다양한 검색조건의 튜닝방법

업무적으로 볼때 조회화면의 검색조건들의 조합은 참으로 다양하다.
아래의 SQL 을 보면 WHERE 절의 모든 변수(:v_grade , :v_loc , :v_hiredate )에 값이 생략이 가능하다.
즉 모든 변수에 값이 들어올수도 있고 일부만 들어올수도 있고 전체가 안들어 올수도 있다.
where 절의 대부분이  그런조건이라고 가정하면 그런 SQL 들은 튜닝하기가 참 난감하다.
이럴때 당신이라면 어떻게 할것인가?
전통적인 튜닝 방법인 UNION ALL 로 모두 쪼개서 분리 할것인가?
아래의 인덱스 구조와 SQL 을 보자.

EMP 인덱스:
1) PK_EMP ( EMPNO )
2) EMP_IDX1 ( SAL )
3) EMP_IDX2 ( HIREDATE )
4) EMP_IDX3 ( DEPTNO )

DEPT 인덱스 :
1) PK_DEPT ( DEPTNO )
2) DEPT_IDX1 ( LOC )

SALGRADE 인덱스:
1) PK_SALGRADE( GRADE )
2) SALGRADE( HISAL, LOSAL)

1. 다양한 조건검색을 OR 로 처리할경우(원본 SQL)

SELECT a.empno, a.ename, a.job, b.dname, a.sal
  FROM EMP a,
       DEPT b,
       SALGRADE c
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and (c.grade = :v_grade or :v_grade is null) --> 변수에 NULL 대입
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)            -->  변수에 NULL 대입
   and (a.hiredate = :v_hiredate or :v_hiredate is null); --> 변수 :v_hiredate 에 '1980-12-17' 값을 대입한다.

물론 위의 SQL 을 아래처럼 나타태도 PLAN 상으로는 같다.

SELECT a.empno, a.ename, a.job, b.dname, a.sal
  FROM EMP a,
       DEPT b,
       SALGRADE c
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and c.grade LIKE :v_grade||'%'  --> 변수에 NULL 대입
   and b.loc LIKE :v_loc||'%'           -->  변수에 NULL 대입
   and a.hiredate LIKE :v_hiredate||'%'; --> 변수 :v_hiredate 에 '1980-12-17' 값을 대입한다.

-------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                     | Name     | Starts | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
-------------------------------------------------------------------------------------------
|   1 |  NESTED LOOPS                 |          |      1 |      1 |00:00:00.01 |      21 |
|   2 |   NESTED LOOPS                |          |      1 |      1 |00:00:00.01 |      19 |
|*  3 |    TABLE ACCESS FULL          | SALGRADE |      1 |      5 |00:00:00.01 |       8 |
|*  4 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP      |      5 |      1 |00:00:00.01 |      11 |
|*  5 |     INDEX RANGE SCAN          | EMP_IDX1 |      5 |     14 |00:00:00.01 |       3 |
|*  6 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | DEPT     |      1 |      1 |00:00:00.01 |       2 |
|*  7 |    INDEX UNIQUE SCAN          | PK_DEPT  |      1 |      1 |00:00:00.01 |       1 |
-------------------------------------------------------------------------------------------
 
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
 
   3 - filter((:V_GRADE IS NULL OR "C"."GRADE"=TO_NUMBER(:V_GRADE)))
   4 - filter((:V_HIREDATE IS NULL OR "A"."HIREDATE"=TO_DATE(:V_HIREDATE,'YYYY-MM-DD')))
   5 - access("A"."SAL">="C"."LOSAL" AND "A"."SAL"<="C"."HISAL")
   6 - filter(("B"."LOC"=:V_LOC OR :V_LOC IS NULL))
   7 - access("A"."DEPTNO"="B"."DEPTNO")

해석 : 위 PLAN 을 보면   :v_hiredate 에 값이 들어 왔으므로 당연히 EMP_IDX2  인덱스를 먼저
         ACCESS 해야 하지만 엉뚱한 테이블 부터 ACCESS 하여서 비효율이 발생 하였다.
         즉 동적으로 변수값이 들어옴에 따라 PLAN 을 최적화 하지 못한다는 의미이다.
        물론 버젼이 11g 라면 동적으로 최적화 할수 있는 기능(Adaptive Cursor sharing)이 있지만
        항상 그렇게 되는건 아니다.
        그러면 이런 문제를 해결하기위해 어떻게 해야 할까?
        아래의 2~4 번에 해답이 있다.

2.엑세스 형태별로 UNION ALL 로 분리함

  먼저 UNION ALL 로 분리하는 기준은 똑똑한 조건에 먼저 우선순위를 주었다.
  다시말하면 :v_hiredate 는 굉장히 똑똑한 조건이므로 값이 들어오면   :v_grade 나 :v_loc 에 값이
  들어오던 들어오지 않던 대세에 지장이 없다는 의미이다.
  마찬가지 방법으로 :v_hiredate 가 들어오지 않는 상황에서는 두번째로 똑똑한 조건인 :v_grade 에
  값이 들어오면 :v_loc 이 들어오던 들어오지 않던 중요하지 않다는 의미이다.
  따라서 순서는  :v_hiredate --> :v_grade --> :v_loc 로 하였다.
  실행시에 다른변수에는 값을 넣지않고  :v_hiredate 만 '1980-12-17' 값을 대입한다.
 

