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RDS for OracleSE でいろいろやってみた

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JPOUG Advent Calendar 2020 14日目のエントリーです。13日目はmultilayerさんの記事「Oracle GDSの時代がやって来た！」でした。

最近の当ブログは、ホントに年1回の投稿になってきました。。。

このところAmazon RDS for Oracleに携わる機会が増えてきたので、ちょとした工夫、気づきをいくつか紹介していきたいと思います。

Statspackレポート出力手順を簡単にしてみた

オンプレミスからAWS RDS for Oracleへのクラウドリフトを考えた場合、ライセンスコストに鑑みてStandard Editionへの移行というケースが意外に多いのではないかと思います。

必然的にAWRの代わりにStatspackを使うことになりますが、AWSのドキュメントでStatspackに関して以下のガイドがあります。

Oracle Statspack

Statspackレポートを出力する頻度が多い割りにガイドにある手順が面倒なので、簡略化のため以下の３つのステップ毎にスクリプトを作成しました。

1. Snap Shot Idを確認する

最初は、レポート出力に必要なSNAP IDの確認です。

下のように、「showsnap.sql」を開始日付、終了日付の２つの引数を指定して実行します。

SQL> @showsnap <開始日付> <終了日付>  ←yyyymmddで指定。同一日は同じ値を指定。

例
SQL> @showsnap 20201209 20201209
旧   2: where trunc(SNAP_TIME) between to_date(&BEGINDT,'yyyymmdd') and to_date(&ENDDT,'yyyymmdd') order by 1,2,3
新   2: where trunc(SNAP_TIME) between to_date(20201209,'yyyymmdd') and to_date(20201209,'yyyymmdd') order by 1,2,3

STARTUP             SDATE      STIME       SNAP_ID
------------------- ---------- -------- ----------
2020/11/13 19:02:28 2020/12/09 00:00:32       7806
                               00:09:26       7807
                               01:00:32       7808
                               02:00:32       7809
                               03:00:32       7810
                               04:00:32       7811
                               05:00:32       7812
                               06:00:32       7813
                               07:00:32       7814
                               08:00:32       7815
                               09:00:32       7816
                               10:00:32       7817
                               10:28:19       7818
                               11:00:32       7819
                               12:00:32       7822
                               13:00:32       7823
                               14:00:32       7824
                               15:00:32       7825
                               16:00:32       7826
                               17:00:33       7827
                               18:00:32       7828
                               19:00:32       7829
                               20:00:32       7830
                               21:00:32       7831
                               22:00:32       7832
                               23:00:32       7833


26行が選択されました。

「showsnap.sql」の実際は以下のScrapboxのリンク先を参照してください。

（今後、本ブログで紹介するスクリプトやコマンドは原則的にScrapboxにて管理＆公開することにします。）

https://scrapbox.io/scripts/showsnap.sql

2. Statspackレポートを作成する

得られたSNAP IDを指定して、以下のように「mksprep.sql」を実行します。

このスクリプトにより、指定されたSNAP IDの範囲でStatspackレポートが作成され、RDSADMIN.TRACEFILE_TABLE表に格納されます。

SQL> @mksprep <前snapid> <後snapid>

例）
SQL> @mksprep 7830 7832

PL/SQLプロシージャが正常に完了しました。


PL/SQLプロシージャが正常に完了しました。


FILENAME                                 TYPE           FILESIZE MTIME
---------------------------------------- ------------ ---------- -------------------------
XXXXXXX_spreport_7796_7803.lst           file                164 2020-12-09 11:49
XXXXXXX_spreport_7830_7832.lst           file                188 2020-12-10 15:10

上例のように、（過去に作成されたものを含む）複数のレポートが表示されることがありますが、MTIME列を見て次のステップでファイル出力するレポートを特定します。（mksprep.sql）

3. Statspackレポートをファイルに出力する

次に、SQL*Plusのスプール機能を使用して、レポートをテキストファイルに出力します。（getsprep.sql）

SQL> @getsprep XXXXXXX_spreport_7830_7832.lst

PL/SQLプロシージャが正常に完了しました。


STATSPACK report for

Database    DB Id    Instance     Inst Num  Startup Time   Release     RAC
~~~~~~~~ ----------- ------------ -------- --------------- ----------- ---
          2169958367 XXXXXXX             1 13-Nov-20 19:02 19.0.0.0.0  NO

Host Name             Platform                CPUs Cores Sockets   Memory (G)
~~~~ ---------------- ---------------------- ----- ----- ------- ------------
     ip-xxx-xx-xx-xxx  Linux x86 64-bit          16     8       1         62.1

..............................................................................

standby_file_management       AUTO
undo_tablespace               UNDO_T1
use_large_pages               ONLY
          -------------------------------------------------------------

End of Report ( /rdsdbdata/log/trace/XXXXXXX_spreport_7830_7832.lst )


2990行が選択されました。

Statspackデータからの実行計画の確認を簡単にしてみた

1. PLAN HASH VALUEを確認する

StatspackレポートにはSQL_IDではなく、「OLD HASH VALUE」が出力されています。

この値をキーとして実行計画を特定する「PLAN HASH VALUE」を確認します。（getphv.sql）

SQL> @getphv 3464557777

OLD_HASH_VALUE    SNAP_ID PLAN_HASH_VALUE TEXT_SUBSET
-------------- ---------- --------------- -------------------------------
    3464557777       7796      1601398191 select  /*+  USE_HASH(t2)  */ t

１つのOLD HASH VALUEに複数のPLAN HASH VALUEが存在する可能性がありますが、その場合はSNAP_IDを見てどのPLAN HASH VALUEが対象なのかを判断します。

2. 実行計画を確認する

得られたPLAN HASH VALUEをキーにして、実行計画を確認します。（showspplan.sql）

SQL> @showspplan 1601398191
旧  31: where PLAN_HASH_VALUE = &PHV
新  31: where PLAN_HASH_VALUE = 1601398191

PLAN_HASH_VALUE    SNAP_ID    ID Operation                 Name                      Rows        Query Block Name / Object Alias          Bytes      Cost         Srch Cols
--------------- ---------- ----- ------------------------- ------------------------- ----------- ---------------------------------------- ---------- ----------- ----------
     1601398191       3395     0 SELECT STATEMENT                                                                                                      190                0
     1601398191       3395     1  SORT ORDER BY                                           7      SEL$1                                     5789        190                0
     1601398191       3395     2   HASH JOIN OUTER                                        7                                                5789        189                0
     1601398191       3395     3    VIEW                                                  3      SET$1         / T1@SEL$1                  2439         60                0
     1601398191       3395     4     UNION-ALL                                                   SET$1                                                                    0
     1601398191       3395     5      HASH JOIN                                           1      SEL$2                                      879         27                0
     1601398191       3395     6       NESTED LOOPS OUTER                                 6                                                4530         24                0
     1601398191       3395     7        NESTED LOOPS                                      6                                                2532         23                0
     1601398191       3395     8         NESTED LOOPS                                     6                                                1218         11                0
     1601398191       3395     9          NESTED LOOPS                                    6                                                 618         11                0
...........................................................................................................................................................................

オンプロミス環境で $ORACLE_HOME/rdbms/admin/sprepsql.sql を使用して出力したSQL詳細レポートでも実行計画は確認できます（早い話スクリプトをSQL*Plusクライアントに持って行けば使えます。）が、簡単に実行計画を得るための方法として参考にしてください。

RDS for OracleのDBAコマンド

セッションの切断（DISCONNECT SESSION）や終了（KILL SESSION）等DBAタスクに関して、RDS for Oracleではシステムテーブル等へのアクセスを制限するため固有のコマンド群が用意されています。（備忘録としてリンクを貼っておきます。）

Oracle DB インスタンスの一般的な DBA タスク

単性能試験実施時にキャッシュのクリアが必要な場合のためにスクリプトを用意してみました。

https://scrapbox.io/scripts/flusys.sql(RDS)

参考までに、通常のALTER SYSTEMコマンドによるスクリプトは

https://scrapbox.io/scripts/flusys.sql

となります。

V$OSSTATからCPU使用率を取得してみた

Amazon Cloudwatchでは、高分解能カスタムメトリクスを使用すれば分解能 1 秒までのメトリクスを取得できます。Amazon CloudWatch よくある質問

同様にRDSのみでCPU使用率を分解能1秒で取得できないかV$OSSTATを使って試してみました。

1. 取得準備

CloudWatchのようにリアルタイムで可視化できない点がイケてませんが、PERFSTATスキーマにデータ蓄積用のテーブル（USER$OSSTAT）を作成します。

構成はV$OSSTATSとほぼ同じですが、先頭に日付時間情報カラム（SDATE）を設けています。

SQL> desc USER$OSSTAT
 Name         Null?    Type
 ------------ -------- ----------------------------
 SDATE                 DATE
 IDLE_TIME             NUMBER
 BUSY_TIME             NUMBER
 USER_TIME             NUMBER
 SYS_TIME              NUMBER
 IOWAIT_TIME           NUMBER
 NICE_TIME             NUMBER
 LOAD                  NUMBER

2. データ取得用スクリプト

まず、USER$OSSTAT表にデータをINSERTするSQLスクリプトです。（osstat.sql）

これを1秒間隔で実行させるシェルスクリプトです。（osstat.sh）時間間隔はSLEEP_SEC変数に設定した秒数で調整できます。（引数で指定するのもありですが、煩雑なので固定値にしました。）

さらに、実行時間（分）を指定してosstat.shを起動するシェルスクリプトです。（getcpu）引数を省略すると24時間動きます。

3. データ表示用スクリプト

指定時間後又はCtrl+Cでgetcpuを終了させたのち、蓄積データを一覧表示させるSQLスクリプトです。（cpu.sql）

IDLE、USER、SYS、NICE、WIOそれぞれで現在行と1行前の時間差を求め、(IDLE_TIME+BUSY_TIME)を分母としたCPU使用率を算出します。従って1行目は無視します。

SQL> @cpu

SDATE                IDLE%  USER%   SYS%  NICE%   WIO%   LOAD
------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
2020/08/06 11:09:59                                       0.3
2020/08/06 11:09:59   99.6    0.0    0.1    0.2    0.0    0.3
2020/08/06 11:10:00   93.3    2.2    4.3    0.2    0.0    0.3
2020/08/06 11:10:01   85.9    2.8   11.2    0.1    0.1    0.4
2020/08/06 11:10:02   87.1    2.4   10.3    0.2    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:03   90.6    3.8    5.6    0.1    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:04   95.4    0.1    0.1    4.4    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:05   93.3    0.1    0.2    6.4    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:06   93.3    0.1    0.3    6.3    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:07   93.3    0.1    0.2    6.4    0.2    0.4
2020/08/06 11:10:08   93.3    0.1    0.2    6.4    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:09   93.0    0.4    0.2    6.4    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:10   93.3    0.2    0.2    6.3    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:11   93.0    0.2    0.4    6.4    0.0    0.4
2020/08/06 11:10:12   93.2    0.2    0.3    6.3    0.0    0.4
.............................................................

以下は、CPU 1コアを使い切るHeavy SQLをSQL*Plusから1→2→3→2→1セッションと同時実行させた場合のCPU使用率の推移です。

このインスタンスは16コアなので、

1セッション：1/16=6.25%
2セッション：2/16=12.5%
3セッション：3/16=18.75%

と計算どおりの結果となりました。

なお、USER%が変化していくと思ったのですが、NICE%が変化していきました。

また、5分間隔でSYS%が約12%、20秒間隔でNICE(USER)%で大小0.5〜6%程度のスパイクが見られました。これらの正体は追いかけていませんが、定期的な監視等によるものと思われます。これらのスパイクが気になったので、NICE%の１０区間移動平均を追加したのが黒の実線です。

V$OSSTATから取得したCPU使用率推移をグラフ化

RDS for Oracle なかなか面白いです！！

負荷テストデータ作成に関するTips — 指定率行の抽出・更新 —

JPOUG Advent Calendar 2019の13日目のエントリーです。

負荷テスト用データは件数が重要

最近、負荷テストの支援をすることが多いのですが、負荷テスト用のデータ準備にはいつも悩まされます。
経験から述べると、アプリケーション開発者にデータの準備をお願いすると大抵はうまく行かないことが多いです。
開発者はプログラムが仕様通り動くかどうかを確認する必要最小限のデータを準備することに関心はありますが、実際の業務を想定した量のデータを準備することはあまり考えていません。

また、本番環境の実データを使うにはセキュリティ上いろいろな制約があるため、機微な情報をマスク化する等の加工に時間がかかりただでさえ厳しいテスト工程を圧迫します。

結論から言うと、負荷テストでは値のリアルさよりも件数の妥当性の方が重要だと思います。
何年か前に参画したプロジェクトでは、アプリケーションの仕様を十分ヒアリングした上で、想定件数のテストデータをほぼゼロから作りそれなりの成果を得ました。しかも、アプリケーション開発工程の影響に左右されず先行的にデータの準備を行ったため、試験工程も余裕を持って実施することができました。

その経験から今回は「カーディナリティを考慮したデータを作成する」というテーマで、当時得たノウハウを共有したいと思います。

カーディナリティとは

「カーディナリティ」という用語をマニュアルでひもとくと「表の行数に対する個別値の数の比率。100万行を持つ表内で個別値が2つしかない列の場合、カーディナリティは低くなります。」とあります。

Oracle® Database データベース概要 19c 　用語集

世の中的には「カーディナリティ」を異なる意味で使う場合もあるようですが、今回はOracleのマニュアルにある定義を使います。

参考：「カーディナリティて何ですの」

さきほど、負荷テストデータは値のリアルさは重要でないと書きましたが、検索カラムのカーディナリティは実データから値の割合を調査しそれを基にテストデータを作成するのがよいと思います。

例えば、HR.EMPLYEES表から職種別構成比を表示させると以下のようになります。

SQL> set pages 50
SQL> col COMP_RATIO for 990.9
SQL> select
  2     JOB_TITLE
  3    ,COMP_RATIO
  4  from
  5    (
  6       select
  7         JOB_ID
  8        ,count(*) / TOTAL * 100 COMP_RATIO
  9        ,TOTAL
 10      from
 11        (
 12           select
 13             JOB_ID
 14            ,count(*) OVER() TOTAL
 15          from
 16            EMPLOYEES
 17        )
 18      group by
 19         JOB_ID
 20        ,TOTAL
 21    ) R
 22    inner join
 23      JOBS J
 24    on  R.JOB_ID = J.JOB_ID
 25  order by
 26     2 desc
 27    ,1
 28  ;

JOB_TITLE                           COMP_RATIO
----------------------------------- ----------
Sales Representative                      28.0
Shipping Clerk                            18.7
Stock Clerk                               18.7
Accountant                                 4.7
Programmer                                 4.7
Purchasing Clerk                           4.7
Sales Manager                              4.7
Stock Manager                              4.7
Administration Vice President              1.9
Accounting Manager                         0.9
Administration Assistant                   0.9
Finance Manager                            0.9
Human Resources Representative             0.9
Marketing Manager                          0.9
Marketing Representative                   0.9
President                                  0.9
Public Accountant                          0.9
Public Relations Representative            0.9
Purchasing Manager                         0.9

19行が選択されました。

「販売代理人は全社員の28.0%」、「出荷担当者は18.7%」というような実際の構成比を把握しておけば、EMPLYEES表にどんな大きな件数のテストデータを作成したとしても現実的な比率のJOB_IDを作成することができます。

負荷テスト用データ作成要領の概要

負荷テストデータを作成するには、ExcelでCSVを作成してSQL*Loaderでロードする等いろいろな方法が考えられますが、今回はテーブルを作成した後に、PL/SQLによってPK項目を生成しながら、PK項目以外のカラムに初期値（0やnull）をセットして、必要な行数のデータを作成するものとします。

その後、カラムごとに指定した割合で値を更新していくこととします。

検証用テーブルと初期データの作成

それでは、検証用のテーブルを作成し初期データを作成してみます。

PK項目のID列と任意の値が入るVAL1列、VAL2列を定義し、初期データとして100万件のデータをバルク・インサートで作成します。（話を簡単にするためすべてのカラムはNUMBER型とします。）

件数はループ変数の定義により任意に設定できるのであまり悩むことはないと思います。

SQL> create table TEST (
  2   ID   number
  3  ,VAL1 number
  4  ,VAL2 number
  5  );

表が作成されました。

SQL> declare
  2    type TBL_INS is table of TEST%rowtype index by pls_integer;
  3    W_INS TBL_INS;
  4  begin
  5    for i in 1..1000000 loop
  6      W_INS(i).ID   := i;
  7      W_INS(i).VAL1 := 0;
  8      W_INS(i).VAL2 := 0;
  9    end loop;
 10    forall i in 1..1000000 insert into TEST values W_INS(i);
 11      commit;
 12  end;
 13  /

PL/SQLプロシージャが正常に完了しました。

SQL> select count(*) from TEST;

  COUNT(*)
----------
   1000000

ROWID順に100行取り出してみる

念のため、ROWID順に先頭の100件を取り出してみます。ID=1から始まらないのがおもしろいところですが、ループ処理で配列へデータを順に作成しているので、同じブロックの中ではROWIDとIDの並び順は同じです。

VAL1とVAL2列は0で初期化されています。

SQL> select * from (
  2  select ROWID,ID,VAL1,VAL2 from TEST order by ROWID)
  3  where rownum <= 100;

ROWID                    ID       VAL1       VAL2
------------------ -------- ---------- ----------
AAAXhJAAGAAAADjAAA      567          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAB      568          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAC      569          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAD      570          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAE      571          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAF      572          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAG      573          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAH      574          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAI      575          0          0
AAAXhJAAGAAAADjAAJ      576          0          0
.................................................
AAAXhJAAGAAAADjABa      657          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABb      658          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABc      659          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABd      660          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABe      661          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABf      662          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABg      663          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABh      664          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABi      665          0          0
AAAXhJAAGAAAADjABj      666          0          0

100行が選択されました。

このTEST表のVAL1、VAL2に対し、全体（100万件）のうち指定した割合で値を更新していきます。

SAMPLE句で指定した%の行を取り出す

割合を指定して行を取り出すにはSAMPLE句の使用が考えられます。

以下は、SAMPLE句の説明の抜粋です。

sample_percent サンプルの選択: 例 参照

「sample_percentには、全体の行またはブロック数のうち、サンプルに入れる割合(%)を指定します。
0.000001以上100未満の範囲の値を指定します。この割合は、各行(ブロック・サンプリングの場合は行の各クラスタ)が、サンプルの一部として選択される可能性を示します。
sample_percentに指定した割合の行がtableから正確に取り出されるわけではありません。」

とりあえず0.1%（1000行になるはず）の行を取り出してみます。

SQL> select ROWID,ID from TEST sample(0.1) order by ROWID;

ROWID                      ID
------------------ ----------
AAAXhJAAGAAAADjAAa        593
AAAXhJAAGAAAADmADd       2465
AAAXhJAAGAAAADoAEb       4204
AAAXhJAAGAAAADpABw       4592
AAAXhJAAGAAAADpAGs       4908
AAAXhJAAGAAAADpAIm       5030
AAAXhJAAGAAAADqAC7       5226
AAAXhJAAGAAAADrABB       5663
AAAXhJAAGAAAADrAEv       5901
AAAXhJAAGAAAADsADX       6372
.............................
AAAXhJAAGAAAAirAGU     988784
AAAXhJAAGAAAAiuABe     980689
AAAXhJAAGAAAAiyACM     981254
AAAXhJAAGAAAAi0AEa     998004
AAAXhJAAGAAAAi0AFQ     998058
AAAXhJAAGAAAAi6AAS     982170
AAAXhJAAGAAAAi8AEQ     999032
AAAXhJAAGAAAAi+ABq     982777
AAAXhJAAGAAAAi+AGR     983072
AAAXhJAAGAAAAi/AEd     991260

982行が選択されました。

SAMPLE句は正確な行数を取り出さない

SAMPLE句では内部的に乱数を使ってサンプルを取得しているようなので、以下のように取得の度に行数が異なります。指定する%の精度を高くしても（小数点以下の桁数を大きくしても）この傾向は変わりません。しかも、けっこう誤差が大きいです。

SQL> select count(*) from (
  2  select ROWID,ID from TEST sample(0.100000) order by ROWID
  3  );

  COUNT(*)
----------
       994

経過: 00:00:00.01
SQL> /

  COUNT(*)
----------
       996

経過: 00:00:00.01
SQL> /

  COUNT(*)
----------
       898

経過: 00:00:00.01
SQL> /

  COUNT(*)
----------
      1006

SAMPLE句はSEEDを指定すれば同じ結果を返す（ただし行数は不正確）

ただし、乱数を発生させている（と思われる）ので、以下のようにシードを指定すると同じ結果になります。ただし、行数は所望の1000行とはなりません。

SQL> select count(*) from (
  2  select ROWID,ID from TEST sample(0.100000) seed(1) order by ROWID
  3  );

