計劃及約束條件（即“快速參數(shù)化參數(shù)數(shù)組的第 3 項必須為數(shù)字 2”），并將新的計劃和約束條件加入到緩存中，這樣在下次執(zhí)行 Q1 和 Q2 時均可命中對應正確的執(zhí)行計劃。

基于快速參數(shù)化的執(zhí)行計劃緩存優(yōu)點如下：

• 節(jié)省了語法分析過程。
• 查找 HASH MAP 時，可以將對參數(shù)化后語法樹的 HASH 和比較操作，替換為對文本串進行 HASH 和 MEMCMP 操作，以提高執(zhí)行效率。

文章標題：創(chuàng)新互聯(lián)OceanBase教程：OceanBase快速參數(shù)化
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