SELECT ....  --> :v_hiredate 가 들어 왔을때    
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and (c.grade = :v_grade or :v_grade is null)
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)
   and a.hiredate = :v_hiredate and :v_hiredate is not null  
UNION ALL
SELECT .... --> :v_hiredate 가 안들어 오고 :v_grade 가 들어올때
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and c.grade = :v_grade
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)
   and :v_hiredate is null and :v_grade is not null     
UNION ALL  
SELECT .... --> :v_hiredate 가 안들어 오고 :v_grade 가 안들어오고 :v_loc 가 들어올때
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal때
   and c.grade = :v_grade
   and b.loc =:v_loc
   and :v_hiredate is null and :v_grade is null and :v_loc is not null
UNION ALL  
SELECT .... --> 변수에 아무것도 안들어 왔을때
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is null
   and :v_loc is null  ;  

---------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                        | Name          | Starts | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|   1 |  UNION-ALL                       |               |      1 |      1 |00:00:00.05 |       8 |
|*  2 |   FILTER                         |               |      1 |      1 |00:00:00.05 |       8 |
|*  3 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID   | SALGRADE      |      1 |      1 |00:00:00.05 |       8 |
|   4 |     NESTED LOOPS                 |               |      1 |      3 |00:00:00.08 |       7 |
|   5 |      NESTED LOOPS                |               |      1 |      1 |00:00:00.04 |       5 |
|   6 |       TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP           |      1 |      1 |00:00:00.02 |       3 |
|*  7 |        INDEX RANGE SCAN          | EMP_IDX2      |      1 |      1 |00:00:00.01 |       2 |
|*  8 |       TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT          |      1 |      1 |00:00:00.02 |       2 |
|*  9 |        INDEX UNIQUE SCAN         | PK_DEPT       |      1 |      1 |00:00:00.01 |       1 |
|* 10 |      INDEX RANGE SCAN            | SALGRADE_IDX1 |      1 |      1 |00:00:00.01 |       2 |
|* 11 |   FILTER                         |               |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  12 |    NESTED LOOPS                  |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  13 |     NESTED LOOPS                 |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  14 |      TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | SALGRADE      |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 15 |       INDEX RANGE SCAN           | PK_SALGRADE   |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  16 |      TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | EMP           |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 17 |       INDEX RANGE SCAN           | EMP_IDX1      |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 18 |     TABLE ACCESS BY INDEX ROWID  | DEPT          |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 19 |      INDEX UNIQUE SCAN           | PK_DEPT       |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 20 |   FILTER                         |               |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 21 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID   | SALGRADE      |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  22 |     NESTED LOOPS                 |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  23 |      NESTED LOOPS                |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  24 |       TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT          |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 25 |        INDEX RANGE SCAN          | DEPT_IDX1     |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  26 |       TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP           |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 27 |        INDEX RANGE SCAN          | EMP_IDX3      |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 28 |      INDEX RANGE SCAN            | PK_SALGRADE   |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 29 |   FILTER                         |               |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  30 |    MERGE JOIN                    |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  31 |     SORT JOIN                    |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 32 |      HASH JOIN                   |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  33 |       TABLE ACCESS FULL          | DEPT          |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  34 |       TABLE ACCESS FULL          | EMP           |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 35 |     FILTER                       |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|* 36 |      SORT JOIN                   |               |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|  37 |       INDEX FULL SCAN            | SALGRADE_IDX1 |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (지면관계상 생략)

해석 : PLAN 이 개발자가 의도한대로 분리되었고 A-Rows 와 Buffers 를 보면 분리된 SQL 중에서 첫번째
       SQL 만 값이 있다.
       하지만 최적의 SQL 이 되려면 아직도 멀었다.

3.UNION ALL 로 분리된 각각의 SQL 최적화

:v_grade 에 값이 들어오지 않는다면 더이상 SALGRADE 테이블은 필요가 없다.
과감히 FROM 절에서 삭제하자.
물론 a.sal 컬럼의 값에 NULL 이 있다면 답이 달라지므로 주의해야 한다.