  COUNT(*)
----------
       980

経過: 00:00:00.01
SQL> /

  COUNT(*)
----------
       980

経過: 00:00:00.00
SQL> select count(*) from (
  2  select ROWID,ID from TEST sample(0.100000) seed(10) order by ROWID
  3  );

  COUNT(*)
----------
      1014

経過: 00:00:00.00
SQL> /

  COUNT(*)
----------
      1014

経過: 00:00:00.00
SQL> select count(*) from (
  2  select ROWID,ID from TEST sample(0.100000) seed(100) order by ROWID
  3  );

  COUNT(*)
----------
      1005

経過: 00:00:00.01
SQL> /

  COUNT(*)
----------
      1005

SAMPLE句で取り出した行（カラム）をUpdateしてみる

正確に1000行ではないですが、取り出したIDを使ってVAL1列を0→1に更新してみます。

ところがどっこい、ORA-30560エラーが発生してしまいます。

SQL> update TEST set VAL1 = 1 where ID in (select ID from TEST sample(0.100000));
update TEST set VAL1 = 1 where ID in (select ID from TEST sample(0.100000))
                                                          *
行1でエラーが発生しました。:
ORA-30560: SAMPLE句は使用できません

SQL> update TEST set VAL1 = 1 where ID in (select ID from TEST sample(0.100000) seed(1));
update TEST set VAL1 = 1 where ID in (select ID from TEST sample(0.100000) seed(1))
                                                          *
行1でエラーが発生しました。:
ORA-30560: SAMPLE句は使用できません

乱数でランダムに行（ROWID）を指定しているので、更新行が特定できず、つまり何度やっても同じ結果にならないので、更新できないのでしょうか？

シードを指定してもエラーになりましたので、SAMPLE句が使えないのはOracleの仕様なんでしょう。

SAMPLE句の制限事項

実は、マニュアルをよく読むと「DMLの副問い合わせの中ではSAMPLE句を指定できない」という記述があります。

SAMPLE句は、DML文の副問合せの中では指定できません。
SAMPLE句を問合せで指定できるのは、問合せの対象が実表、マテリアライズド・ビューのコンテナ表、またはキー保存であるビューである場合です。

正攻法で考えてみる

SAMPLE句のような変化球ではなく、正攻法で考えてみます。（少し、前振りが長すぎました。）

結論から書きますが、全体行のうち更新したい行数の割合を「更新率」とすると（例えば100万行のうち1000行更新したければ「更新率=0.1%」）、以下のUPDATE文1により更新が可能です。

update 更新TBL set 更新列 = 更新値 where PK列 in (
 select PK列 from (
 select PK列,mod(PK列, (1 / 更新率)) from 更新TBL)
 where rownum ＜= 全体件数 * 更新率
 );

つまり、このUPDATE文を実行するためには、予め全体件数を（SELECT COUNT(*) FROM ～）で調べておく必要があります。

それでは、TEST表のVAL1列を更新率0.1%で0→1に更新してみましょう。

SQL> update TEST set VAL1 = 1 where ID in (
  2  select ID from (
  3  select ID,mod(ID, (100 / 0.1)) from TEST)  -- 更新率（0.1%）の逆数
  4  where rownum <= 1000000 * (0.1 / 100)      -- 全体件数 * 更新率 = 更新件数
  5  );

1000行が更新されました。

SQL> commit;

コミットが完了しました。

SQL> select VAL1,count(*) from TEST group by VAL1 order by VAL1;

      VAL1   COUNT(*)
---------- ----------
         0     999000
         1       1000

別の値の更新も自由自在

次に同じVAL1列を更新率2%で０→2に更新してみましょう。

注意したいのは先ほど１に更新した行は更新してはいけないことです。

SQL> update TEST set VAL1 = 2 where ID in (
  2  select ID from (
  3  select ID,mod(ID, (100 / 2)) from TEST where VAL1 != 1 and VAL1 = 0)  -- 更新率（2%）の逆数
  4  where rownum <= 1000000 * (2 / 100)                      -- 全体件数 * 更新率 = 更新件数
  5  );

20000行が更新されました。

SQL> select VAL1,count(*) from TEST group by VAL1 order by VAL1;

      VAL1   COUNT(*)
---------- ----------
         0     979000
         1       1000
         2      20000

所望の結果となりました。

別カラムの更新

次に、VAL2列も更新してみます。

以下のUPDATE文では、VAL1列の値とは無関係にVAL2を更新率18.7%で更新しています。

SQL> update TEST set VAL2 = 1 where ID in (
  2  select ID from (
  3  select ID,mod(ID, (100 / 18.7)) from TEST)  -- 更新率（18.7%）の逆数
  4  where rownum <= 1000000 * (18.7 / 100)      -- 全体件数 * 更新率 = 更新件数
  5  );

187000行が更新されました。

SQL> commit;

コミットが完了しました。

SQL> select VAL2,count(*) from TEST group by VAL2 order by VAL2;

      VAL2   COUNT(*)
---------- ----------
         0     813000
         1     187000

SQL> select VAL1,VAL2,count(*) from TEST group by VAL1,VAL2 order by VAL1,VAL2;

      VAL1       VAL2   COUNT(*)
---------- ---------- ----------
         0          0     813000
         0          1     166000
         1          1       1000
         2          1      20000

PK列がNUMBER型でなくても更新できる

今までの例ではPK列（ID）がNUMBER型であったので、mod関数の引数としてそのまま指定できました。

ということで、PK列が暗黙的にでも数値に変換できない値の場合であっても使えるように工夫してみたのが以下のUPDATE2文です。

update 更新TBL set 更新列 = 更新値 where PK列 in (
 select PK列 from (
 select PK列,mod(row_number() over(order by PK列), (1 / 更新率)) from 更新TBL)
 where rownum ＜= 全体件数 * 更新率
 );

それでは、別の100万行のテーブルTEST2に対して、指定した更新率（28%）でのUPDATEを行ってみます。

SQL> select count(*) from TEST2;

  COUNT(*)
----------
   1000000

1行が選択されました。

SQL> select * from TEST2 where rownum<11;

ID               VAL1
---------- ----------
ABC0000404          0
ABC0000405          0
ABC0000406          0
ABC0000407          0
ABC0000408          0
ABC0000409          0
ABC0000410          0
ABC0000411          0
ABC0000412          0
ABC0000413          0

10行が選択されました。

SQL> update TEST2 set VAL1 = 1 where ID in (
  2  select ID from (
  3  select ID,mod(row_number() over(order by ID), (100 / 28.0)) from TEST2)  -- 更新率（28.0%）の逆数
  4  where rownum <= 1000000 * (28.0 / 100)                                   -- 全体件数 * 更新率 = 更新件数
  5  );

280000行が更新されました。

SQL> commit;

コミットが完了しました。

SQL> select VAL1,count(*) from TEST2 group by VAL1 order by VAL1;

      VAL1   COUNT(*)
---------- ----------
         0     720000
         1     280000

2行が選択されました。

PK列がNUMBER型であっても、飛び番が発生していたりすると期待した結果とならない可能性があるので、どんな場合でもUPDATE文2の使用をおすすめします。

それでは

実行統計による実践的SQLチューニング（その２）

実行計画を実行順に表示させる

前回の投稿では、DBMS_XPLANパッケージのDISPLAY_CURSOR関数により実行統計を併記した実行計画の表示要領を紹介した。

しかし、実行計画ツリーからどのステップが起点となりどの順番で実行されるかを読み取るのはある程度の経験が必要であり、前回紹介した程度の行数であればともかく、数百ステップにもなる場合はベテランでも投げ出したくなる。

筆者は以前から実行計画ツリーを実行順に表示させることに関して試行錯誤を繰り返してきたが、この度方法を確立するに至ったので紹介したいと思う。

実行順表示スクリプト

DBMS_XPLAN.DISPLAY_COURSORの入力ソースはV$SQL_PLAN_STATISTICS_ALLビューであるので、このビューを使って情報を取得する。

前回投稿の中で aplan.sql スクリプトから呼ばれていた aplans.sql の内容が以下となる。

set lines 1000
col ID for 9999
col Operation for a60
col Name for a20
col Pstart for a13
col Pstop for a13
col A-Time for 9,990.00
col A-Rows for 999,999,999,990
col E-Rows for 999,999,999,990
col Starts for 999,999,999,990
-- 実行順実行統計出力
select
 ID
,"Operation"
,"Name"
,"Starts"
,"E-Rows"
,"A-Rows"
,"A-Time"
,"Buffers"
,"Reads"
,"Writes"
,"Srch Cols"
,"Pstart"
,"Pstop"
,"PartID"
from
(
  select
   rownum NO
  ,ID
  ,lpad(' ',DEPTH) || OPERATION ||' '|| OPTIONS "Operation"
  ,OBJECT_NAME "Name"
  ,LAST_STARTS "Starts"
  ,nvl(CARDINALITY,1) * LAST_STARTS "E-Rows" -- 1回の操作で処理される見積行数 * 見積処理回数 = 見積処理行数
  ,LAST_OUTPUT_ROWS "A-Rows"                 -- 実際の処理行数
  ,LAST_ELAPSED_TIME/1000000 "A-Time"
  ,LAST_CR_BUFFER_GETS "Buffers"
  ,LAST_DISK_READS "Reads"
  ,LAST_DISK_WRITES "Writes"
  ,SEARCH_COLUMNS "Srch Cols"
  --,COST
  ,PARTITION_START "Pstart"
  ,PARTITION_STOP "Pstop"
  ,PARTITION_ID "PartID"
  from
  (
    select a.* from 
     V$SQL_PLAN_STATISTICS_ALL a
    where a.SQL_ID    = '&1'
    and   a.TIMESTAMP = (select max(b.TIMESTAMP) from V$SQL_PLAN_STATISTICS_ALL b where b.SQL_ID = a.SQL_ID)
  )
  start with PARENT_ID is null
  connect by prior ID = PARENT_ID
  order siblings by ID desc
)
order by NO desc
;

解説

49行目のV$SQL_PLAN_STATISTICS_ALLが実行計画情報の取得元となり、50行目のWHERE条件で表示対象のSQL_IDで絞っている。（階層問い合わせでWHERE句を指定してもstart with～connect byの後に評価されるので、このビュー全件が表示対象となり非常に高負荷な問い合わせとなってしまう。）
共有プールをフラッシュせずにこのスクリプトを実行させた場合、1つのSQL_IDに対して2つ以上のPLAN_HASH_VALUEが取得される場合がある。その際実行計画が正しく表示されない可能性があるので、51行目で直近のTIMESTAMPのものだけ1つを表示対象としている。
53〜54行目は階層問い合わせによって、次のIdがNullとなるId=0を起点として実行順にId値をたどる。
55行目のsiblings句により同じ階層（DEPTH）のId値を並び替えているが、desc[endant]を指定することでId値は逆実行順に並ぶ。ちなみに「siblings」とは「きょうだい」を意味する。
35行目はNested Loops Joinにおいて実際の行数(A-Rows)と比較しやすいように見積もり行数(E-Rows)を加工している。（参考：津島博士のパフォーマンス講座　第68回　TEMP領域の続きとA-Rowsについて）
29〜55行目の問い合わせにおいて、30行目のROWNUM疑似列で順序番号(NO列)を取得しているが、Id=0を先頭とした逆実行順の検索結果をNO列の降順に並び替えることで、実行順に表示させている。（当初はこの部分がなく下から順にたどっていく表示にしていたが、わかりやすさに欠けていたので改良した。）

表示結果

実行順実行統計出力スクリプトによって表示させた結果が以下である。

前回投稿の最後でこのSQLにおけるステップの実行順をまとめたが、以下の結果のID列の順序と一致していことを確認してほしい。

実行計画のステップがどんなに多くても、このスクリプトを使えば実行順に表示させることができる。

ID Operation                                         Name           Starts E-Rows A-Rows A-Time Buffers  Reads Writes  Srch Cols Pstart  Pstop PartID
-- ------------------------------------------------- -------------- ------ ------ ------ ------ ------- ------ ------ ---------- ------- ----- ------
 8         INDEX SKIP SCAN                           I_TABLE001_2        1 38,050  3,060   2.96    3619   1917      0          2
 7        TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED        TABLE_001           1 38,046  3,060   3.12    3706   1977      0          0
11          INDEX RANGE SCAN                         I_TABLE004_8    3,060  3,060      1 204.17  117860 114690      0          5 KEY     KEY        9
10         TABLE ACCESS BY LOCAL INDEX ROWID BATCHED TABLE_004       3,060  3,060      1 204.19  117861 114691      0          0 KEY     KEY        9
 9        PARTITION RANGE ITERATOR                                   3,060  3,060      1 204.20  117861 114691      0          0 KEY     KEY        9
 6       NESTED LOOPS                                                    1      1      1 207.33  121567 116668      0          0
12       INDEX RANGE SCAN                            I_TABLE002PK        1      1      0   0.00       1      1      0          2
 5      NESTED LOOPS OUTER                                               1      1      1 207.34  121568 116669      0          0
 4     FILTER                                                            1      1      1 207.34  121568 116669      0          0
 3    FILTER                                                             1      1      1 207.34  121568 116669      0          0
 2   COUNT STOPKEY                                                       1      1      1 207.34  121568 116669      0          0
 1  SORT AGGREGATE                                                       1      1      1 207.34  121568 116669      0          0
 0 SELECT STATEMENT                                                      1      1      1 207.34  121568 116669      0          0

13行が選択されました。

経過: 00:00:00.02

A-Time列を上から順にたどっていき、値が急激に増えている箇所がボトルネックである。
この例ではId=11の「INDEX RANGE SCAN」がそれにあたる。

次回は、この結果から実際にどのようにチューニングを行なっていくかを追ってみる。

（続く）

実行統計による実践的SQLチューニング（その１）

この投稿はJPOUG in 15 minutes #8で発表した内容に加筆・整理したものです。

実行統計とは？

実行統計とは、DBMS_XPLANパッケージのDISPLAY_CURSOR関数における機能拡張で、SQL実行時に実行計画の各ステップ毎に出力行数や実行時間などの統計情報を取得し、実行後（正常終了および強制終了）に実行計画と共に統計情報を併記するものである。

ちなみに、本機能はOracle10g R2以降で使用可能となっている。

実行統計については以下の記事がよくまとまっている。
Oracle DatabaseでSQLの性能計測2(DBMS_XPLAN＆DBMS_SQLTUNE編)【Oracle Database or GoldenGate Advent Calendar 2018 Day 8】

Oracle® Database SQLチューニング・ガイド 12c リリース1 (12.1) には以下の記述がある。
V$SQL_PLANビューを使用した計画の評価のガイドライン
ポイントをまとめると以下の2点となる。

出力行数や経過時間など、計画に含まれる操作ごとに実際の実行統計を出力する。
出力行数を除き、すべての統計は累積される。例えば結合操作の統計には、2つの入力の統計も含まれる。

実行統計が使えない時は、SQL文の性能は全体の経過時間と各ステップごとのコスト値で評価するしかなかった。
コスト値はリンクにあるように、性能を評価する絶対的な指標ではなく、実行時間と相関するものではない。
別の言い方をすると、I/OコストとCPUコストで見積もられる「コスト」を最小にするような実行計画を立案するのがコスト・ベース・オプティマイザ（CBO）であるが、コストの大小が必ずしも実行時間の長短でないことがSQLチューニングを難しくしているというのが、実行統計が実装される以前の課題であった。

一方、実行計画の各ステップごとに経過（累積）時間を表示させることができる実行統計により、SQLの中でボトルネックがどこに存在するかを的確に把握することができるので、以前のような「試行錯誤」的チューニングと比べ、より効率的なチューニングが可能となった。

SQL単性能試験の実際

それでは、SQL単性能試験をイメージして実践的なSQLチューニングの実際を考えてみよう。
SQL単性能試験とは、SQL*PlusからSQL文を単体で実行する試験であり、設定した性能目標（レスポンス、スループット）を達成するまでチューニングを行うものである。

アプリケーションが発行しうるすべてのSQL文を予め単体で実行し、性能上の問題点を完全に解決した上で、次の段階（総合試験等）に進むべきである。
カットオーバー直前で致命的な性能問題が発生することのないよう、十分なSQL単体試験を実施することは円滑なプロジェクト遂行にとって重要である。

考慮すべき点

意味のあるSQL単体試験を実施するために考慮すべき点を以下に挙げる。

1. 本番相当データ

SQL単性能試験を行う上で最も重要なのは、量および質で本番と同等のデータを使用することである。量とは将来の増加量を見越した十分なサイズ、質とは現実的な内容（値の分布等）のデータを準備することである。

セキュリティ面から本番データをそのまま試験で使うことは許されないことが多いが、本番データとあまりにもかけ離れたデータを使っては性能試験の妥当性を担保できない。

2. キャッシュ・クリア

SQL単性能試験を行う際、キャッシュをクリア（フラッシュ）した状態で実行時間を計測する。
キャッシュとはDBバッファおよび共有プールである。

キャッシュをクリアした状態でそのSQLの本当の実力を把握することができる。

データがDBバッファ上にあるとボトルネックの検出が困難になる。またパーティション数が非常に多い環境ではParseに要する時間が想定以上に長くなることが多く、共有プールをフラッシュすることでその状況を確認することができる。

3. 占有サーバ

性能測定をするサーバでは極力他の負荷がかかっていない状態であることが望ましく、無風状態で測定できるようサーバを占有できる環境が理想である。

著者が経験したあるプロジェクトでは、開発と性能測定を同じサーバで行わざるを得なかったため、測定結果が負荷により毎回変わってしまい客観的な判断ができない場合があった。

STATISTICS_LEVELパラメータを「ALL」に設定

実行統計を取得するために３つの方法がある

STATISTICS_LEVELパラメータをALLに設定する
SQL文にGATHER_PLAN_STATISTICSヒントを指定し実行する
SQLトレースを有効にしてSQL文を実行する

実際にはSQL*Plusでログインしたセッション単位で

alter session set STATISTICS_LEVEL=all;

とするのがよいだろう。

「alter system 〜」によりインスタンス・レベルで設定することも可能だが、実行される全てのSQLの実行統計が取得されSYSAUX表領域が枯渇する可能性があるのでお勧めしない。

キャッシュ・クリア

キャッシュ・クリア（フラッシュ）は以下のスクリプトをSQL実行前に実行することで行う。

pro *** FLUSH SHARED POOL ***
alter system flush shared_pool;
pro *** FLUSH BUFFER CACHE ***
alter system flush buffer_cache;

SQL> @flusys
*** FLUSH SHARED POOL ***
システムが変更されました。

*** FLUSH BUFFER CACHE ***
システムが変更されました。

SQL文の実行と経過時間の確認

それでは、実際にSQLを実行して結果を確認してみよう。

以下のSQLは、実際の業務で実行されたSQLをベースにテーブル名等を書き換えたサンプルSQLである。
コメントにあるように、オンラインSQLとして実行されているが、3分27秒もかかっておりチューニングが必要である。

SELECT /*+ ONLINE_SQL04S
           INDEX(T004 I_TABLE004_8) INDEX(T001 I_TABLE001_2)
           USE_NL(T002)
           LEADING(T001 T004 T002) */
 COUNT(*) AS COUNTNUM
FROM
 TABLE_004 T004
  INNER JOIN
  TABLE_001 T001
  ON  (T004.COL3091 = T001.COL3091
  AND  T004.COLA269 = T001.COLA269)
  LEFT OUTER JOIN
  TABLE_002 T002
  ON  (T002.COLA215 = T001.COLA215
  AND  T002.COL3091 = T004.COL3091)
WHERE
..... 以下省略 ..........

