Oracle調優(入門及提高篇)

    在過去的十年中， Oracle 已經成為世界上最專業的資料庫之一。對於 IT 專家來說，就是要確保利用 Oracle 的強大特性來提高他們公司的生產力。最有效方法之一是通過 Oracle 調優。它有大量的調整參數和技術來改進你的 Oracle 資料庫的效能。
    Oracle 調優是一個複雜的主題。關於調優可以寫整整一本書，不過，為了改善 Oracle 資料庫的效能，有一些基本的概念是每個 Oracle DBA 都應該遵從的。
    在這篇簡介中，我們將簡要地介紹以下的 Oracle 主題：
    -- 外部調整：我們應該記住 Oracle 並不是單獨啟動並執行。因此我們將查看一下通過調整 Oracle 伺服器以得到高的效能。
    --Row re-sequencing 以減少磁碟 I/O ：我們應該懂得 Oracle 調優最重要的目標是減少 I/O 。
    --Oracle SQL 調整。 Oracle SQL 調整是 Oracle 調整中最重要的領域之一，只要通過一些簡單的 SQL 調優規則就可以大幅度地提升 SQL 陳述式的效能，這是一點都不奇怪的。
    -- 調整 Oracle 排序：排序對於 Oracle 效能也是有很大影響的。
    -- 調整 Oracle 的競爭：表和索引的參數設定對於 UPDATE 和 INSERT 的效能有很大的影響。
    我們首先從調整 Oracle 外部的環境開始。如果記憶體和 CPU 的資源不足的話，任何的 Oracle 調整都是沒有協助的。
    外部的效能問題
    Oracle 並不是單獨啟動並執行。 Oracle 資料庫的效能和外部的環境有很大的關係。這些外部的條件包括有：
    ． CPU--CPU 資源的不足令查詢變慢。當查詢超過了 Oracle 伺服器的 CPU 效能時，你的資料庫效能就受到 CPU 的限制。
    ．記憶體 -- 可用於 Oralce 的記憶體數量也會影響 SQL 的效能，特別是在資料緩衝和記憶體排序方面。
    ．網路 -- 大量的 Net8 通訊令 SQL 的效能變慢。
    許多新手都錯誤的認為應該首先調整 Oracle 資料庫，而不是先確認外部資源是否足夠。實際上，如果外部環境出現瓶頸，再多的 Oracle 調整都是沒有協助的。
    在檢查 Oracle 的外部環境時，有兩個方面是需要注意的：
    1 、當運行隊列的數目超過伺服器的 CPU 數量時，伺服器的效能就會受到 CPU 的限制。補救的方法是為伺服器增加額外的 CPU 或者關閉需要很多處理資源的組件，例如 Oracle Parallel Query 。
    2 、記憶體分頁。當記憶體分頁時，記憶體容量已經不足，而記憶體頁是與磁碟上的交換區進行互動的。補救的方法是增加更多的記憶體，減少 Oracle SGA 的大小，或者關閉 Oracle 的多線程伺服器。
    可以使用各種標準的伺服器工具來得到伺服器的統計資料，例如 vmstat,glance,top 和 sar 。 DBA 的目標是確保資料庫伺服器擁有足夠的 CPU 和記憶體資源來處理 Oracle 的請求。
    以下讓我們來看一下 Oracle 的 row-resequencing 是如何能夠極大地減少磁碟 I/O 的。
    Row-resequencing （行的重新排序）
    就象我們上面提到的，有經驗的 Oracle DBA 都知道 I/O 是回應時間的最大組成部分。其中磁碟 I/O 特別厲害，因為當 Oracle 由磁碟上的一個資料檔案得到一個資料區塊時，讀的進程就必須等待物理 I/O 操作完成。磁碟操作要比資料緩衝慢 10,000 倍。因此，如果可以令 I/O 最小化，或者減少由於磁碟上的檔案競爭而帶來的瓶頸，就可以大大地改善 Oracle 資料庫的效能。
    如果系統響應很慢，通過減少磁碟 I/O 就可以有一個很快的改善。如果在一個事務中通過按一定的範圍搜尋 primary-key 索引來訪問表，那麼重新以 CTAS 的方法組織表將是你減少 I/O 的首要策略。通過在物理上將行排序為和 primary-key 索引一樣的順序，就可以加快獲得資料的速度。
    就象磁碟的Server Load Balancer一樣，行的重新排序也是很簡單的，而且也很快。通過與其它的 DBA 管理技巧一起使用，就可以在高 I/O 的系統中大大地減少響應的時間。
    在高容量的線上交易處理環境中（ online transaction processing ， OLTP ），資料是由一個 primary 索引得到的，重新排序表格的行就可以令連續塊的順序和它們的 primary 索引一樣，這樣就可以在索引驅動的表格式查詢中，減少物理 I/O 並且改善回應時間。這個技巧僅在應用選擇多行的時候有用，或者在使用索引範圍搜尋和應用發出多個查詢來得到連續的 key 時有效。對於隨機的唯一 primary-key （主鍵）的訪問將不會由行重新排序中得到好處。
