<오라클 성능 고도화 원리와 해법1> Ch04-01 SQL과 옵티마이저
오라클 성능 고도화 원리와 해법1 - Ch04-01 SQL과 옵티마이저
SQL(Structured Query Language)을 4세대 언어(4GL)라고 말한다. 4세대 언어라고 하면, Visual Basic, Delphi, PowerBuilder 같은 GUI 환경의 비주얼 개발 툴을 일컫는 말인데, SQL이 왜 4세대 언어인지 의아할 것이다. 4세대 언어에서는 버튼을 만들 때 마우스 드래그 한번이면 충분하고 그 버튼을 만들기 위한 코딩은 내부에서 자동으로 이루어진다. 우리가 DBMS에 명령을 날릴 때도 SQL이라고 하는 구조화된 질의 언어를 통해 원하는 결과 집합을 요구할 뿐 그 결과 집합을 얻기 위한 처리 절차를 개발자가 직접 기술하지는 않기 때문에 SQL도 4세대 언어라고 부르는 것이다.
개발 업무를 시작하면서 처음부터 범용 RDBMS만을 사용해온 독자라면 당연한 것 아닌가라고 여기겠지만 파일 시스템이나 dBase III+, FoxPro, Clipper 같은 xBase 계열에서 데이터베이스 프로그래밍을 해본 독자라면 무엇을 말하려는지 눈치챘을 것이다. 예전에는 두 개 테이블을 조인해 사용자가 원하는 결과 집합을 얻으려면, 기준 테이블을 select 하고 한 건씩 fetch하면서 반대편 테이블로부터 조인 레코드를 seek하는 과정을 루핑을 통해 반복 수행하는 프로시저를 개발자가 직접 코딩해야 했다.
하지만 옵티마이저가 내장된 DBMS를 사용한다면 그럴 필요가 없다. 예컨대, EMP와 DEPT 테이블을 조인하는 아래(그림 4-2) SQL 문 하나만 작성하면 결과 집합을 얻기 위해 필요한 프로시저는 내부에서 자동으로 생성되기 때문이다.
우리를 대신해 프로그래밍해주는 존재가 DBMS에 내장돼 있는 것인데, 바로 SQL 옵티마이저가 그것이다. 따라서 옵티마이저가 내장된 DBMS에서 개발하고 있다면 진정한 프로그래머는 옵티마이저인 셈이다.
그림 4-3과 같은 과정을 거쳐 옵티마이저에 의해 생성된 처리절차를 사용자가 확인할 수 있도록 트리 구조로 표현한 것이 실행계획(Execution Plan)이다.
SQL 옵티마이저는 최소 비용, 최적의 경로를 선택해서 사용자가 원하는 작업을 가장 효율적으로 수행할 수 있는 프로시저를 자동으로 생성해주는 DBMS의 핵심 기능이라고 이해하면 된다. 옵티마이저의 최적화 수행 단계를 요약하면 아래와 같다(그림 4-4 참조).
- 사용자가 던진 쿼리 수행을 위해, 후보군이 될 만한 실행 계획들을 찾아낸다.
- 데이터 딕셔너리(Data Dictionary)에 미리 수집해 놓은(Dynamic Sampling 기능은 논외로 함) 오브젝트 통계 및 시스템 통계 정보를 이용해 각 실행 계획의 예상 비용을 산정한다.
- 각 실행 계획의 비용을 비교해서 최소 비용을 갖는 하나를 선택한다.
참고로, 옵티마이저를 설명하고 나면 SQL 파싱과 최적화를 담당하는 별도의 백그라운드 프로세스가 떠있냐는 질문을 가끔 받는데, 그렇지 않다. 1강 오라클 아키텍처에서 이미 설명했듯이, SQL을 파싱하고, 필요하면 최적화를 수행하며, 커서를 열어 SQL을 실행하면서 블록을 읽고, 읽은 데이터를 정렬해서 클라이언트가 요청한 결과집합을 만들어 네트워크를 통해 전송하는 일련의 작업들을 모두 서버 프로세스가 처리해준다.