  COUNTNUM
----------
         1

経過: 00:03:27.35

SQL_IDの確認

SQLを実行した後、以下のスクリプトでSQL_IDを確認する。

コメントに記述した文字列を引数として実行する。

SET AUTOT OFF
SET COLSEP ' ' VERIFY OFF LINESIZE 140
COLUMN SQL_TEXT FOR A80
COLUMN SQL_ID FOR A13
COLUMN EXECUTIONS FOR '9999999'
COLUMN ELAPSED_TIME FOR '999999999999'
COLUMN LA_DATE FOR A10
COLUMN LA_TIME FOR A8
SELECT /* THISSQL */
    SUBSTR(SQL_TEXT, 1, 60) SQL_TEXT
  , SQL_ID
  , EXECUTIONS
  , ELAPSED_TIME
  , TO_CHAR(LAST_ACTIVE_TIME, 'YYYY/MM/DD') LA_DATE
  , TO_CHAR(LAST_ACTIVE_TIME, 'HH24:MI:SS') LA_TIME
FROM
  V$SQL
WHERE
  SQL_TEXT LIKE '%&1.%' AND NOT SQL_TEXT LIKE '%THISSQL%'
ORDER BY
  LAST_ACTIVE_TIME ASC
;

SQL> @vsql ONLINE_SQL04S

実行統計を併記した実行計画の表示

上で確認したSQL_IDを使用して、実行統計を併記した実行計画を表示させる。

９行目のDBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSORと引数の設定がポイントである。

また、１１行目は実行順に実行計画を表示させるスクリプトを呼び出している。（次回解説）

define SQLID=&1
set autot off
set trim on
set pages 10000
set lines 1000
set long 1000000
set longchunksize 1000000
set heading off
select * from table(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR('&SQLID',null,'ALLSTATS LAST'));
set heading on
@aplans &SQLID  --実行順実行計画の表示
set lines 80

表示結果（横スクロールあり）

SQL> @aplan bvrwck53tfgkt

SQL_ID  bvrwck53tfgkt, child number 0
-------------------------------------
SELECT /*+ ONLINE_SQL04S INDEX(T004 I_TABLE004_8) INDEX(T001
I_TABLE001_2) USE_NL(T002) LEADING(T001 T004 T002) */     COUNT(*) AS
COUNTNUM FROM     TABLE_004 T004      INNER JOIN TABLE_001
T001 ON  ( T004.COL3091 = T001.COL3091
                   AND  T004.COLA269 = T001.COLA269 ) 
 LEFT OUTER JOIN TABLE_002 T002 ON  (
T002.COLA215 = T001.COLA215                                         AND
 T002.COL3091 = T004.COL3091 )  WHERE
T001.COLAH15 = '0'      AND   T004.COLAH15 = '0' 
 AND   T001.COLA215 =:B1       AND
(         T001.COLA293 = '2'          OR    (
T001.COLA293 = '1'              AND   T004.COL0157 <> 'B'
         )     )      AND   (
T001.COLA367

Plan hash value: 239732999

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                                        | Name         | Starts | E-Rows | A-Rows |   A-Time   | Buffers | Reads  |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT                                 |              |      1 |        |      1 |00:03:27.34 |     121K|    116K|
|   1 |  SORT AGGREGATE                                  |              |      1 |      1 |      1 |00:03:27.34 |     121K|    116K|
|*  2 |   COUNT STOPKEY                                  |              |      1 |        |      1 |00:03:27.34 |     121K|    116K|
|*  3 |    FILTER                                        |              |      1 |        |      1 |00:03:27.34 |     121K|    116K|
|*  4 |     FILTER                                       |              |      1 |        |      1 |00:03:27.34 |     121K|    116K|
|   5 |      NESTED LOOPS OUTER                          |              |      1 |      1 |      1 |00:03:27.34 |     121K|    116K|
|   6 |       NESTED LOOPS                               |              |      1 |      1 |      1 |00:03:27.33 |     121K|    116K|
|*  7 |        TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED       | TABLE_001    |      1 |  38046 |   3060 |00:00:03.12 |    3706 |   1977 |
|*  8 |         INDEX SKIP SCAN                          | I_TABLE001_2 |      1 |  38050 |   3060 |00:00:02.96 |    3619 |   1917 |
|   9 |        PARTITION RANGE ITERATOR                  |              |   3060 |      1 |      1 |00:03:24.20 |     117K|    114K|
|* 10 |         TABLE ACCESS BY LOCAL INDEX ROWID BATCHED| TABLE_004    |   3060 |      1 |      1 |00:03:24.19 |     117K|    114K|
|* 11 |          INDEX RANGE SCAN                        | I_TABLE004_8 |   3060 |      1 |      1 |00:03:24.17 |     117K|    114K|
|* 12 |       INDEX RANGE SCAN                           | I_TABLE002PK |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       1 |      1 |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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

   2 - filter(ROWNUM<=TO_NUMBER(:B6)) 3 - filter(:B5>=:B4)
   4 - filter(("T001"."COLA367"='0' OR ("T001"."COLA367"='1' AND INTERNAL_FUNCTION("T004"."COL0310") AND
              "T002"."COLA362"="T004"."COLA363" AND "T002"."COLA364"<=LPAD(NVL("T004"."COLA366",'000'),3,'0') AND "T002"."COLA365">=LPAD(NVL("T004"."COLA366",'000'),3,'0'))))
   7 - filter(("T001"."COLA389"='0' OR "T001"."COLA389"='1' OR "T001"."COLA389"='2'))
   8 - access("T001"."COLA215"=:B1 AND "T001"."COLAH15"='0')
       filter(("T001"."COLA215"=:B1 AND INTERNAL_FUNCTION("T001"."COLA332") AND "T001"."COLAH15"='0'))
  10 - filter((DECODE("T001"."COLA389",'2',NVL("T004"."COLA526",'19000101'),'19000101')<NVL("T001"."COL3277",'21001231')
              AND (INTERNAL_FUNCTION("T001"."COLA389") OR ("T001"."COLA389"='2' AND INTERNAL_FUNCTION("T004"."COLA415"))) AND
              ("T001"."COLA293"='2' OR ("T001"."COLA293"='1' AND "T004"."COL0157"<>'B'))))
  11 - access("T004"."COLA269"="T001"."COLA269" AND "T004"."COL3091"="T001"."COL3091" AND "T004"."COL0017">=:B4 AND
              "T004"."COLA318"=:B3 AND "T004"."COLAH15"='0' AND "T004"."COL0017"<=:B5) filter(("T004"."COLA318"=:B3 AND DECODE("T001"."COLA389",'2',"T004"."COL0017",'21001231')>=:B2 AND
               "T004"."COLAH15"='0' AND INTERNAL_FUNCTION("T004"."COLA415")))
  12 - access("T002"."COLA215"=:B1 AND "T002"."COL3091"="T004"."COL3091")


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経過: 00:00:00.39

項目説明

Starts : そのステップが実行された回数
E-Rows : CBOが見積もった（１回あたりの）処理行数
A-Rows : そのステップでの処理行数
A-Time : （累積）実行時間
Buffers : バッファ・アクセス数
Reads : ディスクから読み込まれたブロック数

ステップの実行順

実行計画ツリーの見方は「右から左、上から下」が基本である。

上の実行計画では、インデントの一番深いId=11が一番最初に実行されるように思ってしまうが、実際はId=6「NESTED LOOPS」の最初の入力側（駆動表又は外部表）となるId=8「INDEX SKIP SCAN」が一番最初に実行される。

実行順をまとめると

8 → 7 → 11 → 10 → 9 → 6 → 12 → 5 → 4 → 3 → 2 → 1 → 0

となり、Id=0のA-Time 3:27.34 がこのSQLの実行時間となる。（SQL*Plusのtiming表示の経過時間と若干異なることに注意）

実行統計を併記するようにしても実行順を間違えるとボトルネックの判断を間違えてしまう可能性がある。
ということで、次回は実行計画を実行順に表示させる方法を紹介する。

今回はここまで

INとEXISTSはどちらが速いのか？

問題：「SALARY > 10000」となる社員が所属している部署を表示せよ

今回は、セミジョイン（セミ結合）について考えてみたい。

セミジョインは通常のジョイントと異なり、２つのクエリー間に親子（主従）関係があるのが特徴である。つまり、メインクエリーがあってそれに従属するサブクエリーから成るのがセミジョインで、ジョインにおいて２つのクエリー（テーブル、ビュー）が（実行順はあるが）対等関係にあるのとは明確に異なる。

Oracleでは、IN述語、EXISTS述語を使用するものをセミジョイン（セミ結合）、NOT IN述語、NOT EXISTS述語を使用するものをアンチジョイン（アンチ結合）と呼んでいる。（リンクは12cR1 SQLチューニングガイドの該当箇所）

使用するテーブル

今回はHRサンプルスキーマのDEPARTMENTS（部署）表とEMPLOYEES（社員）表を使ったクエリーを考えてみる。

SQL> desc DEPARTMENTS
 名前                                    NULL?    型
 ----------------------------------------- -------- ----------------------------
 DEPARTMENT_ID                             NOT NULL NUMBER(4)
 DEPARTMENT_NAME                           NOT NULL VARCHAR2(30)
 MANAGER_ID                                         NUMBER(6)
 LOCATION_ID                                        NUMBER(4)

SQL> desc EMPLOYEES
 名前                                    NULL?    型
 ----------------------------------------- -------- ----------------------------
 EMPLOYEE_ID                               NOT NULL NUMBER(6)
 FIRST_NAME                                         VARCHAR2(20)
 LAST_NAME                                 NOT NULL VARCHAR2(25)
 EMAIL                                     NOT NULL VARCHAR2(25)
 PHONE_NUMBER                                       VARCHAR2(20)
 HIRE_DATE                                 NOT NULL DATE
 JOB_ID                                    NOT NULL VARCHAR2(10)
 SALARY                                             NUMBER(8,2)
 COMMISSION_PCT                                     NUMBER(2,2)
 MANAGER_ID                                         NUMBER(6)
 DEPARTMENT_ID                                      NUMBER(4)

実行環境は

SQL> select BANNER from v$version;

BANNER
--------------------------------------------------------------------------------
Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.2.0.1.0 - 64bit Production
PL/SQL Release 12.2.0.1.0 - Production
CORE	12.2.0.1.0	Production
TNS for Linux: Version 12.2.0.1.0 - Production
NLSRTL Version 12.2.0.1.0 - Production

である。

1. IN述語を使ったSQL

１番目はIN述語を使ったSQLである。

DEPARTMENTS表にアクセスするメインクエリーに対して、EMPLOYEES表にアクセスするサブクエリーをIN述語で連結する。CBOが正しく判断できるようにサブクエリーはカッコで囲む。

このSQLを記述通りに解釈すると、最初にサブクエリーが実行され条件を満たすDEPARTMENT_IDの集合が作られ（このサブクエリーのみの実行では重複が発生することに注意）メインクエリーで使用するINリストが作成される。メインクエリーはこのINリストを使用してDEPARTMENTS表から必要な情報を取得する。

select
   DEPARTMENT_ID
  ,DEPARTMENT_NAME
from
  DEPARTMENTS
where
  DEPARTMENT_ID in (
    select
      DEPARTMENT_ID
    from
      EMPLOYEES
    where
      SALARY > 10000
  )
;

2. EXISTS述語を使ったSQL

次はEXISTS述語を使ったSQLである。

このSQLは（文字通りの解釈では）前項と逆でメインクエリーが先に実行される。次にメインクエリーの結果セットの各行に対してサブクエリー側で条件に合致するかを判定する。

条件に合致すれば（真：TRUE）結果セットに残り、合致しなければ（偽：FALSE）結果セットから除外される。つまり、サブクエリーはメインクエリーのフィルタとして機能する。

メインクエリーとサブクエリーの関係は「D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID」の条件で絞り込む必要がある。万一この条件を書き忘れると、EMPLOYEES表の中にDEPARTMENTS表に存在するDEPARTMENT_IDが１つでも存在すれば、EXISTS述語が常に真（TRUE）となりDEPARTMENTS表の全行が返ることになるので、肝心の「SALARY > 10000」という条件が効かない結果となってしまう。

select
   DEPARTMENT_ID
  ,DEPARTMENT_NAME
from
  DEPARTMENTS D
where
  exists (
    select
      *
    from
      EMPLOYEES E
    where
      D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
    and SALARY > 10000
  )
;

3. 内部結合を使ったSQL

セミジョインのSQLは次のような内部結合を使ったSQLに書き換えることができる。（書き換えることができるというのは違うSQLでも同じ結果を返す、という意味である。）

注意点としては、DISTINCT句を忘れてはいけないことである。（DISTINCTが必要な理由は最後に示す。）

select distinct
   D.DEPARTMENT_ID
  ,D.DEPARTMENT_NAME
from
  DEPARTMENTS D
  inner join EMPLOYEES E
  on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
where
  E.SALARY > 10000
;

どの書き方が優れているのか？

このように同じ結果を得る（であろう）３つのSQLを紹介したのだが、実際はどの書き方がより優れているのだろうか？
違いがあるのであれば、開発者はどんな点に注意した方がよいのだろうか？

性能的な優劣を比較するのであれば、大量データを使用して実行時間を比較するのが王道であるのだが、サンプル表を使用しての簡単な検証になるので、今回は実行計画を確認しながら実行する。

1. IN述語を使ったSQL

		  
SQL> select
  2     DEPARTMENT_ID
  3    ,DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS
  6  where
  7    DEPARTMENT_ID in (
  8      select
  9        DEPARTMENT_ID
 10      from
 11        EMPLOYEES
 12      where
 13        SALARY > 10000
 14    )
 15  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
           90 Executive
          100 Finance
           30 Purchasing
           80 Sales
           20 Marketing
          110 Accounting

6行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2317224448

----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN SEMI    |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    68 |   476 |     3   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------

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

   1 - access("DEPARTMENT_ID"="DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("SALARY">10000)


統計
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          4  db block gets
         16  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        778  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          6  rows processed

今回の問題に対する解答は、上記６つの部署となることがわかる。

細かい考察は後にしてEXISTS述語を使ったSQLも同様に見てみよう。

2. EXISTS述語を使ったSQL

SQL> select
  2     DEPARTMENT_ID
  3    ,DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS D
  6  where
  7    exists (
  8      select
  9        *
 10      from
 11        EMPLOYEES E
 12      where
 13        D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 14      and SALARY > 10000
 15    )
 16  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
           90 Executive
          100 Finance
           30 Purchasing
           80 Sales
           20 Marketing
          110 Accounting

6行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2317224448

----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN SEMI    |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    68 |   476 |     3   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------

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

   1 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("SALARY">10000)


統計
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          4  db block gets
         16  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        778  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          6  rows processed

２つの実行計画を比較するには「Plan hash value」を見ればよいのだが、何と同じ「2317224448」となっていることがわかる。

つまり、セミジョインはどちらの書き方をしても同じ実行計画が選択されるという興味深い結果が明らかになった。

この実行計画はHASH JOINなので、メインクエリーのDEPARTMENTS表がビルド表となり、サブクエリーのEMPLOYEES表がプローブ表となっている。

Id=1のオペレーションは「HASH JOIN SEMI」であるが、対応する述語情報（Predicate Information）は

1 - access("DEPARTMENT_ID"="DEPARTMENT_ID")

となっている。
1.の書き方では、このような結合条件を記述していないにもかかわらず、CBOは裏でちゃんとこのような結合条件を使ったセミジョインを考慮してくれている。

従って、素直に解釈するとOracle12cでは「1. IN述語を使ったSQL」でも内部的には「2. EXISTS述語を使ったSQL」にリライトされているように見える。

ただし、マニュアル（SQLチューニングガイド）の記述を見ると、セミジョイン、アンチジョインは内部的には結合（ジョイン）タイプとして処理されると説明されている。（「…セミ結合とアンチ結合は、それらを実行するSQL構文が副問合せであっても、結合タイプとして考慮されます。これらは、副問合せ構文を結合形式で解決できるようにフラット化するため、オプティマイザによって使用される内部アルゴリズムです。…」）

3. 内部結合を使ったSQL

ここまで来ると、残りの内部結合を使ったSQLも気になる。ひょっとして同じ実行計画となるのであろうか？

SQL> select distinct
  2     D.DEPARTMENT_ID
  3    ,D.DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS D
  6    inner join EMPLOYEES E
  7    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
  8  where
  9    E.SALARY > 10000
 10  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
          100 Finance
           90 Executive
           30 Purchasing
          110 Accounting
           80 Sales
           20 Marketing

6行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1983137394

-----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |             |    11 |   253 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   1 |  HASH UNIQUE        |             |    11 |   253 |     7  (15)| 00:00:01 |
|*  2 |   HASH JOIN SEMI    |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  4 |    TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    68 |   476 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

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

   2 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   4 - filter("E"."SALARY">10000)


統計
----------------------------------------------------------
        302  recursive calls
          4  db block gets
        324  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        778  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
         16  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          6  rows processed

今度は違う実行計画となった。（Plan hash value: 1983137394）

このクエリーはセミジョインでないにもかかわらず、Id=2で「HASH JOIN SEMI」となっているのが興味深い。

さらに、この実行計画ではId=1の「HASH UNIQUE」が実行されている。
つまり、セミジョインに比べてDISTINCT付きジョインは、オペレーションが１つ多くなっている分性能的に不利なのではないかと思われる。（あくまでも実行計画を比較した上での見解）

DISTINCT句を外してみると

参考までに、上のクエリーでDISTINCT句を外して実行してみる。
（重複排除すべき行を網掛け表示にしてある。）

SQL> select
  2     D.DEPARTMENT_ID
  3    ,D.DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS D
  6    inner join EMPLOYEES E
  7    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
  8  where
  9    E.SALARY > 10000
 10  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
           90 Executive
           90 Executive
           90 Executive
          100 Finance
           30 Purchasing
           80 Sales
           80 Sales
           80 Sales
           80 Sales
           80 Sales
           80 Sales
           80 Sales
           80 Sales
           20 Marketing
          110 Accounting

15行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2052257371

----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |             |    68 |  1564 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN         |             |    68 |  1564 |     6   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    68 |   476 |     3   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------

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

   1 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("E"."SALARY">10000)


統計
----------------------------------------------------------
          4  recursive calls
          4  db block gets
         19  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        860  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
         15  rows processed

DISTINCT句を付けないと「HASH JOIN」となることがわかる。

セミジョインの結合方式を考える

上記セミジョインの結合方式は、「HASH JOIN SEMI」というオペレーション名からハッシュ型セミジョインであることがわかるが、以下のようにサブクエリー側にヒント句を使用することで結合方式を変更することができる。

ネステッドループ型セミジョイン

SQL> select
  2     DEPARTMENT_ID
  3    ,DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS D
  6  where
  7    exists(
  8      select
  9        /*+ NL_SJ */
 10        *
 11      from
 12        EMPLOYEES E
 13      where
 14        D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 15      and SALARY > 10000
 16    )
 17  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
           20 Marketing
           30 Purchasing
           80 Sales
           90 Executive
          100 Finance
          110 Accounting

6行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2332702268

----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |             |    11 |   253 |    41   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  NESTED LOOPS SEMI |             |    11 |   253 |    41   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    28 |   196 |     1   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------

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

   3 - filter("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID" AND "SALARY">10000)


統計
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
         56  db block gets
        220  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        778  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          6  rows processed

以前のバージョンでは、セミジョインのデフォルトの結合方式であったが、この検証においては３つの中でも最もコストが高くなった。

細かいが、結果がDEPARTMENT_IDの昇順となっている点がハッシュ型と異なっていることがわかる。

ソートマージ型セミジョイン

SQL> select
  2     DEPARTMENT_ID
  3    ,DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS D
  6  where
  7    exists(
  8      select
  9        /*+ MERGE_SJ */
 10        *
 11      from
 12        EMPLOYEES E
 13      where
 14        D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 15      and SALARY > 10000
 16    )
 17  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
           20 Marketing
           30 Purchasing
           80 Sales
           90 Executive
          100 Finance
          110 Accounting

6行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2249117780

-----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |             |    11 |   253 |     8  (25)| 00:00:01 |
|   1 |  MERGE JOIN SEMI    |             |    11 |   253 |     8  (25)| 00:00:01 |
|   2 |   SORT JOIN         |             |    27 |   432 |     4  (25)| 00:00:01 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  4 |   SORT UNIQUE       |             |    68 |   476 |     4  (25)| 00:00:01 |
|*  5 |    TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    68 |   476 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

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

   4 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
       filter("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   5 - filter("SALARY">10000)


統計
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          4  db block gets
         15  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        778  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          2  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          6  rows processed

ソートマージ型は、オペレーション数が一番多いにもかかわらず、ネステッドループ型よりもコストが低い。

結果はネステッドループ型と同様にDEPARTMENT_IDの昇順になっている。

セミジョインはサブクエリーによるメインクエリーの存在チェック（フィルタリング）とも言えるが、単純な有無を判定するのであれば並び替えをせずにハッシュテーブル上で比較ができるハッシュ型が有利なのではないかと考える。

筆者の経験では、DBリンク越しのセミジョイン（サブクエリー側のテーブルがリモート表）のあるSQLがネステッドループ型セミジョインとなっていたので、HASH_SJヒントでハッシュ型セミジョインにしたところ、２時間経っても終わらないクエリーがわずか２分強で終了するまでに改善したことがある。