    讓我們看一下它是如何工作的。考慮以下的一個 SQL 的查詢，它使用一個索引來得到 100 行：
    selectsalaryfromemployeewherelast_name like 'B%';
    這個查詢將會使用 last_name_index ，搜尋其中的每一行來得到目標行。這個查詢將會至少使用 100 次物理磁碟的讀取，因為 employee 的行存放在不同的資料區塊中。
    不過，如果表中的行已經重新排序為和 last_name_index 的一樣，同樣的查詢又會怎樣處理呢？我們可以看到這個查詢只需要三次的磁碟 I/O 就讀完全部 100 個員工的資料（一次用作索引的讀取，兩次用作資料區塊的讀取），減少了 97 次的塊讀取。
    重新排序帶來的效能改善的程度在於在你開始的時候行的亂序性如何，以及你需要由序列中訪問多少行。至於一個表中的行與索引的排序鍵的匹配程度，可以查看資料字典中的 dba_indexes 和 dba_tables 視圖得到。
    在 dba_indexes 的視圖中，查看 clustering_factor 列。如果 clustering_factor 的值和表中的塊數目大致一樣，那麼你的表和索引的順序是一樣的。不過，如果 clustering_factor 的值接近表中的行數目，那就表明表格中的行和索引的順序是不一樣的。
    行重新排序的作用是不可以小看的。在需要進行大範圍的索引搜尋的大表中，行重新排序可以令查詢的效能提高三倍。
    一旦你已經決定重新排序表中的行，你可以使用以下的工具之一來重新組織表格。
    . 使用 Oracle 的 Create Table As Select (CTAS) 文法來拷貝表格
    . Oracle9i 內建的表格重新組織工具
    以下，我們來看以下 SQL 陳述式的調優。
    SQL 調優
    Oracle 的 SQL 調優是一個複雜的主題，甚至是需要整本書來介紹 Oracle SQL 調優的細微差別。不過有一些基本的規則是每個 Oracle DBA 都需要跟從的，這些規則可以改善他們系統的效能。 SQL 調優的目標是簡單的：
    . 消除不必要的大表全表搜尋：不必要的全表搜尋導致大量不必要的 I/O ，從而拖慢整個資料庫的效能。調優專家首先會根據查詢返回的行數目來評價 SQL 。在一個有序的表中，如果查詢返回少於 40% 的行，或者在一個無序的表中，返回少於 7% 的行，那麼這個查詢都可以調整為使用一個索引來代替全表搜尋。對於不必要的全表搜尋來說，最常見的調優方法是增加索引。可以在表中加入標準的 B 樹索引，也可以加入 bitmap 和基於函數的索引。要決定是否消除一個全表搜尋，你可以仔細檢查索引搜尋的 I/O 開銷和全表搜尋的開銷，它們的開銷和資料區塊的讀取和可能的並存執行有關，並將兩者作對比。在一些情況下，一些不必要的全表搜尋的消除可以通過強制使用一個 index 來達到，只需要在 SQL 陳述式中加入一個索引的提示就可以了。
    . 在全表搜尋是一個最快的存取方法時，將小表的全表搜尋放到緩衝中，調優專家應該確保有一個專門的資料緩衝用作行緩衝。在 Oracle7 中，你可以使用 alter table xxx cache 語句，在 Oracle8 或以上，小表可以被強製為放到 KEEP 池中緩衝。
    . 確保最優的索引使用 ：對於改善查詢的速度，這是特別重要的。有時 Oracle 可以選擇多個索引來進行查詢，調優專家必須檢查每個索引並且確保 Oracle 使用正確的索引。它還包括 bitmap 和基於函數的索引的使用。
    . 確保最優的 JOIN 操作：有些查詢使用 NESTED LOOP join 快一些，有些則是 HASH join 快一些，另外一些則是 sort-merge join 更快。
    這些規則看來簡單，不過它們占 SQL 調優任務的 90% ，並且它們也無需完全懂得 Oracle SQL 的內部運作。以下我們來簡單概覽以下 Oracle SQL 的最佳化。
    我們首先簡要查看 Oracle 的排序，並且看一看排序操作是如何影響效能的。
    調整 Oracle 的排序操作
    排序是 SQL 文法中一個小的方面，但很重要，在 Oracle 的調整中，它常常被忽略。當使用 create index 、 ORDER BY 或者 GROUP BY 的語句時， Oracle 資料庫將會自動執行排序的操作。通常，在以下的情況下 Oracle 會進行排序的操作：
    使用 Order by 的 SQL 陳述式
    使用 Group by 的 SQL 陳述式 1 2 下一頁 >全文閱讀 提示：試試"← →"鍵，翻頁更方便哦！