隐式数据类型转换案例一则

在OLTP系统中，要求对频繁执行的SQL使用绑定变量（唯一值少的字段，如type、status等，数据分布不均是常见情况，这种字段不建议使用绑定变量）。

在使用绑定变量时，有时开发人员对使用的字段类型不是很清楚，比如银行账号、电话号码、全数字型的序列号等，可以定义成number类型，也可以定义成varchar2类型。如果字段类型与绑定变量使用的数据类型不匹配，就会发生隐式类型转换。

常见的有害隐式类型转换发生在下面情况：varchar2_col = :number_variable

即varchar2类型的字段，使用的绑定变量类型是number类型，这将造成字段上的索引不能使用，如果是频繁执行的SQL，将会给系统带来严重的性能问题。

下面是一个比较让人迷惑的案例：

在对某客户一个重要系统进行优化时，在AWR的TOP SQL中遇到了这个SQL：

SQL代码非常简单：

SELECT NVL(MAX(DCC_PROC_ID),0)

FROM P_SERV A

WHERE ACC_NBR = :B2 AND SERV_ID <> :B1;

其中ACC_NBR（varchar2类型）和SERV_ID都是选择性很好的字段，两个字段上都有索引，因为SERV_ID是不等于条件，不能使用索引，那么这个SQL正常情况应该是使用ACC_NBR字段上的索引才是最佳路径。而且平均执行时间不应该超过1毫秒，实际显示平均执行时间达到了540毫秒，肯定有问题。

通过sqlhc工具收集了该SQL相关信息，发现SQL的执行计划有3个：

其中1最好，2和3都与1差了几百倍的性能。而根据常理，只有执行计划1才是比较正常的性能表现。

再看SQL执行情况，1和2两个计划同时存在，效率差别非常明显：

再来分别看3个执行计划的具体内容：

执行计划1，plan_hash_value=1228755719，使用了ACC_NBR字段上的索引，没有问题。

执行计划2，plan_hash_value=164228054，使用全表扫描的执行计划，在执行计划显示的最后部分，Predicate Information里，有TO_NUMBER（“ACC_NBR”）=:B2 字样，再结合上面部分的Peeked Binds信息，ACC_NBR字段使用的绑定变量是NUMBER类型，由此可以判断，这是因为绑定变量使用的数据类型与字段本身的类型不匹配，优化器自动对字段做了隐式类型转换，相当于在字段上使用了TO_NUMBER函数，这种情况就不能使用ACC_NBR字段上的索引:

再来看第3个执行计划，plan_hash_value=1669185283，这个执行计划因为是历史执行计划，看不到Predicate Information信息（只有sql执行计划存在于V$SQL_PLAN视图时，才会有Predicate Information信息，DBA_HIST_SQL_PLAN不保存这个信息），但是绑定变量使用的数据类型能够看到，是NUMBER类型。这种情况下，优化器还是因为隐式类型转换不能使用ACC_NBR字段上的索引，转而使用两个索引全扫描再做index join的执行计划，效率更差。

经过开发人员对代码的核对，发现这段SQL在两个不同的代码段中被调用，一段代码使用了正确的绑定变量类型（varchar2），而另一段则使用了number类型的绑定变量，这就造成了同一个sql_id， 同时存在多个不同执行计划的情况。这种情况应该属于应用代码不规范。

研发人员将使用number类型的绑定变量更换成varchar2类型后，SQL就都使用执行计划1了，执行效率大幅提高，CPU使用率也下降很多。

有的DBA在遇到这种多个执行计划同时存在的情况（这个情况比较特殊），可能会考虑使用SQL profile来固定执行计划，但是固定的执行计划只对正确使用绑定变量类型的SQL生效，对于不正确绑定变量类型，SQL profile也不起作用。

总结：

研发人员在使用绑定变量时，应该密切关注表字段定义的数据类型，尤其是当电话号码、账号信息等全数字的字段定义成varchar2时，千万不要使用number类型的绑定变量，否则会严重消耗系统资源，SQL本身性能也会非常差。

另一种情况是number数据类型的字段，在绑定变量是varchar2时，也会发生隐式类型转换。但是，这个隐式类型转换是发生在绑定变量上，因此不会对执行计划有影响，是无害的。

如何检查和发现系统中存在的隐式类型转换？ 这里简单列出最常见的一种检查方法：

select sql_id,object_owner,operation,options,object_name,

filter_predicates,projection

from v$sql_plan where filter_predicates like 'TO_NUMBER%'

此外还有一些其他的隐式类型转换，如date类型的字段，使用了timestamp的绑定变量等，也需要注意。