ちなみにHASH_SJヒントは以下のように使用する。

SQL> select
  2     DEPARTMENT_ID
  3    ,DEPARTMENT_NAME
  4  from
  5    DEPARTMENTS D
  6  where
  7    exists(
  8      select
  9        /*+ HASH_SJ */
 10        *
 11      from
 12        EMPLOYEES E
 13      where
 14        D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 15      and SALARY > 10000
 16    )
 17  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME
------------- --------------------
           90 Executive
          100 Finance
           30 Purchasing
           80 Sales
           20 Marketing
          110 Accounting

6行が選択されました。


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2317224448

----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  HASH JOIN SEMI    |             |    11 |   253 |     6   (0)| 00:00:01 |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |   TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |    68 |   476 |     3   (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------

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

   1 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("SALARY">10000)

おまけ：内部結合になぜDISTINCT句が必要なのか？

今回のようなSQLで内部結合を使う場合DISTINCT句が必要なことは先に述べたが、その理由を考えてみたい。

結合（ジョイン）は２つのテーブルから結果を取得するものであるが、「部署を表示せよ」ということであれば片方のテーブルに属するカラムのみを表示させることになる。

問題の主旨からすれば本来は「DEPARTMENT_NAME」のみを取得するだけでよかったのだが、今回はわかりやすくするために「DEPARTMENT_NAME」が従属する主キーである「DEPARTMENT_ID」も表示するようにした。

同様に、「SALARY > 10000」という条件で絞り込んだEMPLOYEES表を結合することを考えると、各行の主キーである「EMPLOYEE_ID」も一緒に結合すると考えることができる。

これを実際のクエリーで示したのが以下となる。

SQL> select
  2     D.DEPARTMENT_ID
  3    ,D.DEPARTMENT_NAME
  4    ,E.EMPLOYEE_ID "(EMPLOYEE_ID)"
  5  from
  6    DEPARTMENTS D
  7    inner join EMPLOYEES E
  8    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
  9  where
 10    E.SALARY > 10000
 11  ;

DEPARTMENT_ID DEPARTMENT_NAME (EMPLOYEE_ID)
------------- --------------- -------------
           20 Marketing                 201
           30 Purchasing                114
           80 Sales                     145
           80 Sales                     146
           80 Sales                     147
           80 Sales                     148
           80 Sales                     149
           80 Sales                     162
           80 Sales                     168
           80 Sales                     174
           90 Executive                 100
           90 Executive                 101
           90 Executive                 102
          100 Finance                   108
          110 Accounting                205

15行が選択されました。

従って、このクエリーからEMPLOYEE_IDを非表示（SELECTリストから外す）としても、DISTINCT句を付けない限り結果は重複表示される。

これが、DISTINCT句付き内部結合としなければならない理由である。

まとめ

今回のタイトルは「INとEXISTSはどちらが速いのか？」にしてみたが、開発の現場ではこのような疑問が生じることが多々あるかと思う。

どちらでも結果が変わらない記述法があると「果たしてどちらがいいのか？」という議論になり、あまり望ましくない結論として「どちらかに統一してしまえ」ということになったりする。

「実行計画が変わらないのであればどちらでもよいではないか？」それはそれで問題ないのであるが、次のようなやっかいなトラブルが起きる可能性がある。

昔のバージョンにおいてEXISTS述語にすることで大きく性能改善させた成功体験のあるベテランSEがいたとする。

新人SEが一生懸命IN述語で書いてきたSQL文を見て、ベテランSEが「INなんかダメだ！EXISTSに書き直せ！」などと安直に指示したりすると、新人SEは一括置換でEXISTSに直したりするかもしれない。

本文でも紹介したように、EXISTSの場合はサブクエリーに結合条件を記述しなければならないのに、それがスッポリ抜け落ちてしまう可能性があり、しかも構文エラーにならないので間違いに気づかない危険性もある。

どちらかに統一するような不毛な議論をするのではなく、どちらでもよいのだという柔軟さを持つべきなのではないだろうか。

CBOは日々進化しており、以前の常識が通用しないかもしれないということをベテランは自覚し、最新バージョンではどうなっているのかという疑問を常に持ち続ける必要があるのではないかと、自戒を込めて主張したい。

SQLコーディング規約と標準SQLについて考える

SQL表記の標準化を推進するには

最近、とあるプロジェクトにおいて、プロジェクト管理の１つとして「SQLコーディング規約」あるいは「SQLコーディングチェックリスト」などにより、SQL表記の標準化を図ろうという取り組みに関わることになった。

開発責任者にヒアリングすると、テキストエディタでSQL文を記述しているのでどうしても開発者によって記述のゆらぎが発生し、可読性の悪いSQL文が量産されるということが悩みのタネらしい。

このような場合、SQL Developer等のツールを活用するのが賢い方法であるが、「SQLフォーマッターFor WEB」という秀逸なWebツールがあるので紹介したい。

本ツールは2006年に初版が出たとあるが、現在でも頻繁にアップデートが繰り返されている。

SQLフォーマッターFor WEB

このツールは、以下のような非常にシンプルなインターフェースのツールで、テキストボックスに記述されたSQL文を、ラジオボタンによって選択されたフォーマット・ルールによって整形してくれるスグレモノである。

上のテキストボックスにSQL文を手入力あるいはコピー＆ペーストで入力し、「整形する」ボタンをクリックすると、下のテキストボックスに整形されたSQL文が自動的に表示される。

さらに、右下の「copy」ボタンをクリックすると、クリップボードに整形されたSQL文がコピーされるので、開発で使用しているエディタ等にペーストすればよい。
次のSQL文をこのツールで実際に整形したところを以下に示す。

整形前

SELECT D.DEPARTMENT_NAME,
CASE WHEN E.FIRST_NAME IS NOT NULL THEN 
  SUBSTR(E.FIRST_NAME,1,1) || '. ' || E.LAST_NAME
ELSE NULL
END AS NAME
FROM DEPARTMENTS D
LEFT OUTER JOIN EMPLOYEES E
ON D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
ORDER BY D.DEPARTMENT_NAME ,
  E.LAST_NAME ;

整形後

select
  D.DEPARTMENT_NAME
  ,case
    when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
    else null
  end as NAME
from
  DEPARTMENTS D
  left outer join EMPLOYEES E
  on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
order by
  D.DEPARTMENT_NAME
  ,E.LAST_NAME
;

ちなみに私は、SQL全文を貼り付ける前に大文字に一括変換し

- カンマ整形：前
- AND/OR/ON整形：前
- インデント：スペース2
- JOIN形式：パターンB
- 予約語：小文字
- 出力先：色付きエディタ

の設定した上で使用するのが好みだ。

もちろん、これはプロジェクトマネージャの考え方で適宜統一してよい。

オフラインでも使用できる

最近の開発環境は、セキュリティの観点からインターネットとは完全に隔絶されている要件が必須だ。

「SQLフォーマッターFor WEB」はその名の通りWebツールなので基本的にインターネットに接続された状態で使う。

しかし、このツールはJava Scriptで記述されているので、「ファイル」メニューの「ページを別名で保存…」等で任意の場所にページを丸ごと保存（HTMLファイルとスクリプト等が含まれたフォルダ）したものを開発環境に移送し、HTMLファイルをダブルクリックすることでオフラインでも使用することができる。

この場合、色付きエディタが正常に機能しない可能性があるが、実用上は何ら問題ない。

標準SQLについて考える

SQLは元来、IBMの研究者であったエドガー・F・コッドが考案した関係データベースの実装である、関係データベース管理システム（RDBMS）の操作あるいは定義言語である。

しかし、UNIXあるいはLinuxにおいてOracle RDBMSがシェアを大きく獲得したため、IBMは標準化を主体的に策定することで巻き返しを図ってきたと、筆者は一人のOracle技術者として理解をしている。

一方、Oracle RDBMSも標準SQL（ANSI SQL）に積極的に準拠する戦略により対応している。（SQL言語リファレンスの「Oracleと標準SQL」参照）

標準SQLの内部結合

Oracle技術者にとって標準SQL記法に慣れることは、他RDBMSに移行する場合だけでなく可読性を高める目的でも有益である。

以下は、標準SQLによって記述された内部結合であるが、結合条件と検索条件を明確に区分して記述することができる。

標準SQLは結合条件と検索条件を明確に区別できる

標準SQLにより、開発者にとって可読性が向上し、例えばどのカラムにインデックスを作成するのが適切なのかがより容易になるのではないかと考える。

SQL> select
  2    D.DEPARTMENT_NAME
  3    ,case
  4      when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
  5      else null
  6    end as NAME
  7  from
  8    DEPARTMENTS D
  9    inner join EMPLOYEES E
 10    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID  -- 結合条件
 11  where
 12    D.DEPARTMENT_NAME like 'IT%'  -- 検索条件
 13  order by
 14    D.DEPARTMENT_NAME
 15    ,E.LAST_NAME
 16  ;

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
IT                        D. Austin
IT                        B. Ernst
IT                        A. Hunold
IT                        D. Lorentz
IT                        V. Pataballa


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4213409228

-----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |             |    29 |   986 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT ORDER BY      |             |    29 |   986 |     7  (15)| 00:00:01 |
|*  2 |   HASH JOIN         |             |    29 |   986 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |    TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |     3 |    48 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   4 |    TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |   107 |  1926 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

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

   2 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("D"."DEPARTMENT_NAME" LIKE 'IT%')


統計
----------------------------------------------------------
          4  recursive calls
          4  db block gets
         18  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        748  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          1  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          5  rows processed

ちなみに「inner」は省略が可能であるが、外部結合ではないことを明示するために省略しない方がよいのではないかと考える。

実行環境は

SQL> select BANNER from v$version;

BANNER
--------------------------------------------------------------------------------
Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.2.0.1.0 - 64bit Production
PL/SQL Release 12.2.0.1.0 - Production
CORE	12.2.0.1.0	Production
TNS for Linux: Version 12.2.0.1.0 - Production
NLSRTL Version 12.2.0.1.0 - Production

である。

Oracle SQL（注：標準SQLでないという意味）で記述した内部結合

Oracle SQLでは結合条件と検索条件がWHERE句に混在しているので、可読性が悪い。

SQL> select
  2    D.DEPARTMENT_NAME
  3    ,case
  4      when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
  5      else null
  6    end as NAME
  7  from
  8    DEPARTMENTS D
  9    ,EMPLOYEES E
 10  where
 11    D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 12  and D.DEPARTMENT_NAME like 'IT%'
 13  order by
 14    D.DEPARTMENT_NAME
 15    ,E.LAST_NAME
 16  ;

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
IT                        D. Austin
IT                        B. Ernst
IT                        A. Hunold
IT                        D. Lorentz
IT                        V. Pataballa


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4213409228

-----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |             |    29 |   986 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT ORDER BY      |             |    29 |   986 |     7  (15)| 00:00:01 |
|*  2 |   HASH JOIN         |             |    29 |   986 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |    TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |     3 |    48 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   4 |    TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |   107 |  1926 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

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

   2 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("D"."DEPARTMENT_NAME" LIKE 'IT%')


統計
----------------------------------------------------------
          4  recursive calls
          4  db block gets
         18  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        748  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          1  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          5  rows processed

検索条件をON句に記述

標準SQLでは複合キーが結合条件となっている場合、ON句の中で「AND」を使用することで２番目以降の結合条件を記述することができるが、（少なくともOracleの場合）検索条件をON句の中に書くことができる。（「書くことができる」というのは構文エラーにならずに実行できるという意味）

SQL> select
  2    D.DEPARTMENT_NAME
  3    ,case
  4      when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
  5      else null
  6    end as NAME
  7  from
  8    DEPARTMENTS D
  9    inner join EMPLOYEES E
 10    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID  -- 結合条件
 11    and D.DEPARTMENT_NAME like 'IT%'  -- 検索条件
 12  order by
 13    D.DEPARTMENT_NAME
 14    ,E.LAST_NAME
 15  ;

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
IT                        D. Austin
IT                        B. Ernst
IT                        A. Hunold
IT                        D. Lorentz
IT                        V. Pataballa


実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4213409228

-----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |             |    29 |   986 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT ORDER BY      |             |    29 |   986 |     7  (15)| 00:00:01 |
|*  2 |   HASH JOIN         |             |    29 |   986 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |    TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |     3 |    48 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   4 |    TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |   107 |  1926 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

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

   2 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")
   3 - filter("D"."DEPARTMENT_NAME" LIKE 'IT%')


統計
----------------------------------------------------------
          4  recursive calls
          4  db block gets
         18  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        748  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          1  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          5  rows processed

JOIN句はWHERE句よりも先に評価されるため、DEPARTMENTS表を絞り込んだ後に結合することを考えるとJOINに続くON句に記述することは理にかなっているようにも思えるが、実行計画上はWHERE句に書く場合と全く変わらないことがわかる。

標準SQLの左外部結合

次に、標準SQLでの左外部結合の例を紹介する。

この場合「LEFT JOIN」に先行する（左側にある）DEPARTMENTS表のうち絞り込み条件に合致する全行を表示し、結合キー（E.DEPARTMENT_ID）が存在しないEMPLOYEES表側はNullを表示する。

結合条件はON句において「D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID」を記述する。

「LEFT」を「RIGHT」に書き換えるだけで右外部結合を表現することができ、この例ではどの部署にも属さない従業員を含む従業員一覧となる。

SQL> select
  2    D.DEPARTMENT_NAME
  3    ,case
  4      when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
  5      else null
  6    end as NAME
  7  from
  8    DEPARTMENTS D
  9    left outer join EMPLOYEES E
 10    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 11  where
 12    D.DEPARTMENT_NAME like 'IT%'
 13  order by
 14    D.DEPARTMENT_NAME
 15    ,E.LAST_NAME
 16  ;

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
IT                        D. Austin
IT                        B. Ernst
IT                        A. Hunold
IT                        D. Lorentz
IT                        V. Pataballa
IT Helpdesk               (null)
IT Support                (null)

7行が選択されました。

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 3871261979

-----------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |             |    10 |   340 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT ORDER BY      |             |    10 |   340 |     7  (15)| 00:00:01 |
|*  2 |   HASH JOIN OUTER   |             |    10 |   340 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |    TABLE ACCESS FULL| DEPARTMENTS |     1 |    16 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   4 |    TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES   |   107 |  1926 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

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

   2 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID"(+))
   3 - filter("D"."DEPARTMENT_NAME" LIKE 'IT%')


統計
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          4  db block gets
         15  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
        782  bytes sent via SQL*Net to client
        608  bytes received via SQL*Net from client
          2  SQL*Net roundtrips to/from client
          1  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
          7  rows processed

このように、部署名が「IT」で始まる「IT Helpdesk」や「IT Support」も表示対象となるが、あいにくどちらも従業員がアサインされていないのでNullが表示されている。

select
  D.DEPARTMENT_NAME
  ,case
    when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
    else null
  end as NAME
from
  DEPARTMENTS D
  ,EMPLOYEES E
where
  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID(+)
and D.DEPARTMENT_NAME like 'IT%'
order by
  D.DEPARTMENT_NAME
  ,E.LAST_NAME
;

Oracle SQLで外部結合を記述するには、キーが存在しない行をNullで表示する方（この場合E.DEPARTMENT_ID側）に(+)を記述する。
（必然的に、左外部結合であれば右辺側、右外部結合の場合は左辺側に(+)を記述するのだが、可読性はかなり悪い。）

また、標準SQLで外部結合を記述したSQLの実行計画を見ると、Predicate Informationに
2 – access(“D”.”DEPARTMENT_ID”=”E”.”DEPARTMENT_ID”(+))
を確認することができる。（47行目）

つまり、Oracleの場合は標準SQLで記述してもいったんOracle SQLにリライトされた上でパーサ（Parser）に送られるのではないかと思われる。

検索条件をON句に記述した外部結合

それでは、内部結合と同様に検索条件をON句に記述した結果を確認してみよう。

SQL> select
 2    D.DEPARTMENT_NAME
 3    ,case
 4      when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
 5      else null
 6    end as NAME
 7  from
 8    DEPARTMENTS D
 9    left outer join EMPLOYEES E
10    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
11    and D.DEPARTMENT_NAME like 'IT%'
12  order by
13    D.DEPARTMENT_NAME
14    ,E.LAST_NAME
15  ;


DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
Accounting                (null)
Administration            (null)
Benefits                  (null)
Construction              (null)
Contracting               (null)
Control And Credit        (null)
Corporate Tax             (null)
Executive                 (null)
Finance                   (null)
Government Sales          (null)
Human Resources           (null)
IT                        D. Austin
IT                        B. Ernst
IT                        A. Hunold
IT                        D. Lorentz
IT                        V. Pataballa
IT Helpdesk               (null)
IT Support                (null)
Manufacturing             (null)
Marketing                 (null)

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
NOC                       (null)
Operations                (null)
Payroll                   (null)
Public Relations          (null)
Purchasing                (null)
Recruiting                (null)
Retail Sales              (null)
Sales                     (null)
Shareholder Services      (null)
Shipping                  (null)
Treasury                  (null)

31行が選択されました。

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 3743165598

-----------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation             | Name            | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT      |                 |   108 |  4536 |    85   (2)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT ORDER BY        |                 |   108 |  4536 |    85   (2)| 00:00:01 |
|   2 |   NESTED LOOPS OUTER  |                 |   108 |  4536 |    84   (0)| 00:00:01 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL  | DEPARTMENTS     |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   4 |    VIEW               | VW_LAT_718C084F |     4 |   104 |     3   (0)| 00:00:01 |
|*  5 |     FILTER            |                 |       |       |            |          |
|*  6 |      TABLE ACCESS FULL| EMPLOYEES       |     4 |    72 |     3   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------------

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

  5 - filter("D"."DEPARTMENT_NAME" LIKE 'IT%')
  6 - filter("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")

統計
----------------------------------------------------------
         0  recursive calls
         8  db block gets
        31  consistent gets
         0  physical reads
         0  redo size
      1524  bytes sent via SQL*Net to client
       630  bytes received via SQL*Net from client
         4  SQL*Net roundtrips to/from client
         1  sorts (memory)
         0  sorts (disk)
        31  rows processed

明らかに、意図するものと異なる結果となった。

少なくともOracleにおいては、外部結合で検索条件をON句に書いてしまうと間違った結果を導いてしまう恐れがあるので注意が必要である。

同様に、内部結合においても検索条件はWHERE句に書くことをおすすめする。（我々が心配しなくてもCBOは結合前に適切に検索条件で絞り込んでくれる。）

FULL OUTER JOINを試す

標準SQLの最も優れている点は、完全外部結合が簡単に表記できることである。

以下のように、「full outer join」により、従業員がアサインされていない部署とどの部署にもアサインされていない従業員をまとめて表示させることができる。
（特に最後の２行に注目）

SQL> select
  2    D.DEPARTMENT_NAME
  3    ,case
  4      when E.FIRST_NAME is not null then SUBSTR(E.FIRST_NAME, 1, 1) || '. ' || E.LAST_NAME
  5      else null
  6    end as NAME
  7  from
  8    DEPARTMENTS D
  9    full outer join EMPLOYEES E
 10    on  D.DEPARTMENT_ID = E.DEPARTMENT_ID
 11  order by
 12    D.DEPARTMENT_NAME
 13    ,E.LAST_NAME
 14  ;

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
Accounting                W. Gietz
Accounting                S. Higgins
Administration            J. Whalen
Benefits                  (null)
Construction              (null)
Contracting               (null)
Control And Credit        (null)
Corporate Tax             (null)
Executive                 L. De Haan
Executive                 S. King
Executive                 N. Kochhar
Finance                   J. Chen
Finance                   D. Faviet
Finance                   N. Greenberg
Finance                   L. Popp
Finance                   I. Sciarra
Finance                   J. Urman
Government Sales          (null)
Human Resources           S. Mavris
IT                        D. Austin
...................................................