SELECT ....
FROM   EMP a,
       DEPT b,
       SALGRADE c
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and (c.grade = :v_grade or :v_grade is null)
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)
   and a.hiredate = :v_hiredate
   and :v_hiredate is not null
UNION ALL
SELECT ....
  FROM EMP a,
       DEPT b,
       SALGRADE c
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and c.grade = :v_grade
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is not null
UNION ALL  
SELECT ....
  FROM EMP a,
       DEPT b             --> SALGRADE 테이블은 필요가 없음
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and b.loc =:v_loc
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is null
   and :v_loc is not null
UNION ALL  
SELECT ....
  FROM EMP a,
       DEPT b            --> SALGRADE 테이블은 필요가 없음
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is null
   and :v_loc is null  ;

PLAN 정보 및 Predicate Information (지면관계상 생략)


4.NVL 혹은 DECODE 함수의 활용

UNION ALL 로 분리하면 옵티마이져 입장에서는 환영할 일이지만 개발자 입장에서 보면 반복적인 코딩이 증가하고 유지보수시 일량이 늘어나는 단점이 있다.
그렇다면 코딩량을 줄일수 있는 최적의 방법은 없는것일까?
물론 방법이 있다.
아래의 SQL 을 보자.
아래의 SQL 은 UNION ALL로 분리된 SQL 중에서 마지막 2개의 SQL 을 합친 것이다.

SELECT a.empno, a.ename, a.job, b.dname, a.sal
  FROM EMP a,
       DEPT b
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and b.loc = decode(:v_loc, null,  b.loc, :v_loc) --:V_LOC 에 'CHICAGO' 대입
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is null
   and :v_loc is not null

----------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                       | Name      | Starts | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
----------------------------------------------------------------------------------------------
|   1 |  CONCATENATION                  |           |      1 |      6 |00:00:00.03 |       7 |
|*  2 |   FILTER                        |           |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|   3 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID  | EMP       |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|   4 |     NESTED LOOPS                |           |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|   5 |      TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT      |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|*  6 |       INDEX FULL SCAN           | DEPT_IDX1 |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|*  7 |      INDEX RANGE SCAN           | EMP_IDX3  |      0 |      0 |00:00:00.01 |       0 |
|*  8 |   FILTER                        |           |      1 |      6 |00:00:00.03 |       7 |
|   9 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID  | EMP       |      1 |      6 |00:00:00.03 |       7 |
|  10 |     NESTED LOOPS                |           |      1 |      8 |00:00:00.15 |       5 |
|  11 |      TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT      |      1 |      1 |00:00:00.01 |       3 |
|* 12 |       INDEX RANGE SCAN          | DEPT_IDX1 |      1 |      1 |00:00:00.01 |       2 |
|* 13 |      INDEX RANGE SCAN           | EMP_IDX3  |      1 |      6 |00:00:00.01 |       2 |
----------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                               
Predicate Information (identified by operation id):                                                            
---------------------------------------------------                                                            
                                                                                                               
   2 - filter((:V_LOC IS NOT NULL AND :V_GRADE IS NULL AND :V_HIREDATE IS NULL AND :V_LOC IS NULL))            
   6 - filter("B"."LOC" IS NOT NULL)                                                                           
   7 - access("A"."DEPTNO"="B"."DEPTNO")                                                                       
   8 - filter((:V_LOC IS NOT NULL AND :V_GRADE IS NULL AND :V_HIREDATE IS NULL AND :V_LOC IS NOT NULL))        
  12 - access("B"."LOC"=:V_LOC)                                                                                
  13 - access("A"."DEPTNO"="B"."DEPTNO")         
 
해석 : DECODE 함수를 사용함으로써 맨마지막 2개의 SQL 을 합쳤으나 옵티마이져가 조건이 들어오는 경우와
         들어오지 않는경우를 옵티마이져는 자동으로 UNION ALL 로 분리하였다.
         그러나 항상 이렇게 분리되는것은 아니므로 주의를 요한다.

5.SQL 의 최종모습

SELECT a.empno, a.ename, a.job, b.dname, a.sal
  FROM EMP a,
       DEPT b,
       SALGRADE c
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and (c.grade = :v_grade or :v_grade is null)
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)
   and a.hiredate = :v_hiredate
   and :v_hiredate is not null
UNION ALL
SELECT a.empno, a.ename, a.job, b.dname, a.sal
  FROM EMP a,
       DEPT b,
       SALGRADE c
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and a.sal between c.losal and c.hisal
   and c.grade = :v_grade
   and (b.loc = :v_loc or :v_loc is null)
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is not null
UNION ALL  
SELECT a.empno, a.ename, a.job, b.dname, a.sal
  FROM EMP a,
       DEPT b
 WHERE a.deptno = b.deptno
   and b.loc = nvl(:v_loc, b.loc)
   and :v_hiredate is null
   and :v_grade is null  ;

     
결론 : 검색화면의 경우 다양한 검색조건들이 들어올수 있다.
         기본적인 전략은 아래와 같이 순서대로 3가지 이다.
         1.똑똑한 조건을 기준으로 UNION  ALL 로 분리한다.(2번에 해당)
         2.UNION ALL 로 분리된 각각의 SQL 을 최적화 한다.(3번에 해당) --> FROM 절의 테이블 갯수가 달라진다.
         3.DECODE 나 NVL 을 사용함으로서 과도한 UNION ALL 로 분리되어 거대해지고  
            Shared Pool 에 무리를 줄수도 있는 SQL 을 통합하여 하나로 만든다.(4번에 해당)