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OceanBase SQL 引擎高级技术学习笔记（通俗篇）

news 2025/6/27 9:46:04

OceanBase SQL引擎高级技术学习笔记：从“点餐”到“上菜”的数据库之旅

数据库的SQL引擎可以说是数据库原理的核心部分之一，但是对于大多数数据库初学者来说，学习起来枯燥乏味，因此本人将OceanBase SQL引擎的核心流程类比为餐厅运作，希望帮助你轻松理解技术细节。

一、SQL请求执行流程：餐厅点餐全流程

想象你去餐厅吃饭的过程：

点餐（SQL请求）：你告诉服务员"我要鱼香肉丝和米饭"
厨师理解菜单（词法/语法解析）：厨师把"鱼香肉丝=猪肉+木耳+胡萝卜+辣椒酱"拆解成食材清单
确认食材（语义解析）：厨师检查冰箱是否有这些食材
优化做法（逻辑改写）：厨师发现可以用预制酱料节省时间
制定烹饪计划（优化器）：决定先炒肉还是先炒菜
准备厨具（代码生成器）：拿出炒锅和刀具
烹饪（执行器）：按步骤制作菜品
上菜（返回结果）：服务员端上美味菜肴

二、核心模块详解

1. 快速参数化：餐厅的"常客菜单"

把具体值变成通用参数：

-- 原始SQL
SELECT * FROM menu WHERE dish_id = 5 AND category = '川菜'-- 参数化后
SELECT * FROM menu WHERE dish_id = @1 AND category = @2

参数数组：[5, ‘川菜’]
好处：不同顾客点同一类菜（只是具体菜品不同）可以用相同烹饪流程

2. 执行计划缓存：厨师的"拿手菜记忆"

第一次做菜：需要研究菜谱（硬解析，耗时10-100ms）
后续再做：直接按记忆操作（软解析，<1ms）

查看缓存：

-- 查看计划缓存中的SQL
SELECT * FROM v$plan_cache_plan_stat 
WHERE statement LIKE 'SELECT%menu%';-- 查看具体执行计划
SELECT * FROM v$plan_cache_plan_explain
WHERE tenant_id=1001 AND plan_id=7;

3. 查询改写：优化烹饪流程

子查询转连接（避免重复劳动）

-- 原始（厨师每做一道菜都要查一次库存）
SELECT * FROM orders 
WHERE dish_id IN (SELECT id FROM menu WHERE price > 50)-- 改写后（一次性获取所有高端菜品）
SELECT orders.* 
FROM orders JOIN menu ON orders.dish_id = menu.id
WHERE menu.price > 50

或展开(Or-Expansion)：分流处理

-- 原始（大杂烩做法）
SELECT * FROM menu 
WHERE category='川菜' OR price < 30-- 改写后（分开两个锅同时做）（使用LNNVL排除已覆盖条件）
SELECT * FROM menu WHERE category='川菜'
UNION ALL
SELECT * FROM menu 
WHERE price < 30 AND LNNVL(category='川菜')

三、DML语句处理：厨房操作指南

1. INSERT：新菜上架

EXPLAIN INSERT INTO menu(dish_id, name) VALUES (100, '麻婆豆腐');-- 执行计划：
-- | 0 | INSERT      |  | 1行 | 
-- | 1 | EXPRESSION |  | 1行 |

就像往菜单本上手写新菜，不需要检查现有菜品

2. UPDATE：修改菜品

EXPLAIN UPDATE menu SET price=38 WHERE dish_id=100;-- 执行计划：
-- | 0 | UPDATE        |        | 1行 |
-- | 1 | TABLE SCAN | menu | 1行 |

类似修改菜单价格，需要先找到对应菜品

3. DELETE：下架菜品

EXPLAIN DELETE FROM menu WHERE dish_id=100;-- 执行计划：
-- | 0 | DELETE        |        | 1行 |
-- | 1 | TABLE SCAN | menu | 1行 |

从菜单本划掉菜品，需先定位

四、执行计划分析：查看"烹饪方案"

1. 基础查看（EXPLAIN）

EXPLAIN SELECT * FROM menu WHERE category='川菜';-- 输出：
-- | ID | OPERATOR  | NAME | EST.ROWS | COST |
-- | 0  | TABLE SCAN| menu | 20       | 45   |

2. 实时执行计划（查看实际使用的方案）

-- 1. 查找plan_id
SELECT plan_id FROM v$plan_cache_plan_stat
WHERE statement LIKE 'SELECT%menu%';-- 2. 查看实时计划
SELECT * FROM v$plan_cache_plan_explain
WHERE tenant_id=1001 AND plan_id=123;

五、执行计划缓存管理：厨房记忆优化

自动淘汰机制（类比餐厅菜单更新）

手动刷新缓存

-- 清空本机所有计划缓存
ALTER SYSTEM FLUSH PLAN CACHE;-- 清空特定租户的全局缓存
ALTER SYSTEM FLUSH PLAN CACHE TENANT='food_app' GLOBAL;

六、生活场景类比总结

技术概念	生活类比	关键要点
快速参数化	常客的"老规矩"订单	鱼香肉丝=@1，宫保鸡丁=@2
执行计划缓存	厨师的拿手菜肌肉记忆	第一次慢，后续秒出餐
查询改写	优化烹饪流程	分开处理川菜和粤菜订单
执行计划	菜品的标准操作流程卡	记录烹饪步骤和时间预估
DML操作	菜单更新操作	新增/修改/下架菜品
计划缓存淘汰	淘汰冷门菜品的记忆	三个月没人点的菜移出厨师记忆