DEPARTMENT_NAME           NAME
------------------------- -------------------------
Shipping                  M. Weiss
Treasury                  (null)
(null)                    K. Grant

123行が選択されました。

実行計画
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 3058970667

--------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation              | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
--------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT       |             |   122 |  5246 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT ORDER BY         |             |   122 |  5246 |     7  (15)| 00:00:01 |
|   2 |   VIEW                 | VW_FOJ_0    |   122 |  5246 |     6   (0)| 00:00:01 |
|*  3 |    HASH JOIN FULL OUTER|             |   122 |  4148 |     6   (0)| 00:00:01 |
|   4 |     TABLE ACCESS FULL  | DEPARTMENTS |    27 |   432 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   5 |     TABLE ACCESS FULL  | EMPLOYEES   |   107 |  1926 |     3   (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------------

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

   3 - access("D"."DEPARTMENT_ID"="E"."DEPARTMENT_ID")


統計
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          4  db block gets
         15  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
       4212  bytes sent via SQL*Net to client
        696  bytes received via SQL*Net from client
         10  SQL*Net roundtrips to/from client
          1  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
        123  rows processed

実行計画を見ると「HASH JOIN FULL OUTER」というオペレーションを確認することができる。（Id=3）

開発の現場で完全外部結合が必要になった場面を見たことはないのだが、非常にシンプルな記述で複雑な処理を行うことができるのはまさに構造化言語であるSQLらしい記述と言えるかもしれない。

ただし、パーティション化された完全外部結合(FULL)は指定できない等の制約があるので、使用する際は注意が必要である。

Oracleでパーセンタイルを求める

JPOUG Advent Calendar 2017 13日目のエントリーです。

はじめに

今年の後半は「Oracle技術者から見た、SAP HANA」というDB Onlineの記事執筆で忙しかったこともあって、個人ブログの更新ができていませんでしたが、Advent Calendarといういいきっかけをいただいたので久しぶりの投稿です。（去年も同じようなことを言っていたような。。。）

ちなみにSAP HANAの連載はまだまだ続きますので、ご興味のある方は是非見てください！

今回のネタは「パーセンタイル」です。

パーセンタイルは、数学的な定義(Wikipedia)はとりあえず横に置きますが、われわれOracleエンジニアにとってレスポンスタイムの評価などでなじみがあると思います。

簡単に言うと100個の測定値を値の順に並べて、小さい方から90番目の値を「90パーセンタイル」あるいは「90%ile」と表現します。

JMeter等の負荷テストツールでも90%ile値は結果に表示されますが、なぜレスポンスタイムの評価に90%ile値が使われるのでしょうか？

これには諸説あると思いますが、私は以下の記述を参考にしています。

■体感レスポンスタイムとは

「体感レスポンスタイムとは、タスクを実行するのにかかったとユーザが感じる時間のことです。これは、最も長いレスポンスタイムの影響を非常に強く受けます。経験的には、体感レスポンスタイムの平均値はレスポンスタイム分布の90%値近辺と言われています。（後略）」
～データベースチューニング256の法則上 P.49～

蛇足ですが、「キャッシュヒット率が90%を下回ると急激に性能が悪化する。」というのは、これも一因なのではないかと私は解釈しています。

パーセンタイルを求める２つの関数

Oracleにパーセンタイルを求める関数には「PERCENTILE_CONT」、「PERCENTILE_DISC」の２つがあります。（この他に近似値を求める「APPROX_PERCENTILE」がありますがリンクだけ貼っておきます。）
また「MEDIAN」関数も広義にはパーセンタイルを求める関数と言えないこともないですが、これについては後述します。

これらの関数はSQL ServerやPostgresなど他のRDBMSにもあるようですが、「CONT」や「DISC」というのは何の略なのか日本語のマニュアルを見てもよくわかりませんので英語のマニュアルも参照してみましょう。

PERCENTILE_CONT

12cR2マニュアル（英語）
12cR2マニュアル（日本語）

PERCENTILE_CONT(expr) WITHIN GROUP
 (ORDER BY expr [ DESC | ASC ])
 [ OVER (query_partition_clause) ]

Purpose

目的

PERCENTILE_CONT is an inverse distribution function that assumes a continuous distribution model.

PERCENTILE_CONTは、連続分散モデルを想定する逆分散関数です。

It takes a percentile value and a sort specification, and returns an interpolated value that would fall into that percentile value with respect to the sort specification.

このファンクションは、パーセンタイル値およびソート指定を使用し、そのソート指定に従ってそのパーセンタイル値に該当する補間された値を戻します。
（中略）

The first expr must evaluate to a numeric value between 0 and 1, because it is a percentile value.

最初のexprは、パーセンタイル値であるため、0から1の数値で評価します。

This expr must be constant within each aggregation group.

このexprは、各集計グループ内の定数である必要があります。

The ORDER BY clause takes a single expression that must be a numeric or datetime value, as these are the types over which Oracle can perform interpolation.

ORDER BY句には、Oracleが補間を実行できる型である数値または日時値の単一式を指定します。

The result of PERCENTILE_CONT is computed by linear interpolation between values after ordering them.

PERCENTILE_CONTの結果は、順序付けされた後の値間の直線補間によって計算されます。

Using the percentile value (P) and the number of rows (N) in the aggregation group, you can compute the row number you are interested in after ordering the rows with respect to the sort specification.

This row number (RN) is computed according to the formula RN = (1+(P*(N-1)).

The final result of the aggregate function is computed by linear interpolation between the values from rows at row numbers CRN = CEILING(RN) and FRN = FLOOR(RN).
The final result will be:

If (CRN = FRN = RN) then the result is
   (value of expression from row at RN)
Otherwise the result is
   (CRN - RN) * (value of expression for row at FRN) +
   (RN - FRN) * (value of expression for row at CRN)

PERCENTILE_DISC

12cR2マニュアル（英語）
12cR2マニュアル（日本語）

PERCENTILE_DISC(expr) WITHIN GROUP
 (ORDER BY expr [ DESC | ASC ])
 [ OVER (query_partition_clause) ]

Purpose

目的

PERCENTILE_DISC is an inverse distribution function that assumes a discrete distribution model.

PERCENTILE_DISCは、不連続分散モデルを想定する逆分散関数です。
（後略）

For a given percentile value P, PERCENTILE_DISC sorts the values of the expression in the ORDER BY clause and returns the value with the smallest CUME_DIST value (with respect to the same sort specification) that is greater than or equal to P.

指定されたパーセンタイル値Pに対して、PERCENTILE_DISCは、ORDER BY句の式の値をソートし、P以上である(同じソート指定に従う)最小CUME_DIST値を持つ値を戻します。

つまり、パーセンタイルが要素の間に存在する場合

- CONTinuous：連続：補間して算出
- DISCrete：不連続　：隣り合う要素でソート順で先に来る方

となります。

SQL実行例

それでは、マニュアルに記載されている集計の例をそのまま実行してみます。
この例は50パーセンタイルをPERCENTILE_CONTとPERCENTILE_DISCの両方で算出しています。
SALARY列の降順でソートしていることに注目してください。

SQL> show user
USER is "HR"
SQL> SELECT department_id,
  2         PERCENTILE_CONT(0.5) WITHIN GROUP (ORDER BY salary DESC) "Median cont",
  3         PERCENTILE_DISC(0.5) WITHIN GROUP (ORDER BY salary DESC) "Median disc"
  4    FROM employees
  5    GROUP BY department_id
  6    ORDER BY department_id;

DEPARTMENT_ID Median cont Median disc
------------- ----------- -----------
           10        4400        4400
           20        9500       13000
           30        2850        2900
           40        6500        6500
           50        3100        3100
           60        4800        4800
           70       10000       10000
           80        8900        9000
           90       17000       17000
          100        8000        8200
          110       10154       12008
                     7000        7000

12 rows selected.

結果から、”PERCENTILE_CONT” =＜ ”PERCENTILE_DISC”となっていることがわかります。
（ちなみにPERCENTILE_CONTは、集計列のソート順に関わらず同じ結果となります。）

MEDIAN関数は50パーセンタイル

SQL> SELECT department_id, MEDIAN(salary)
  2    FROM employees
  3    GROUP BY department_id
  4    ORDER BY department_id;

DEPARTMENT_ID MEDIAN(SALARY)
------------- --------------
           10           4400
           20           9500
           30           2850
           40           6500
           50           3100
           60           4800
           70          10000
           80           8900
           90          17000
          100           8000
          110          10154
                        7000

12 rows selected.

マニュアルにも記述がありますが「MEDIANは、パーセンタイル値がデフォルトで0.5に指定される特別なPERCENTILE_CONTです。」

実際のデータ分布を見てみる

EMPLOYEES表をDEPARTMENT_IDでグルーピングし、それぞれRANK関数で値の順位を確認してみます。（同じ値は当然同じ順位となります。）

順位数が奇数のDEPARTMENT_IDの場合は中央値（M）が存在しますが、偶数の場合は計算の結果50パーセンタイルが決定されます。（D）

また、D値の横に対応するPERCENTILE_CONT(0.5)の値（C）を表示しています。

SQL> set pages 100
SQL> break on department_id skip page
SQL> SELECT department_id,salary
  2  ,RANK() OVER(PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) rank
  3  FROM employees
  4  ORDER BY department_id,salary DESC;

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           10       4400          1  ←M

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           20      13000          1  ←D(C=9500)
                    6000          2

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           30      11000          1
                    3100          2
                    2900          3  ←D(C=2850)
                    2800          4
                    2600          5
                    2500          6

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           40       6500          1  ←M

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           50       8200          1
                    8000          2
                    7900          3
...................................
                    3200         17
                    3100         21
                    3100         21  ←M
                    3100         21
                    3000         24
...................................
                    2200         43
                    2200         43
                    2100         45

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           60       9000          1
                    6000          2
                    4800          3  ←M
                    4800          3
                    4200          5

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           70      10000          1  ←M

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           80      14000          1
                   13500          2
                   12000          3
...................................
                    9500         13
                    9000         16
                    9000         16  ←M
                    8800         18
                    8600         19
                    8400         20
...................................
                    6200         32
                    6200         32
                    6100         34

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
           90      24000          1
                   17000          2  ←M
                   17000          2

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
          100      12008          1
                    9000          2
                    8200          3  ←D(C=8000)
                    7800          4
                    7700          5
                    6900          6

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
          110      12008          1  ←D(C=10154)
                    8300          2

DEPARTMENT_ID     SALARY       RANK
------------- ---------- ----------
                    7000          1  ←M

107 rows selected.

ここからが本題！

RESPONCE_TIME表の作成

それでは、レスポンスタイムデータを擬似的に作成してパーセンタイルを求めるところまでをやってみます。

まず最初に、RESPONCE_TIME表の作成です。ID列とレスポンスタイムを格納するRT列からなる単純なテーブルです。

SQL> conn test/test
Connected.
SQL> CREATE TABLE responce_time (
  2   id NUMBER
  3  ,rt NUMBER);

Table created.

SQL> desc responce_time
 Name  Null?    Type
 ----- -------- ---------
 ID             NUMBER
 RT             NUMBER

レスポンス時間データを作る

次に、DBMS_RANDOMパッケージのNORMALファンクションを使用して標準正規分布の乱数を発生させ、想定する平均レスポンスタイム3秒前後のデータを10000件作成します。

SQL> BEGIN
  2    FOR i IN 1..10000 LOOP
  3      INSERT INTO responce_time
  4      VALUES (i,3+DBMS_RANDOM.NORMAL);
  5    END LOOP;
  6  END;
  7  /

PL/SQL procedure successfully completed.

SQL> COMMIT;

Commit complete.

データの確認

念のためID列でソートしてデータの作成状況を確認します。
10000件のデータが作成されていることがわかります。

SQL> col rt for 0.999
SQL> SELECT * FROM responce_time
  2  ORDER BY id;

        ID     RT
---------- ------
         1  3.239
         2  3.613
         3  3.419
         4  3.388
         5  4.443
         6  3.775
         7  2.510
         8  4.597
.................
      9992  3.144
      9993  1.849
      9994  4.021
      9995  4.205
      9996  3.045
      9997  2.383
      9998  4.202
      9999  2.183
     10000  3.771

10000 rows selected.

90パーセンタイルの確認

それでは、90パーセンタイルを求めてみましょう。パーセンタイル値は「0.9」となります。
念のためPERCENTILE_DISCとPERCENTILE_CONT、参考に最小値、中央値、平均値、最大値も確認します。

SQL> col 90%ile_cont for 90.99999
SQL> col 90%ile_disc for 90.99999
SQL> col MAX for 90.99999
SQL> col MIN for 90.99999
SQL> col MED for 90.99999
SQL> col AVG for 90.99999
SQL> SELECT
  2   MIN(rt) MIN
  3  ,MEDIAN(rt) MED
  4  ,AVG(rt) AVG
  5  ,PERCENTILE_DISC(0.9) WITHIN GROUP (ORDER BY rt) "90%ile_disc"
  6  ,PERCENTILE_CONT(0.9) WITHIN GROUP (ORDER BY rt) "90%ile_cont"
  7  ,MAX(rt) MAX
  8    FROM responce_time;

      MIN       MED       AVG 90%ile_disc 90%ile_cont       MAX
--------- --------- --------- ----------- ----------- ---------
 -1.00573   2.96475   2.98250     4.24513     4.24515   6.53524

レスポンスタイムの90パーセンタイルは「4.245秒」であることがわかります。

レスポンスタイムの場合は連続分散モデルを想定する方が自然なため「PERCENTILE_CONT」を使用する方が良いと思います。
（RT列の昇順（デフォルト）でソートしているため、
”PERCENTILE_DISC” =＜ ”PERCENTILE_CONT”となります。）

95パーセンタイルの確認

95パーセンタイルの場合は、引数を「0.95」とするだけです。
「4.62秒」となることがわかります。

SQL> SELECT
  2   PERCENTILE_DISC(0.95) WITHIN GROUP (ORDER BY rt) "95%ile_disc"
  3  ,PERCENTILE_CONT(0.95) WITHIN GROUP (ORDER BY rt) "95%ile_cont"
  4    FROM responce_time;

95%ile_disc 95%ile_cont
----------- -----------
    4.62042     4.62043

99パーセンタイルの確認

同様に99パーセンタイルは「5.294秒」となります。
つまり、99パーセンタイルよりも90パーセンタイルの方がレスポンスタイム目標としては厳しいものとなります。

SQL> SELECT
  2   PERCENTILE_DISC(0.99) WITHIN GROUP (ORDER BY rt) "99%ile_disc"
  3  ,PERCENTILE_CONT(0.99) WITHIN GROUP (ORDER BY rt) "99%ile_cont"
  4    FROM responce_time;

99%ile_disc 99%ile_cont
----------- -----------
    5.29363     5.29364

正規分布を可視化する

それではおまけとして、作成した10000件のデータの分布をExcelで可視化してみます。

Excel計算式

レスポンス時間データを昇順にソートしB列に貼り付けます。
A列は1～10000の順番を示します。90パーセンタイル即ち9000/10000のデータは「4.24513306」となります。
C列にはB列を基にした、確率密度を求める式を記述します。「NORM.DIST」関数を使い、平均=3(sec)、標準偏差=1、関数形式=FALSEを指定します。

標準正規分布曲線

横軸にレスポンス時間、縦軸に確率密度となるグラフを描画すると下の図のようになります。
（赤線で90%tileの補助線を書いています。）

実際にやっている事例を見たことはないのですが、アクセスログをデータベースに取り込んで、PERCENTILE_CONT関数でレスポンス時間90パーセンタイルの確認を定期的に行うような運用をすれば、サービスレベルのチェックに使えるのではないかと思います。

明日は、おおのたかしさんの12cR2ネタです。

IPアドレスの管理方法を考える②

はじめに

以前投稿した「IPアドレスの管理方法を考える①」では、IPアドレスを管理する専用のファンクションを作成して、実験的なIPアドレス管理方法を提案してみた。

今回はより実践的なIPアドレス情報の管理方法を考えてみよう。

ネットワークとサーバ（ノード）の関係

コンピュータ・ネットワークは２つ以上のコンピュータ（サーバ）を結び相互に通信することを可能にするので、１つのネットワークには複数のサーバ（ノード）が存在する。

一方、１台のサーバはクライアントにサービスを提供するためのサービス・セグメントだけでなく、運用や監視のために運用管理セグメントに接続されていることが一般的だ。つまり１台のサーバにも複数のネットワークが存在している。（複数のネットワークに「足を出す」）

すなわち、ネットワークとサーバには多対多の関係が成り立つのでリレーショナル・データベースではこれらをそのまま管理することはできない。

このため、ネットワークとサーバの間に別のエンティティを持ってきて、２つの一対多関係を組み合わせるモデルとする必要がある。

この中間エンティティは文字通りの「ネットワーク・インターフェース」となる。具体的にはサーバに挿さった複数のNIC（ネットワーク・インターフェース・カード）上のポートとなる。

そしてこれらのポートを識別するのがIPアドレスとなる。

１枚のNICに仮想IP（VIP）として複数のIPアドレスを割り当てることもできるが、このようなモデルを導入すれば仮想IPも管理することができる。

IPアドレス、ネットワークアドレス、サブネットマスクの関係（おさらい）

TCP/IPは１つのIPアドレスでネットワークとノードをまとめて表すことができるのが特徴である。

IPv4 32bitアドレスは、ネットワークを識別する上位のネットワーク部とノードを識別する下位のホスト部に分けられる。
ホスト部のビットが全て0となっているIPアドレスは、ネットワークを識別するアドレスとして特に「ネットワークアドレス」と呼ばれる。

ネットワーク部とホスト部を示すための情報がサブネットマスクで、IPアドレスの32bit値とBIT AND演算（論理積）を施したものがネットワークアドレスとなる。
つまり、IPアドレスが論理的にあるネットワークに属していることを表すことに必要な情報がサブネットマスクであるとも言える。

例：
 IPアドレス　　　　：192.168.  1.1（11000000 10101000 00000001 00000001）
＋
 サブネットマスク　 ：255.255.255.0（11111111 11111111 11111111 00000000）
------------------------------------------------------------------
 ネットワークアドレス ：192.168.  1.0(11000000 10101000 00000001 00000000)

データベースでIPをアドレスを管理するためには、制約等でこれらの関係を考慮する仕組みを考える必要がある。

テーブル等作成（DDL）

上のER図を基に、テーブル等を作成するDDLを紹介する。

DDL

DROP TABLE NETWORK_INTERFACE PURGE;
DROP TABLE NETWORKS PURGE;
DROP TABLE SERVER PURGE;
-- ネットワーク
CREATE TABLE NETWORKS
(
 NETWORK_ADDRESS    NUMBER(12,0) NOT NULL,
 SUBNET_MASK        NUMBER(12,0) NOT NULL,
 DEFAULT_GATEWAY    NUMBER(12,0) NOT NULL,
 BROADCAST_ADDRESS  NUMBER(12,0) NOT NULL,
 NETWORK_NAME       VARCHAR2(30) NOT NULL,
 REMARKS            VARCHAR2(2000)
);
ALTER TABLE NETWORKS
 ADD(CONSTRAINT PK_NETWORK
     PRIMARY KEY (NETWORK_ADDRESS, SUBNET_MASK)
     USING INDEX)
;
-- ネットワークインターフェース
CREATE TABLE NETWORK_INTERFACE
(
 IP_ADDRESS         NUMBER(12,0) NOT NULL,
 NETWORK_ADDRESS    NUMBER(12,0) NOT NULL,
 SUBNET_MASK        NUMBER(12,0) NOT NULL,
 INTERFACE_NAME     VARCHAR2(30) NOT NULL,
 HOST_NAME          VARCHAR2(30),
 SERVER_ID          NUMBER(5,0),
 REMARKS            VARCHAR2(2000)
);
ALTER TABLE NETWORK_INTERFACE
 ADD(CONSTRAINT PK_NETWORK_INTERFACE
     PRIMARY KEY (IP_ADDRESS)
     USING INDEX)
;
ALTER TABLE NETWORK_INTERFACE
 ADD(CONSTRAINT CHK_NETWORK
     CHECK (BITAND(IP_ADDRESS,SUBNET_MASK)=NETWORK_ADDRESS))
;
-- サーバ
CREATE TABLE SERVER
(
 SERVER_ID          NUMBER(5,0)  NOT NULL,
 NODE_NAME          VARCHAR2(30) NOT NULL,
 SERVER_GROUP_ID    NUMBER(5,0)  NOT NULL,
 OS_RELEASE_ID      NUMBER(5,0)  NOT NULL,
 REMARKS            VARCHAR2(2000)
);
ALTER TABLE SERVER
 ADD(CONSTRAINT PK_SERVER
     PRIMARY KEY (SERVER_ID) USING INDEX)
;
-- 参照整合性制約
ALTER TABLE NETWORK_INTERFACE
 ADD(CONSTRAINT FK_NETWORK_INTERFACE
     FOREIGN KEY(NETWORK_ADDRESS, SUBNET_MASK)
     REFERENCES NETWORKS (NETWORK_ADDRESS, SUBNET_MASK))
;
ALTER TABLE NETWORK_INTERFACE
 ADD(CONSTRAINT FK_SERVER_NETWORK_INTERFACE
     FOREIGN KEY(SERVER_ID)
     REFERENCES SERVER (SERVER_ID))
;

解説

ネットワーク（４行目〜）

原則的にIPアドレス関連は32bit値を10進数表現した形で格納する。「IPアドレスの管理方法を考える①」で紹介したinet_aton関数およびinet_ntoa関数を挿入あるいは参照時に利用する。

ネットワーク・インターフェース（19行目〜）

ネットワーク表の子表であるがIPアドレスでユニークに識別できるのでIPアドレスのみを主キーにしている。（サブネットマスクとネットワークアドレスは外部キー）
（多対多リレーションを解決する関連エンティティは主キーを複合主キーとする（この場合はサーバIDとネットワークアドレス＋サブネットマスク）場合が多いが、サーバ情報はネットワーク情報がある状態で登録する（つまり後で更新する）イメージなので、あえて非依存関係のモデルとしている。）

チェック制約（CHK_NETWORK）で、挿入されるIPアドレスの論理的妥当性（ネットワークアドレスとの整合性）確認を行っている。

サーバ（39行目〜）

サーバのデータ作成に関しては次回とするので今回は割愛。

参照整合性制約（52行目〜）

参照整合性制約（外部キー制約）を作成する際のTipsとしては一番最後に実行するのがよい。

データ作成と確認

環境が整ったところで、実際にデータを作成してみよう。

サンプルとして
「Oracle VM VirtualBox を用いた Oracle Real Application Clusters (RAC) 12c Release 1 環境の構築」
の「2.4 ネットワーク p.9〜」にあるネットワーク情報のデータを作成してみる。

NETWORKS表

DML

INSERT INTO NETWORKS VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,INET_ATON('192.168.56.1')
,INET_ATON('192.168.56.255')
,'PUBLIC NETWORK'
,'パブリック・ネットワーク'
);
INSERT INTO NETWORKS VALUES (
 INET_ATON('192.168.100.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,INET_ATON('192.168.100.1')
,INET_ATON('192.168.100.255')
,'PRIVATE NETWORK1'
,'プライベート・ネットワーク1'
);
INSERT INTO NETWORKS VALUES (
 INET_ATON('192.168.200.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,INET_ATON('192.168.200.1')
,INET_ATON('192.168.200.255')
,'PRIVATE NETWORK2'
,'プライベート・ネットワーク2'
);
COMMIT;

確認

SQL> col DEFAULT_GATEWAY for a16
SQL> col NETWORK_NAME for a17
SQL> SELECT
  2   INET_NTOA(NETWORK_ADDRESS) NETWORK_ADDRESS
  3  ,INET_NTOA(SUBNET_MASK)     SUBNET_MASK
  4  ,INET_NTOA(DEFAULT_GATEWAY) DEFAULT_GATEWAY
  5  ,NETWORK_NAME
  6  FROM
  7   NETWORKS;

NETWORK_ADDRESS  SUBNET_MASK      DEFAULT_GATEWAY  NETWORK_NAME
---------------- ---------------- ---------------- -----------------
192.168.56.0     255.255.255.0    192.168.56.1     PUBLIC NETWORK
192.168.100.0    255.255.255.0    192.168.100.1    PRIVATE NETWORK1
192.168.200.0    255.255.255.0    192.168.200.1    PRIVATE NETWORK2

NETWORK_INTERFACE表

DML

INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.101')
,INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth0');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.102')
,INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth0');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.201')
,INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth0:1');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.202')
,INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth0:2');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.203')
,INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth0:3');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.56.254')
,INET_ATON('192.168.56.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth0');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.100.101')
,INET_ATON('192.168.100.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth1');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.100.102')
,INET_ATON('192.168.100.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth1');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.200.101')
,INET_ATON('192.168.200.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth2');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
 IP_ADDRESS
,NETWORK_ADDRESS
,SUBNET_MASK
,INTERFACE_NAME)
VALUES (
 INET_ATON('192.168.200.102')
,INET_ATON('192.168.200.0')
,INET_ATON('255.255.255.0')
,'eth2');
COMMIT;

確認

SQL> col IP_ADDRESS for a16
SQL> col NETWORK_ADDRESS for a16
SQL> col SUBNET_MASK for a16
SQL> col INTERFACE_NAME for a16
SQL> SELECT
  2   INET_NTOA(IP_ADDRESS)      IP_ADDRESS
  3  ,INET_NTOA(SUBNET_MASK)     SUBNET_MASK
  4  ,INTERFACE_NAME
  5  FROM
  6   NETWORK_INTERFACE;

IP_ADDRESS       SUBNET_MASK      INTERFACE_NAME
---------------- ---------------- ----------------
192.168.56.101   255.255.255.0    eth0
192.168.56.102   255.255.255.0    eth0
192.168.56.201   255.255.255.0    eth0:1
192.168.56.202   255.255.255.0    eth0:2
192.168.56.203   255.255.255.0    eth0:3
192.168.56.254   255.255.255.0    eth0
192.168.100.101  255.255.255.0    eth1
192.168.100.102  255.255.255.0    eth1
192.168.200.101  255.255.255.0    eth2
192.168.200.102  255.255.255.0    eth2

10行が選択されました。

チェック制約の確認

間違ったIPアドレスをエラーとするチェック制約の動作を確認する。

SQL> INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
  2   IP_ADDRESS
  3  ,NETWORK_ADDRESS
  4  ,SUBNET_MASK
  5  ,INTERFACE_NAME)
  6  VALUES (
  7   INET_ATON('192.168.57.101')  <== 第2オクテットをわざと間違えてInsert
  8  ,INET_ATON('192.168.56.0')
  9  ,INET_ATON('255.255.255.0')
 10  ,'eth0');
INSERT INTO NETWORK_INTERFACE (
*
行1でエラーが発生しました。:
ORA-02290: チェック制約(CM.CHK_NETWORK)に違反しました

今回はここまで

物理I/O関連統計情報について

AWRレポートでTop 5（最近はTop 10）Wait Eventを見て、User I/Oクラスの待機イベントが上位に来ている場合（特にDB CPUの比率が相対的に低い場合）、次のアクションとしてSegment Statisticsセクションの「Segments by Physical ～」あたりを見て物理I/O負荷の高いセグメントを特定し、原因となっている高負荷SQLを特定するという流れはよくあると思う。

ただし、インスタンス全体のI/O傾向を把握するにはInstance Activity Statsセクションにも注目した方がよい。これによりSegment Statisticsセクションの内容もより深く理解できるようになる。

システム統計情報

Instance Activity Statsセクションの情報ソースはV$SYSSTATビューであり、存在するシステム統計情報（の種類）を確認するためには以下のようにV$STATNAMEビューにアクセスする。

ここでは、物理I/O関連の統計情報のみを確認したいので17行目で絞り込んでいる。
すべての統計情報（11gR2は600個程度）を確認するには17行目のWHERE句をコメントアウトして実行する。

SQL> select
  2   decode(CLASS,  1,'User'
  3               ,  2,'REDO'
  4               ,  4,'Enqueue'
  5               ,  8,'Cache'
  6               , 16,'OS'
  7               , 32,'RAC'
  8               , 33,'RAC+User'
  9               , 40,'RAC+Cache'
 10               , 64,'SQL'
 11               , 72,'SQL+Cache'
 12               ,128,'Debug'
 13               ,192,'Debug+SQL') CLASS_NAME
 14  --,STATISTIC#
 15  ,NAME
 16  from v$statname
 17  where NAME like 'physical %'
 18  order by
 19   CLASS
 20  --,STATISTIC#
 21  ,NAME;

CLASS_NAME NAME
---------- ----------------------------------------------------------------
Cache      physical read IO requests
           physical read bytes
           physical read flash cache hits
           physical read requests optimized
           physical read total IO requests
           physical read total bytes
           physical read total multi block requests
           physical reads
           physical reads cache
           physical reads cache prefetch
           physical reads direct
           physical reads direct (lob)
           physical reads direct temporary tablespace
           physical reads for flashback new
           physical reads prefetch warmup
           physical reads retry corrupt
           physical write IO requests
           physical write bytes
           physical write total IO requests
           physical write total bytes
           physical write total multi block requests
           physical writes
           physical writes direct
           physical writes direct (lob)
           physical writes direct temporary tablespace
           physical writes from cache
           physical writes non checkpoint
********** ----------------------------------------------------------------
count                                                                    27

27 rows selected.

物理I/O関連の統計情報は上のように27個存在していることがわかる。（11gR2）
NAME列でソートはしているが、ある統計情報は別の統計情報のサブセットとなっていたりしていて、この一覧を見ても各統計情報の関係を把握するのは難しい。

そこで、各統計情報の順番を並び替えリファレンス・マニュアルの解説を追記した一覧を作成したので、以下のリンクから参照されたい。（イメージしやすいように実際のAWRレポートでの値を「例」カラムに表示してある。）
物理I/O関連統計

薄黄色網掛けの行は、補足欄に示すようにSegment Statisticsセクションと関連している。
従ってアプリケーション（ユーザSQL）か、それともバックアップ等によるもののどちらが物理I/O負荷の主な要因なのかを特定するためには、Segment Statisticsセクションを確認することに加えて、Instance Activity Statsセクションも参照した方がよい。

また、薄青色網掛けの行は理解しやすいように便宜的に設けたもので、他の統計情報値から導出されるものである。（計算式は補足欄に記述してある。）

#16,17はExadata、さらに#18もフラッシュバック・データベースに関する統計情報であり、手元の環境では具体的な数値を取得できていないので「例」は空欄にしてある。

#34のphysical reads retry corruptは再読込された破損ブロック数と推察されるが詳細は不明である。

以下は、物理関連IO各統計情報の関係を把握するためのポイントを簡単にまとめたものである。

read/writeの区別
Physicalの次の単語がreadかwriteかで２分される。
- read
  単数形のreadは次にIO requests、bytesを伴う。単位はそれぞれ異なる。
  - read requests：読取り要求数
  - read bytes：ディスク読取りの合計サイズ(バイト)
- reads：読取りブロック数（＝バッファ数）
  複数形のreadsはブロック数を表す。説明の中でバッファ数という箇所はブロック数に読み替えられる。
- write
  writeの分類も基本的にreadと同じである。
  - write requests：書込み要求数
  - write bytes：ディスク書込みの合計サイズ(バイト)
- writes：書き込みブロック数（＝バッファ数）

totalの有無
- total IO requests
  read/writeの後がtotalの場合は2種類のブロック要求の合計であり、それぞれの内訳を持つ。
  - total multi block requests
    マルチ・ブロック要求
  - total single block requests*
    シングル・ブロック要求（この統計情報名は存在しないので、totalとtotal multiの差分として導出する。）
- IO requests|bytes
  read/writeの後にtotalがない場合は、アプリケーションとアプリケーション以外のIO要求の合計となり、内訳を持つ。
  - IO requests|bytes (with application*)
    アプリケーション（ユーザSQL）による。（）内は便宜的に付けた名称
  - IO requests|bytes except application*
    アプリケーション以外のバックアップとリカバリおよびその他のユーティリティによる。（この統計情報名も存在しないので、差分を導出する。）

physical write total multi block requestsとは？

読み込みの場合、Index ScanはSingle Block Read、Full ScanはMulti Block Readとなるが、書き込みの場合も、Single / Multi Blockでの操作が存在する。

これらに関しては以下のマニュアルに記述がある。

Oracle® Database概要 12c リリース1 (12.1) B71299-08
データベース・ライター・プロセス(DBW) 抜粋

「多くの場合、DBWによって書き込まれるブロックは、ディスク内に分散されます。このため、この書込みは、LGWRが実行する順次書込みよりも遅くなる傾向があります。効率を向上させるために、可能であればDBWは、マルチブロック書込みを実行します。マルチブロック書込みで書き込まれるブロックの数は、オペレーティング・システムによって異なります。」

Oracle® Databaseパフォーマンス・チューニング・ガイド 12cリリース1 (12.1) B71276-04
V$ビューを使用したI/Oの問題の識別抜粋

「単一ブロックと複数ブロックの読取り/書込み操作のI/O統計が含まれます。単一ブロック操作は、128KB以下の小規模なI/Oです。複数ブロック操作は、128KBを超える大規模なI/Oです。」

これ以上の情報は見当たらないのだが、書き込むデータ量により単一ブロック／複数ブロック書き込みを効率的に切り替えているように思われる。
ただし、この「ブロック」がOracleブロックなのか別の単位なのかはよくわからない。

V$IOSTAT_FUNCTION*ビューを確認する

ディスクI/O統計を確認するためにはV$IOSTAT_FUNCTION / V$IOSTAT_FUNCTION_DETAILビューにアクセスする。
ここでは、データ・ファイルに特定して確認するのでV$IOSTAT_FUNCTION_DETAILビューを使用する。（説明ではDBWRやLGWRを「データベース関数」と書いてあるがこれは「機能」のことだろう。）

SQL> SELECT
  2   FILETYPE_NAME
  3  ,FUNCTION_NAME
  4  ,SMALL_READ_REQS        SGL_RD_RQ
  5  ,LARGE_READ_REQS        MLT_RD_RQ
  6  ,SMALL_READ_MEGABYTES   SGL_RD_MB
  7  ,LARGE_READ_MEGABYTES   MLT_RD_MB
  8  ,SMALL_WRITE_REQS       SGL_WR_RQ
  9  ,LARGE_WRITE_REQS       MLT_WR_RQ
 10  ,SMALL_WRITE_MEGABYTES  SGL_WR_MB
 11  ,LARGE_WRITE_MEGABYTES  MLT_WR_MB
 12  ,NUMBER_OF_WAITS        NUM_WAITS
 13  ,WAIT_TIME              WAIT_TIME
 14  FROM
 15   V$IOSTAT_FUNCTION_DETAIL
 16  WHERE FILETYPE_ID = 2    -- 「2」はData File
 17  ORDER BY FUNCTION_ID;

FILETYPE_NAME  FUNCTION_NAME       SGL_RD_RQ  MLT_RD_RQ  SGL_RD_MB  MLT_RD_MB  SGL_WR_RQ  MLT_WR_RQ  SGL_WR_MB  MLT_WR_MB  NUM_WAITS  WAIT_TIME
-------------- ------------------ ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Data File      DBWR                        0          0          0          0    2488687      42582      26074       5323          0          0
Data File      Streams AQ                 86          0          1          0          0          0          0          0         86          0
Data File      Buffer Cache Reads     174148       2668       1616       1167          0          0          0          0     172894      10507
Data File      Direct Reads             4704          0         37          0          0          0          0          0          0          0
Data File      Direct Writes               0          0          0          0       5159       4423        127       1025          0          0
Data File      Others                  22178          0        173          0       5977         33         47         30      28153       1691

6 rows selected.

SGL_RD_RQ：シングル・ブロックの読取りリクエスト数
MLT_RD_RQ：マルチブロックの読取りリクエスト数
SGL_RD_MB：シングル・ブロックの読取り要求により読み取られたMB数
MLT_RD_MB：マルチブロックの読取り要求により読み取られたMB数
SGL_WR_RQ：シングル・ブロックの書き込みリクエスト数
MLT_WR_RQ：マルチブロックの書き込みリクエスト数
SGL_WR_MB：シングル・ブロックの書込み要求により書き込まれたMB数
MLT_WR_MB：マルチブロックの書込み要求により書き込まれたMB数

データ・ファイルに対するI/Oは（otherを含め）６つの機能が関わっていることがわかる。

さらにDBWRに限定して確認すると以下のようになる。

SQL> SELECT
  2   FILETYPE_NAME
  3  ,FUNCTION_NAME
  4  ,SMALL_READ_REQS        SGL_RD_RQ
  5  ,LARGE_READ_REQS        MLT_RD_RQ
  6  ,SMALL_READ_MEGABYTES   SGL_RD_MB
  7  ,LARGE_READ_MEGABYTES   MLT_RD_MB
  8  ,SMALL_WRITE_REQS       SGL_WR_RQ
  9  ,LARGE_WRITE_REQS       MLT_WR_RQ
 10  ,SMALL_WRITE_MEGABYTES  SGL_WR_MB
 11  ,LARGE_WRITE_MEGABYTES  MLT_WR_MB
 12  ,NUMBER_OF_WAITS        NUM_WAITS
 13  ,WAIT_TIME              WAIT_TIME
 14  FROM
 15   V$IOSTAT_FUNCTION_DETAIL
 16  WHERE FUNCTION_ID = 1  -- 「1」はDBWR
 17  ORDER BY FILETYPE_ID;

FILETYPE_NAME  FUNCTION_NAME       SGL_RD_RQ  MLT_RD_RQ  SGL_RD_MB  MLT_RD_MB  SGL_WR_RQ  MLT_WR_RQ  SGL_WR_MB  MLT_WR_MB  NUM_WAITS  WAIT_TIME
-------------- ------------------ ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
Control File   DBWR                       25          0          0          0          0          0          0          0         25          0
Data File      DBWR                        0          0          0          0    2489306      42588      26081       5324          0          0
Other          DBWR                        0          0          0          0          0          0          0          0    2344677     353294

DBWRはデータ・ファイルへの書き込みを行うプロセスなので、読み込み側の数値が0であることは辻褄が合う。

しかし、230万回以上（累積値）の待機が発生している「Other」というのはどんなファイル・タイプなのだろう。謎は深まるばかりだ。

今回はここまで

Oracleバージョンによるヒント句の変遷〜最新版〜

オンプレミス版Oracle12c R2リリース！

OTNでOracle12c R2がダウンロード出来るようになったので早速手元環境にインストールしてみた。

SQL> select BANNER from v$version;

BANNER
--------------------------------------------------------------------------------
Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.2.0.1.0 - 64bit Production
PL/SQL Release 12.2.0.1.0 - Production
CORE	12.2.0.1.0	Production
TNS for Linux: Version 12.2.0.1.0 - Production
NLSRTL Version 12.2.0.1.0 - Production

新しく追加されたヒント句を確認する

以前12cR1までのヒント句の変遷を追ってみたことがある。Oracleバージョンによるヒント句の変遷参照

今回のバージョンアップで新たに追加されたヒント句を確認してみよう。

SQL> SELECT VERSION,NAME HINT_NAME,INVERSE,CLASS,SQL_FEATURE
  2  FROM V$SQL_HINT
  3  ORDER BY
  4   TO_NUMBER(REGEXP_REPLACE(REGEXP_REPLACE(VERSION,'\.','',1,2),'\.','',1,2),99.999) DESC
  5  ,CLASS,NAME;

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
12.2.0.1  BUSHY_JOIN                     NO_BUSHY_JOIN                  BUSHY_JOIN                     QKSFM_BUSHY_JOIN
          NO_BUSHY_JOIN                  BUSHY_JOIN                     BUSHY_JOIN                     QKSFM_BUSHY_JOIN
          CONTAINERS                                                    CONTAINERS                     QKSFM_ALL
          DATA_VALIDATE                                                 DATA_VALIDATE                  QKSFM_EXECUTION
          DIST_AGG_PROLLUP_PUSHDOWN      NO_DIST_AGG_PROLLUP_PUSHDOWN   DIST_AGG_PROLLUP_PUSHDOWN      QKSFM_PQ
          NO_DIST_AGG_PROLLUP_PUSHDOWN   DIST_AGG_PROLLUP_PUSHDOWN      DIST_AGG_PROLLUP_PUSHDOWN      QKSFM_PQ
          ELIMINATE_SQ                   NO_ELIMINATE_SQ                ELIMINATE_SQ                   QKSFM_ELIMINATE_SQ
          NO_ELIMINATE_SQ                ELIMINATE_SQ                   ELIMINATE_SQ                   QKSFM_ELIMINATE_SQ
          FRESH_MV                                                      FRESH_MV                       QKSFM_MVIEWS
          ORDER_SUBQ                                                    ORDER_SUBQ                     QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_OR_EXPAND                   OR_EXPAND                      OR_EXPAND                      QKSFM_CBQT_OR_EXPANSION
          OR_EXPAND                      NO_OR_EXPAND                   OR_EXPAND                      QKSFM_CBQT_OR_EXPANSION
          SQL_SCOPE                                                     SQL_SCOPE                      QKSFM_COMPILATION
          NO_USE_DAGG_UNION_ALL_GSETS    USE_DAGG_UNION_ALL_GSETS       USE_DAGG_UNION_ALL_GSETS       QKSFM_GROUPING_SET_XFORM
          USE_DAGG_UNION_ALL_GSETS       NO_USE_DAGG_UNION_ALL_GSETS    USE_DAGG_UNION_ALL_GSETS       QKSFM_GROUPING_SET_XFORM
          NO_USE_HASH_GBY_FOR_DAGGPSHD   USE_HASH_GBY_FOR_DAGGPSHD      USE_HASH_GBY_FOR_DAGGPSHD      QKSFM_ALL
          USE_HASH_GBY_FOR_DAGGPSHD      NO_USE_HASH_GBY_FOR_DAGGPSHD   USE_HASH_GBY_FOR_DAGGPSHD      QKSFM_ALL
          NO_USE_PARTITION_WISE_DISTINCT USE_PARTITION_WISE_DISTINCT    USE_PARTITION_WISE_DISTINCT    QKSFM_PARTITION
          USE_PARTITION_WISE_DISTINCT    NO_USE_PARTITION_WISE_DISTINCT USE_PARTITION_WISE_DISTINCT    QKSFM_PARTITION
          NO_USE_PARTITION_WISE_GBY      USE_PARTITION_WISE_GBY         USE_PARTITION_WISE_GBY         QKSFM_PARTITION
          USE_PARTITION_WISE_GBY         NO_USE_PARTITION_WISE_GBY      USE_PARTITION_WISE_GBY         QKSFM_PARTITION
          XMLTSET_DML_ENABLE                                            XMLTSET_DML_ENABLE             QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                 22

12cR2では新たに22個のヒント句が追加された。（トータルでは352個）

12cR1までのヒント一覧

12cR1までのヒント句を以下に再掲する。（バージョンの降順）

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
12.1.0.2  ADAPTIVE_PLAN                  NO_ADAPTIVE_PLAN               ADAPTIVE_PLAN                  QKSFM_ADAPTIVE_PLAN
          NO_ADAPTIVE_PLAN               ADAPTIVE_PLAN                  ADAPTIVE_PLAN                  QKSFM_ADAPTIVE_PLAN
          ANSI_REARCH                    NO_ANSI_REARCH                 ANSI_REARCH                    QKSFM_ANSI_REARCH
          NO_ANSI_REARCH                 ANSI_REARCH                    ANSI_REARCH                    QKSFM_ANSI_REARCH
          ELIM_GROUPBY                   NO_ELIM_GROUPBY                ELIM_GROUPBY                   QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_ELIM_GROUPBY                ELIM_GROUPBY                   ELIM_GROUPBY                   QKSFM_TRANSFORMATION
          INMEMORY                       NO_INMEMORY                    INMEMORY                       QKSFM_EXECUTION
          NO_INMEMORY                    INMEMORY                       INMEMORY                       QKSFM_EXECUTION
          INMEMORY_PRUNING               NO_INMEMORY_PRUNING            INMEMORY_PRUNING               QKSFM_EXECUTION
          NO_INMEMORY_PRUNING            INMEMORY_PRUNING               INMEMORY_PRUNING               QKSFM_EXECUTION
          RESERVOIR_SAMPLING                                            RESERVOIR_SAMPLING             QKSFM_EXECUTION
          NO_USE_VECTOR_AGGREGATION      USE_VECTOR_AGGREGATION         USE_VECTOR_AGGREGATION         QKSFM_VECTOR_AGG
          USE_VECTOR_AGGREGATION         NO_USE_VECTOR_AGGREGATION      USE_VECTOR_AGGREGATION         QKSFM_VECTOR_AGG
          NO_VECTOR_TRANSFORM            VECTOR_TRANSFORM               VECTOR_TRANSFORM               QKSFM_VECTOR_AGG
          VECTOR_TRANSFORM               NO_VECTOR_TRANSFORM            VECTOR_TRANSFORM               QKSFM_VECTOR_AGG
          NO_VECTOR_TRANSFORM_DIMS       VECTOR_TRANSFORM_DIMS          VECTOR_TRANSFORM_DIMS          QKSFM_VECTOR_AGG
          VECTOR_TRANSFORM_DIMS          NO_VECTOR_TRANSFORM_DIMS       VECTOR_TRANSFORM_DIMS          QKSFM_VECTOR_AGG
          NO_VECTOR_TRANSFORM_FACT       VECTOR_TRANSFORM_FACT          VECTOR_TRANSFORM_FACT          QKSFM_VECTOR_AGG
          VECTOR_TRANSFORM_FACT          NO_VECTOR_TRANSFORM_FACT       VECTOR_TRANSFORM_FACT          QKSFM_VECTOR_AGG
********* ------------------------------
count                                 19

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
12.1.0.1  CUBE_AJ                                                       ANTIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          AUTO_REOPTIMIZE                NO_AUTO_REOPTIMIZE             AUTO_REOPTIMIZE                QKSFM_AUTO_REOPT
          NO_AUTO_REOPTIMIZE             AUTO_REOPTIMIZE                AUTO_REOPTIMIZE                QKSFM_AUTO_REOPT
          BATCH_TABLE_ACCESS_BY_ROWID    NO_BATCH_TABLE_ACCESS_BY_ROWID BATCH_TABLE_ACCESS_BY_ROWID    QKSFM_EXECUTION
          NO_BATCH_TABLE_ACCESS_BY_ROWID BATCH_TABLE_ACCESS_BY_ROWID    BATCH_TABLE_ACCESS_BY_ROWID    QKSFM_EXECUTION
          BITMAP_AND                                                    BITMAP_AND                     QKSFM_BITMAP_TREE
          CLUSTERING                     NO_CLUSTERING                  CLUSTERING                     QKSFM_CLUSTERING
          NO_CLUSTERING                  CLUSTERING                     CLUSTERING                     QKSFM_CLUSTERING
          CLUSTER_BY_ROWID               NO_CLUSTER_BY_ROWID            CLUSTER_BY_ROWID               QKSFM_CBO
          NO_CLUSTER_BY_ROWID            CLUSTER_BY_ROWID               CLUSTER_BY_ROWID               QKSFM_CBO
          DATA_SECURITY_REWRITE_LIMIT    NO_DATA_SECURITY_REWRITE       DATA_SECURITY_REWRITE_LIMIT    QKSFM_DATA_SECURITY_REWRITE
          NO_DATA_SECURITY_REWRITE       DATA_SECURITY_REWRITE_LIMIT    DATA_SECURITY_REWRITE_LIMIT    QKSFM_DATA_SECURITY_REWRITE
          DECORRELATE                    NO_DECORRELATE                 DECORRELATE                    QKSFM_DECORRELATE
          NO_DECORRELATE                 DECORRELATE                    DECORRELATE                    QKSFM_DECORRELATE
          GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS    NO_GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS    QKSFM_DBMS_STATS
          NO_GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS    GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS    QKSFM_DBMS_STATS
          NO_USE_CUBE                    USE_CUBE                       JOIN                           QKSFM_USE_CUBE
          USE_CUBE                       NO_USE_CUBE                    JOIN                           QKSFM_USE_CUBE
          NO_PARTIAL_JOIN                PARTIAL_JOIN                   PARTIAL_JOIN                   QKSFM_PARTIAL_JOIN
          PARTIAL_JOIN                   NO_PARTIAL_JOIN                PARTIAL_JOIN                   QKSFM_PARTIAL_JOIN
          NO_PARTIAL_ROLLUP_PUSHDOWN     PARTIAL_ROLLUP_PUSHDOWN        PARTIAL_ROLLUP_PUSHDOWN        QKSFM_PQ
          PARTIAL_ROLLUP_PUSHDOWN        NO_PARTIAL_ROLLUP_PUSHDOWN     PARTIAL_ROLLUP_PUSHDOWN        QKSFM_PQ
          NO_PQ_CONCURRENT_UNION         PQ_CONCURRENT_UNION            PQ_CONCURRENT_UNION            QKSFM_PQ
          PQ_CONCURRENT_UNION            NO_PQ_CONCURRENT_UNION         PQ_CONCURRENT_UNION            QKSFM_PQ
          PQ_DISTRIBUTE_WINDOW                                          PQ_DISTRIBUTE_WINDOW           QKSFM_PQ
          PQ_FILTER                                                     PQ_FILTER                      QKSFM_PQ
          NO_PQ_REPLICATE                PQ_REPLICATE                   PQ_REPLICATE                   QKSFM_PQ_REPLICATE
          PQ_REPLICATE                   NO_PQ_REPLICATE                PQ_REPLICATE                   QKSFM_PQ_REPLICATE
          NO_PQ_SKEW                     PQ_SKEW                        PQ_SKEW                        QKSFM_PQ
          PQ_SKEW                        NO_PQ_SKEW                     PQ_SKEW                        QKSFM_PQ
          NO_PX_FAULT_TOLERANCE          PX_FAULT_TOLERANCE             PX_FAULT_TOLERANCE             QKSFM_PQ
          PX_FAULT_TOLERANCE             NO_PX_FAULT_TOLERANCE          PX_FAULT_TOLERANCE             QKSFM_PQ
          CUBE_SJ                                                       SEMIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          USE_HIDDEN_PARTITIONS                                         USE_HIDDEN_PARTITIONS          QKSFM_PARTITION
          WITH_PLSQL                                                    WITH_PLSQL                     QKSFM_ALL
          NO_ZONEMAP                     ZONEMAP                        ZONEMAP                        QKSFM_ZONEMAP
          ZONEMAP                        NO_ZONEMAP                     ZONEMAP                        QKSFM_ZONEMAP
********* ------------------------------
count                                 37

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
11.2.0.4  DISABLE_PARALLEL_DML           ENABLE_PARALLEL_DML            ENABLE_PARALLEL_DML            QKSFM_DML
          ENABLE_PARALLEL_DML            DISABLE_PARALLEL_DML           ENABLE_PARALLEL_DML            QKSFM_DML
********* ------------------------------
count                                  2

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
11.2.0.3  FULL_OUTER_JOIN_TO_OUTER       NO_FULL_OUTER_JOIN_TO_OUTER    FULL_OUTER_JOIN_TO_OUTER       QKSFM_CBO
          NO_FULL_OUTER_JOIN_TO_OUTER    FULL_OUTER_JOIN_TO_OUTER       FULL_OUTER_JOIN_TO_OUTER       QKSFM_CBO
          NO_SEMI_TO_INNER               SEMI_TO_INNER                  NO_SEMI_TO_INNER               QKSFM_CBO
          NO_OUTER_JOIN_TO_ANTI          OUTER_JOIN_TO_ANTI             OUTER_JOIN_TO_ANTI             QKSFM_CBO
          OUTER_JOIN_TO_ANTI             NO_OUTER_JOIN_TO_ANTI          OUTER_JOIN_TO_ANTI             QKSFM_CBO
          SEMI_TO_INNER                  NO_SEMI_TO_INNER               SEMI_TO_INNER                  QKSFM_CBO
********* ------------------------------
count                                  6

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
11.2.0.2  NO_TABLE_LOOKUP_BY_NL          TABLE_LOOKUP_BY_NL             TABLE_LOOKUP_BY_NL             QKSFM_TABLE_LOOKUP_BY_NL
          TABLE_LOOKUP_BY_NL             NO_TABLE_LOOKUP_BY_NL          TABLE_LOOKUP_BY_NL             QKSFM_TABLE_LOOKUP_BY_NL
          NO_USE_HASH_GBY_FOR_PUSHDOWN   USE_HASH_GBY_FOR_PUSHDOWN      USE_HASH_GBY_FOR_PUSHDOWN      QKSFM_ALL
          USE_HASH_GBY_FOR_PUSHDOWN      NO_USE_HASH_GBY_FOR_PUSHDOWN   USE_HASH_GBY_FOR_PUSHDOWN      QKSFM_ALL
          NO_XDB_FASTPATH_INSERT         XDB_FASTPATH_INSERT            XDB_FASTPATH_INSERT            QKSFM_ALL
          XDB_FASTPATH_INSERT            NO_XDB_FASTPATH_INSERT         XDB_FASTPATH_INSERT            QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                  6

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
11.2.0.1  APPEND_VALUES                  NOAPPEND                       APPEND_VALUES                  QKSFM_CBO
          COALESCE_SQ                    NO_COALESCE_SQ                 COALESCE_SQ                    QKSFM_COALESCE_SQ
          NO_COALESCE_SQ                 COALESCE_SQ                    COALESCE_SQ                    QKSFM_COALESCE_SQ
          CONNECT_BY_ELIM_DUPS           NO_CONNECT_BY_ELIM_DUPS        CONNECT_BY_ELIM_DUPS           QKSFM_ALL
          NO_CONNECT_BY_ELIM_DUPS        CONNECT_BY_ELIM_DUPS           CONNECT_BY_ELIM_DUPS           QKSFM_ALL
          DST_UPGRADE_INSERT_CONV        NO_DST_UPGRADE_INSERT_CONV     DST_UPGRADE_INSERT_CONV        QKSFM_ALL
          NO_DST_UPGRADE_INSERT_CONV     DST_UPGRADE_INSERT_CONV        DST_UPGRADE_INSERT_CONV        QKSFM_ALL
          EXPAND_TABLE                   NO_EXPAND_TABLE                EXPAND_TABLE                   QKSFM_TABLE_EXPANSION
          NO_EXPAND_TABLE                EXPAND_TABLE                   EXPAND_TABLE                   QKSFM_TABLE_EXPANSION
          FACTORIZE_JOIN                 NO_FACTORIZE_JOIN              FACTORIZE_JOIN                 QKSFM_JOINFAC
          NO_FACTORIZE_JOIN              FACTORIZE_JOIN                 FACTORIZE_JOIN                 QKSFM_JOINFAC
          NO_SUBSTRB_PAD                                                NO_SUBSTRB_PAD                 QKSFM_EXECUTION
          NO_PLACE_DISTINCT              PLACE_DISTINCT                 PLACE_DISTINCT                 QKSFM_DIST_PLCMT
          PLACE_DISTINCT                 NO_PLACE_DISTINCT              PLACE_DISTINCT                 QKSFM_DIST_PLCMT
          NO_STATEMENT_QUEUING           STATEMENT_QUEUING              STATEMENT_QUEUING              QKSFM_PARALLEL
          STATEMENT_QUEUING              NO_STATEMENT_QUEUING           STATEMENT_QUEUING              QKSFM_PARALLEL
          NO_TRANSFORM_DISTINCT_AGG      TRANSFORM_DISTINCT_AGG         TRANSFORM_DISTINCT_AGG         QKSFM_TRANSFORMATION
          TRANSFORM_DISTINCT_AGG         NO_TRANSFORM_DISTINCT_AGG      TRANSFORM_DISTINCT_AGG         QKSFM_TRANSFORMATION
          XMLINDEX_SEL_IDX_TBL                                          XMLINDEX_SEL_IDX_TBL           QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                 19

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
11.1.0.7  BIND_AWARE                     NO_BIND_AWARE                  BIND_AWARE                     QKSFM_CURSOR_SHARING
          NO_BIND_AWARE                  BIND_AWARE                     BIND_AWARE                     QKSFM_CURSOR_SHARING
          CHANGE_DUPKEY_ERROR_INDEX                                     CHANGE_DUPKEY_ERROR_INDEX      QKSFM_DML
          IGNORE_ROW_ON_DUPKEY_INDEX                                    IGNORE_ROW_ON_DUPKEY_INDEX     QKSFM_DML
          RETRY_ON_ROW_CHANGE                                           RETRY_ON_ROW_CHANGE            QKSFM_DML
********* ------------------------------
count                                  5

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
11.1.0.6  INDEX_RS_ASC                                                  ACCESS                         QKSFM_INDEX_RS_ASC
          INDEX_RS_DESC                                                 ACCESS                         QKSFM_INDEX_RS_DESC
          NLJ_BATCHING                   NO_NLJ_BATCHING                ACCESS                         QKSFM_EXECUTION
          NLJ_PREFETCH                   NO_NLJ_PREFETCH                ACCESS                         QKSFM_EXECUTION
          NO_NLJ_BATCHING                NLJ_BATCHING                   ACCESS                         QKSFM_EXECUTION
          NO_NLJ_PREFETCH                NLJ_PREFETCH                   ACCESS                         QKSFM_EXECUTION
          CHECK_ACL_REWRITE              NO_CHECK_ACL_REWRITE           CHECK_ACL_REWRITE              QKSFM_CHECK_ACL_REWRITE
          COST_XML_QUERY_REWRITE         NO_COST_XML_QUERY_REWRITE      COST_XML_QUERY_REWRITE         QKSFM_COST_XML_QUERY_REWRITE
          DB_VERSION                                                    DB_VERSION                     QKSFM_ALL
          DOMAIN_INDEX_FILTER            NO_DOMAIN_INDEX_FILTER         DOMAIN_INDEX_FILTER            QKSFM_CBO
          USE_MERGE_CARTESIAN                                           JOIN                           QKSFM_USE_MERGE_CARTESIAN
          MONITOR                        NO_MONITOR                     MONITOR                        QKSFM_ALL
          NO_MONITOR                     MONITOR                        MONITOR                        QKSFM_ALL
          NO_CHECK_ACL_REWRITE           CHECK_ACL_REWRITE              NO_CHECK_ACL_REWRITE           QKSFM_CHECK_ACL_REWRITE
          NO_COST_XML_QUERY_REWRITE      COST_XML_QUERY_REWRITE         NO_COST_XML_QUERY_REWRITE      QKSFM_COST_XML_QUERY_REWRITE
          NO_DOMAIN_INDEX_FILTER         DOMAIN_INDEX_FILTER            NO_DOMAIN_INDEX_FILTER         QKSFM_CBO
          NO_LOAD                                                       NO_LOAD                        QKSFM_EXECUTION
          NO_OUTER_JOIN_TO_INNER         OUTER_JOIN_TO_INNER            OUTER_JOIN_TO_INNER            QKSFM_OUTER_JOIN_TO_INNER
          OUTER_JOIN_TO_INNER            NO_OUTER_JOIN_TO_INNER         OUTER_JOIN_TO_INNER            QKSFM_OUTER_JOIN_TO_INNER
          NO_PLACE_GROUP_BY              PLACE_GROUP_BY                 PLACE_GROUP_BY                 QKSFM_PLACE_GROUP_BY
          PLACE_GROUP_BY                 NO_PLACE_GROUP_BY              PLACE_GROUP_BY                 QKSFM_PLACE_GROUP_BY
          NO_RESULT_CACHE                RESULT_CACHE                   RESULT_CACHE                   QKSFM_EXECUTION
          RESULT_CACHE                   NO_RESULT_CACHE                RESULT_CACHE                   QKSFM_EXECUTION
          NO_SUBQUERY_PRUNING            SUBQUERY_PRUNING               SUBQUERY_PRUNING               QKSFM_CBO
          SUBQUERY_PRUNING               NO_SUBQUERY_PRUNING            SUBQUERY_PRUNING               QKSFM_CBO
          NO_USE_INVISIBLE_INDEXES       USE_INVISIBLE_INDEXES          USE_INVISIBLE_INDEXES          QKSFM_INDEX
          USE_INVISIBLE_INDEXES          NO_USE_INVISIBLE_INDEXES       USE_INVISIBLE_INDEXES          QKSFM_INDEX
          NO_XMLINDEX_REWRITE            XMLINDEX_REWRITE               XMLINDEX_REWRITE               QKSFM_XMLINDEX_REWRITE
          NO_XMLINDEX_REWRITE_IN_SELECT  XMLINDEX_REWRITE_IN_SELECT     XMLINDEX_REWRITE               QKSFM_XMLINDEX_REWRITE
          XMLINDEX_REWRITE               NO_XMLINDEX_REWRITE            XMLINDEX_REWRITE               QKSFM_XMLINDEX_REWRITE
          XMLINDEX_REWRITE_IN_SELECT     NO_XMLINDEX_REWRITE_IN_SELECT  XMLINDEX_REWRITE               QKSFM_XMLINDEX_REWRITE
          XML_DML_RWT_STMT                                              XML_DML_RWT_STMT               QKSFM_XML_REWRITE
********* ------------------------------
count                                 32

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
10.2.0.5  CONNECT_BY_CB_WHR_ONLY         NO_CONNECT_BY_CB_WHR_ONLY      CONNECT_BY_CB_WHR_ONLY         QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_CONNECT_BY_CB_WHR_ONLY      CONNECT_BY_CB_WHR_ONLY         CONNECT_BY_CB_WHR_ONLY         QKSFM_TRANSFORMATION
          GBY_PUSHDOWN                   NO_GBY_PUSHDOWN                GBY_PUSHDOWN                   QKSFM_ALL
          NO_GBY_PUSHDOWN                GBY_PUSHDOWN                   GBY_PUSHDOWN                   QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                  4

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
10.2.0.4  CONNECT_BY_COMBINE_SW          NO_CONNECT_BY_COMBINE_SW       CONNECT_BY_COMBINE_SW          QKSFM_ALL
          NO_CONNECT_BY_COMBINE_SW       CONNECT_BY_COMBINE_SW          CONNECT_BY_COMBINE_SW          QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                  2

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
10.2.0.3  NUM_INDEX_KEYS                                                ACCESS                         QKSFM_CBO
          NATIVE_FULL_OUTER_JOIN         NO_NATIVE_FULL_OUTER_JOIN      NATIVE_FULL_OUTER_JOIN         QKSFM_ALL
          NO_NATIVE_FULL_OUTER_JOIN      NATIVE_FULL_OUTER_JOIN         NATIVE_FULL_OUTER_JOIN         QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                  3

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
10.2.0.2  CONNECT_BY_COST_BASED          NO_CONNECT_BY_COST_BASED       CONNECT_BY_COST_BASED          QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_CONNECT_BY_COST_BASED       CONNECT_BY_COST_BASED          CONNECT_BY_COST_BASED          QKSFM_TRANSFORMATION
          CONNECT_BY_FILTERING           NO_CONNECT_BY_FILTERING        CONNECT_BY_FILTERING           QKSFM_ALL
          NO_CONNECT_BY_FILTERING        CONNECT_BY_FILTERING           CONNECT_BY_FILTERING           QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                  4

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
10.2.0.1  BITMAP_TREE                                                   ACCESS                         QKSFM_BITMAP_TREE
          DBMS_STATS                                                    DBMS_STATS                     QKSFM_DBMS_STATS
          ELIMINATE_JOIN                 NO_ELIMINATE_JOIN              ELIMINATE_JOIN                 QKSFM_TABLE_ELIM
          NO_ELIMINATE_JOIN              ELIMINATE_JOIN                 ELIMINATE_JOIN                 QKSFM_TABLE_ELIM
          ELIMINATE_OBY                  NO_ELIMINATE_OBY               ELIMINATE_OBY                  QKSFM_OBYE
          NO_ELIMINATE_OBY               ELIMINATE_OBY                  ELIMINATE_OBY                  QKSFM_OBYE
          INLINE_XMLTYPE_NT                                             INLINE_XMLTYPE_NT              QKSFM_ALL
          MODEL_COMPILE_SUBQUERY                                        MODEL_COMPILE_SUBQUERY         QKSFM_TRANSFORMATION
          MODEL_DYNAMIC_SUBQUERY                                        MODEL_DYNAMIC_SUBQUERY         QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_CARTESIAN                                                  NO_CARTESIAN                   QKSFM_ALL
          NO_SQL_TUNE                                                   NO_SQL_TUNE                    QKSFM_ALL
          NO_XML_DML_REWRITE                                            NO_XML_DML_REWRITE             QKSFM_XML_REWRITE
          OLD_PUSH_PRED                                                 OLD_PUSH_PRED                  QKSFM_OLD_PUSH_PRED
          OPT_PARAM                                                     OPT_PARAM                      QKSFM_ALL
          OUTLINE                                                       OUTLINE                        QKSFM_ALL
          OUTLINE_LEAF                                                  OUTLINE_LEAF                   QKSFM_ALL
          PRECOMPUTE_SUBQUERY                                           PRECOMPUTE_SUBQUERY            QKSFM_TRANSFORMATION
          PRESERVE_OID                                                  PRESERVE_OID                   QKSFM_ALL
          NO_PULL_PRED                   PULL_PRED                      PULL_PRED                      QKSFM_PULL_PRED
          PULL_PRED                      NO_PULL_PRED                   PULL_PRED                      QKSFM_PULL_PRED
          NO_PX_JOIN_FILTER              PX_JOIN_FILTER                 PX_JOIN_FILTER                 QKSFM_PX_JOIN_FILTER
          PX_JOIN_FILTER                 NO_PX_JOIN_FILTER              PX_JOIN_FILTER                 QKSFM_PX_JOIN_FILTER
          RBO_OUTLINE                                                   RBO_OUTLINE                    QKSFM_RBO
          NO_USE_HASH_AGGREGATION        USE_HASH_AGGREGATION           USE_HASH_AGGREGATION           QKSFM_ALL
          USE_HASH_AGGREGATION           NO_USE_HASH_AGGREGATION        USE_HASH_AGGREGATION           QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                 25

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
10.1.0.3  FBTSCAN                                                       FBTSCAN                        QKSFM_CBO
          GATHER_PLAN_STATISTICS                                        GATHER_PLAN_STATISTICS         QKSFM_GATHER_PLAN_STATISTICS
          IGNORE_OPTIM_EMBEDDED_HINTS                                   IGNORE_OPTIM_EMBEDDED_HINTS    QKSFM_ALL
          INCLUDE_VERSION                                               INCLUDE_VERSION                QKSFM_ALL
          MODEL_DONTVERIFY_UNIQUENESS                                   MODEL_DONTVERIFY_UNIQUENESS    QKSFM_TRANSFORMATION
          MODEL_MIN_ANALYSIS                                            MODEL_MIN_ANALYSIS             QKSFM_TRANSFORMATION
          MODEL_NO_ANALYSIS                                             MODEL_MIN_ANALYSIS             QKSFM_ALL
          MODEL_PUSH_REF                 NO_MODEL_PUSH_REF              MODEL_PUSH_REF                 QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_MODEL_PUSH_REF              MODEL_PUSH_REF                 MODEL_PUSH_REF                 QKSFM_ALL
          NESTED_TABLE_FAST_INSERT                                      NESTED_TABLE_FAST_INSERT       QKSFM_ALL
          NO_INDEX_FFS                   INDEX_FFS                      NO_INDEX_FFS                   QKSFM_INDEX_FFS
          NO_INDEX_SS                    INDEX_SS                       NO_INDEX_SS                    QKSFM_INDEX_SS
          NO_PARTIAL_COMMIT                                             NO_PARTIAL_COMMIT              QKSFM_CBO
          NO_QUERY_TRANSFORMATION                                       NO_QUERY_TRANSFORMATION        QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_USE_HASH                    USE_HASH                       NO_USE_HASH                    QKSFM_USE_HASH
          NO_USE_MERGE                   USE_MERGE                      NO_USE_MERGE                   QKSFM_USE_MERGE
          NO_USE_NL                      USE_NL                         NO_USE_NL                      QKSFM_USE_NL
          OPAQUE_TRANSFORM                                              OPAQUE_TRANSFORM               QKSFM_TRANSFORMATION
          OPAQUE_XCANONICAL                                             OPAQUE_XCANONICAL              QKSFM_TRANSFORMATION
          OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE                                     OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE      QKSFM_ALL
          OPT_ESTIMATE                                                  OPT_ESTIMATE                   QKSFM_OPT_ESTIMATE
          QB_NAME                                                       QB_NAME                        QKSFM_ALL
          RESTRICT_ALL_REF_CONS                                         RESTRICT_ALL_REF_CONS          QKSFM_ALL
          NO_BASETABLE_MULTIMV_REWRITE   REWRITE                        REWRITE                        QKSFM_ALL
          NO_MULTIMV_REWRITE             REWRITE                        REWRITE                        QKSFM_ALL
          REWRITE_OR_ERROR                                              REWRITE                        QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_SET_TO_JOIN                 SET_TO_JOIN                    SET_TO_JOIN                    QKSFM_SET_TO_JOIN
          SET_TO_JOIN                    NO_SET_TO_JOIN                 SET_TO_JOIN                    QKSFM_SET_TO_JOIN
          NO_PARALLEL                    SHARED                         SHARED                         QKSFM_CBO
          SKIP_UNQ_UNUSABLE_IDX                                         SKIP_UNQ_UNUSABLE_IDX          QKSFM_CBO
          NO_STAR_TRANSFORMATION         STAR_TRANSFORMATION            STAR_TRANSFORMATION            QKSFM_STAR_TRANS
          STREAMS                                                       STREAMS                        QKSFM_CBO
          NO_SWAP_JOIN_INPUTS            SWAP_JOIN_INPUTS               SWAP_JOIN_INPUTS               QKSFM_CBO
          COLUMN_STATS                                                  TABLE_STATS                    QKSFM_STATS
          INDEX_STATS                                                   TABLE_STATS                    QKSFM_STATS
          TABLE_STATS                                                   TABLE_STATS                    QKSFM_STATS
          TRACING                                                       TRACING                        QKSFM_EXECUTION
          USE_NL_WITH_INDEX              NO_USE_NL                      USE_NL_WITH_INDEX              QKSFM_USE_NL_WITH_INDEX
          USE_WEAK_NAME_RESL                                            USE_WEAK_NAME_RESL             QKSFM_ALL
          VECTOR_READ                                                   VECTOR_READ                    QKSFM_CBO
          VECTOR_READ_TRACE                                             VECTOR_READ_TRACE              QKSFM_CBO
          X_DYN_PRUNE                                                   X_DYN_PRUNE                    QKSFM_CBO
********* ------------------------------
count                                 42

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
9.2.0     DYNAMIC_SAMPLING                                              DYNAMIC_SAMPLING               QKSFM_DYNAMIC_SAMPLING
          DYNAMIC_SAMPLING_EST_CDN                                      DYNAMIC_SAMPLING_EST_CDN       QKSFM_DYNAMIC_SAMPLING_EST_CDN
          EXPAND_GSET_TO_UNION           NO_EXPAND_GSET_TO_UNION        EXPAND_GSET_TO_UNION           QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_EXPAND_GSET_TO_UNION        EXPAND_GSET_TO_UNION           EXPAND_GSET_TO_UNION           QKSFM_TRANSFORMATION
          FORCE_XML_QUERY_REWRITE        NO_XML_QUERY_REWRITE           FORCE_XML_QUERY_REWRITE        QKSFM_XML_REWRITE
          NO_XML_QUERY_REWRITE           FORCE_XML_QUERY_REWRITE        FORCE_XML_QUERY_REWRITE        QKSFM_XML_REWRITE
          IGNORE_WHERE_CLAUSE                                           IGNORE_WHERE_CLAUSE            QKSFM_ALL
          NO_QKN_BUFF                                                   NO_QKN_BUFF                    QKSFM_CBO
          NO_PUSH_SUBQ                   PUSH_SUBQ                      PUSH_SUBQ                      QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_REF_CASCADE                 REF_CASCADE_CURSOR             REF_CASCADE_CURSOR             QKSFM_CBO
          REF_CASCADE_CURSOR             NO_REF_CASCADE                 REF_CASCADE_CURSOR             QKSFM_CBO
          SYS_DL_CURSOR                                                 SYS_DL_CURSOR                  QKSFM_CBO
          SYS_RID_ORDER                                                 SYS_RID_ORDER                  QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                 13

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
9.0.0     INDEX_RRS                                                     ACCESS                         QKSFM_CBO
          INDEX_SS                       NO_INDEX_SS                    ACCESS                         QKSFM_INDEX_SS
          INDEX_SS_ASC                   NO_INDEX_SS                    ACCESS                         QKSFM_INDEX_SS_ASC
          INDEX_SS_DESC                  NO_INDEX_SS                    ACCESS                         QKSFM_INDEX_SS_DESC
          ANTIJOIN                                                      ANTIJOIN                       QKSFM_TRANSFORMATION
          BYPASS_RECURSIVE_CHECK                                        BYPASS_RECURSIVE_CHECK         QKSFM_ALL
          CARDINALITY                                                   CARDINALITY                    QKSFM_STATS
          CPU_COSTING                    NO_CPU_COSTING                 CPU_COSTING                    QKSFM_CPU_COSTING
          NO_CPU_COSTING                 CPU_COSTING                    CPU_COSTING                    QKSFM_CPU_COSTING
          CURSOR_SHARING_EXACT                                          CURSOR_SHARING_EXACT           QKSFM_CBO
          DML_UPDATE                                                    DML_UPDATE                     QKSFM_CBO
          GBY_CONC_ROLLUP                                               GBY_CONC_ROLLUP                QKSFM_TRANSFORMATION
          HWM_BROKERED                                                  HWM_BROKERED                   QKSFM_CBO
          INLINE                         MATERIALIZE                    INLINE                         QKSFM_TRANSFORMATION
          MATERIALIZE                    INLINE                         INLINE                         QKSFM_TRANSFORMATION
          LOCAL_INDEXES                                                 LOCAL_INDEXES                  QKSFM_CBO
          MV_MERGE                                                      MV_MERGE                       QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_PRUNE_GSETS                                                NO_PRUNE_GSETS                 QKSFM_TRANSFORMATION
          OVERFLOW_NOMOVE                                               OVERFLOW_NOMOVE                QKSFM_CBO
          PQ_MAP                         PQ_NOMAP                       PQ_MAP                         QKSFM_PQ_MAP
          PQ_NOMAP                       PQ_MAP                         PQ_MAP                         QKSFM_PQ_MAP
          NO_SEMIJOIN                    SEMIJOIN                       SEMIJOIN                       QKSFM_TRANSFORMATION
          SEMIJOIN                       NO_SEMIJOIN                    SEMIJOIN                       QKSFM_TRANSFORMATION
          SKIP_EXT_OPTIMIZER                                            SKIP_EXT_OPTIMIZER             QKSFM_CBO
          SQLLDR                                                        SQLLDR                         QKSFM_CBO
          USE_TTT_FOR_GSETS                                             USE_TTT_FOR_GSETS              QKSFM_TRANSFORMATION
********* ------------------------------
count                                 26

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
8.1.6     LEADING                                                       LEADING                        QKSFM_JOIN_ORDER
          SYS_PARALLEL_TXN                                              SYS_PARALLEL_TXN               QKSFM_CBO
          NO_UNNEST                      UNNEST                         UNNEST                         QKSFM_UNNEST
          UNNEST                         NO_UNNEST                      UNNEST                         QKSFM_UNNEST
********* ------------------------------
count                                  4

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
8.1.5     INDEX_JOIN                                                    ACCESS                         QKSFM_INDEX_JOIN
          BUFFER                         NO_BUFFER                      BUFFER                         QKSFM_CBO
          NO_BUFFER                      BUFFER                         BUFFER                         QKSFM_CBO
          BYPASS_UJVC                                                   BYPASS_UJVC                    QKSFM_CBO
          CACHE_CB                       NOCACHE                        CACHE_CB                       QKSFM_CBO
          CUBE_GB                                                       CUBE_GB                        QKSFM_CBO
          DOMAIN_INDEX_NO_SORT           DOMAIN_INDEX_SORT              DOMAIN_INDEX_SORT              QKSFM_CBO
          DOMAIN_INDEX_SORT              DOMAIN_INDEX_NO_SORT           DOMAIN_INDEX_SORT              QKSFM_CBO
          NESTED_TABLE_SET_SETID                                        NESTED_TABLE_SET_SETID         QKSFM_ALL
          NO_ACCESS                                                     NO_ACCESS                      QKSFM_ALL
          NO_INDEX                       INDEX                          NO_INDEX                       QKSFM_INDEX
          PQ_DISTRIBUTE                                                 PQ_DISTRIBUTE                  QKSFM_PQ_DISTRIBUTE
          RESTORE_AS_INTERVALS                                          RESTORE_AS_INTERVALS           QKSFM_CBO
          NO_REWRITE                     REWRITE                        REWRITE                        QKSFM_TRANSFORMATION
          REWRITE                        NO_REWRITE                     REWRITE                        QKSFM_TRANSFORMATION
          SAVE_AS_INTERVALS                                             SAVE_AS_INTERVALS              QKSFM_CBO
          SCN_ASCENDING                                                 SCN_ASCENDING                  QKSFM_ALL
********* ------------------------------
count                                 17

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
8.1.0     AND_EQUAL                                                     ACCESS                         QKSFM_AND_EQUAL
          FULL                                                          ACCESS                         QKSFM_FULL
          HASH                                                          ACCESS                         QKSFM_ALL
          INDEX_ASC                      NO_INDEX                       ACCESS                         QKSFM_INDEX_ASC
          INDEX_COMBINE                                                 ACCESS                         QKSFM_INDEX_COMBINE
          INDEX_DESC                     NO_INDEX                       ACCESS                         QKSFM_INDEX_DESC
          INDEX_FFS                                                     ACCESS                         QKSFM_INDEX_FFS
          HASH_AJ                                                       ANTIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          MERGE_AJ                                                      ANTIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          APPEND                         NOAPPEND                       APPEND                         QKSFM_CBO
          NOAPPEND                       APPEND                         APPEND                         QKSFM_CBO
          BITMAP                                                        BITMAP                         QKSFM_CBO
          CACHE                          NOCACHE                        CACHE                          QKSFM_EXECUTION
          NOCACHE                        CACHE                          CACHE                          QKSFM_EXECUTION
          DEREF_NO_REWRITE                                              DEREF_NO_REWRITE               QKSFM_ALL
          DRIVING_SITE                                                  DRIVING_SITE                   QKSFM_ALL
          FACT                           NO_FACT                        FACT                           QKSFM_STAR_TRANS
          NO_FACT                        FACT                           FACT                           QKSFM_STAR_TRANS
          USE_HASH                       NO_USE_HASH                    JOIN                           QKSFM_USE_HASH
          USE_MERGE                      NO_USE_MERGE                   JOIN                           QKSFM_USE_MERGE
          USE_NL                         NO_USE_NL                      JOIN                           QKSFM_USE_NL
          MERGE                          NO_MERGE                       MERGE                          QKSFM_CVM
          ALL_ROWS                                                      MODE                           QKSFM_ALL_ROWS
          CHOOSE                                                        MODE                           QKSFM_CHOOSE
          FIRST_ROWS                                                    MODE                           QKSFM_FIRST_ROWS
          RULE                                                          MODE                           QKSFM_RBO
          NESTED_TABLE_GET_REFS                                         NESTED_TABLE_GET_REFS          QKSFM_ALL
          ORDERED                                                       ORDERED                        QKSFM_CBO
          NO_EXPAND                      USE_CONCAT                     OR_EXPAND                      QKSFM_USE_CONCAT
          USE_CONCAT                     NO_EXPAND                      OR_EXPAND                      QKSFM_USE_CONCAT
          NO_PARALLEL_INDEX              PARALLEL_INDEX                 PARALLEL_INDEX                 QKSFM_PQ
          PARALLEL_INDEX                 NO_PARALLEL_INDEX              PARALLEL_INDEX                 QKSFM_PQ
          PIV_GB                                                        PIV_GB                         QKSFM_ALL
          TIV_GB                                                        PIV_GB                         QKSFM_ALL
          PIV_SSF                                                       PIV_SSF                        QKSFM_ALL
          TIV_SSF                                                       PIV_SSF                        QKSFM_ALL
          NO_PUSH_PRED                   PUSH_PRED                      PUSH_PRED                      QKSFM_FILTER_PUSH_PRED
          PUSH_PRED                      NO_PUSH_PRED                   PUSH_PRED                      QKSFM_FILTER_PUSH_PRED
          PUSH_SUBQ                      NO_PUSH_SUBQ                   PUSH_SUBQ                      QKSFM_TRANSFORMATION
          REMOTE_MAPPED                                                 REMOTE_MAPPED                  QKSFM_ALL
          HASH_SJ                                                       SEMIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          MERGE_SJ                                                      SEMIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          SEMIJOIN_DRIVER                                               SEMIJOIN_DRIVER                QKSFM_CBO
          NOPARALLEL                     SHARED                         SHARED                         QKSFM_PARALLEL
          SHARED                         NO_PARALLEL                    SHARED                         QKSFM_PARALLEL
          STAR                                                          STAR                           QKSFM_STAR_TRANS
          STAR_TRANSFORMATION            NO_STAR_TRANSFORMATION         STAR_TRANSFORMATION            QKSFM_STAR_TRANS
          SWAP_JOIN_INPUTS               NO_SWAP_JOIN_INPUTS            SWAP_JOIN_INPUTS               QKSFM_CBO
          USE_ANTI                                                      USE_ANTI                       QKSFM_CBO
          USE_SEMI                                                      USE_SEMI                       QKSFM_CBO
********* ------------------------------
count                                 50

VERSION   HINT_NAME                      INVERSE                        CLASS                          SQL_FEATURE
--------- ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
8.0.0     CLUSTER                                                       ACCESS                         QKSFM_CBO
          INDEX                          NO_INDEX                       ACCESS                         QKSFM_INDEX
          QUEUE_CURR                                                    ACCESS                         QKSFM_CBO
          QUEUE_ROWP                                                    ACCESS                         QKSFM_CBO
          ROWID                                                         ACCESS                         QKSFM_CBO
          NL_AJ                                                         ANTIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
          EXPR_CORR_CHECK                                               EXPR_CORR_CHECK                QKSFM_CBO
          NO_MERGE                       MERGE                          MERGE                          QKSFM_CVM
          MERGE_CONST_ON                                                MERGE_CONST_ON                 QKSFM_CBO
          NO_MONITORING                                                 NO_MONITORING                  QKSFM_ALL
          NO_ORDER_ROLLUPS                                              NO_ORDER_ROLLUPS               QKSFM_TRANSFORMATION
          NO_STATS_GSETS                                                NO_STATS_GSETS                 QKSFM_ALL
          ORDERED_PREDICATES                                            ORDERED_PREDICATES             QKSFM_CBO
          NL_SJ                                                         SEMIJOIN                       QKSFM_JOIN_METHOD
********* ------------------------------
count                                 14

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