Oracle性能
几个简单的步骤大幅提高Oracle性能--我优化数据库的三板斧
数据库优化的讨论可以说是一个永恒的主题。资深的Oracle优化人员通常会要求提出性能问题的人对数据库做一个statspack，贴出数据库配置等等。还有的人认为要抓出执行最慢的语句来进行优化。但实际情况是，提出疑问的人很可能根本不懂执行计划，更不要说statspack了。而我认为，数据库优化，应该首先从大的方面考虑：网络、服务器硬件配置、操作系统配置、Oracle服务器配置、数据结构组织、然后才是具体的调整。实际上网络、硬件等往往无法决定更换，应用程序一般也无法修改，因此应该着重从数据库配置、数据结构上来下手，首先让数据库有一个良好的配置，然后再考虑具体优化某些过慢的语句。我在给我的用户系统进行优化的过程中，总结了一些基本的，简单易行的办法来优化数据库，算是我的三板斧，呵呵。不过请注重，这些不一定普遍使用，甚至有的会有副作用，但是对OLTP系统、基于成本的数据库往往行之有效，不妨试试。（注：附件是Burleson写的用来报告数据库性能等信息的脚本，本文用到）
一．设置合适的SGA
经常有人抱怨服务器硬件很好，但是Oracle就是很慢。很可能是内存分配不合理造成的。
(1)假设内存有512M，这通常是小型应用。建议Oracle的SGA大约240M，其中：共享池（SHARED_POOL_SIZE）可以设置60M到80M，根据实际的用户数、查询等来定。数据块缓冲区可以大致分配120M-150M，8i下需要设置DB_BLOCK_BUFFERS，DB_BLOCK_BUFFER*DB_BLOCK_SIZE等于数据块缓冲区大小。9i 下的数据缓冲区可以用db_cache_size来直接分配。
(2)假设内存有1G，Oracle 的SGA可以考虑分配500M：共享池分配100M到150M，数据缓冲区分配300M到400M。
(3)内存2G，SGA可以考虑分配1.2G，共享池300M到500M，剩下的给数据块缓冲区。
(4)内存2G以上：共享池300M到500M就足够啦，再多也没有太大帮助；(Biti_rainy有专述)数据缓冲区是尽可能的大，但是一定要注重两个问题：一是要给操作系统和其他应用留够内存，二是对于32位的操作系统，Oracle的SGA有1.75G的限制。有的32位操作系统上可以突破这个限制，方法还请看Biti的大作吧。
二．分析表和索引，更改优化模式
Oracle默认优化模式是CHOOSE，在这种情况下，假如表没有经过分析，经常导致查询使用全表扫描，而不使用索引。这通常导致磁盘I/O太多，而导致查询很慢。假如没有使用执行计划稳定性，则应该把表和索引都分析一下，这样可能直接会使查询速度大幅提升。分析表命令可以用ANALYZE TABLE 分析索引可以用ANALYZE INDEX命令。对于少于100万的表，可以考虑分析整个表，对于很大的表，可以按百分比来分析，但是百分比不能过低，否则生成的统计信息可能不准确。可以通过DBA_TABLES的LAST_ANALYZED列来查看表是否经过分析或分析时间，索引可以通过DBA_INDEXES的LAST_ANALYZED列。
下面通过例子来说明分析前后的速度对比。（表CASE_GA_AJZLZ大约有35万数据，有主键）首先在SQLPLUS中打开自动查询执行计划功能。(第一次要执行\RDBMS\ADMIN\utlXPlan.sql来创建PLAN_TABLE这个表)
SQL SET AUTOTRACE ON
SQLSET TIMING ON
通过SET AUTOTRACE ON 来查看语句的执行计划，通过SET TIMING ON 来查看语句运行时间。
SQL select count(*) from CASE_GA_AJZLZ;
COUNT(*)
----------
346639
已用时间: 00: 00: 21.38
Execution Plan
----------------------------------------------------------
0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE
1 0 SORT (AGGREGATE)
2 1 TABLE Access (FULL) OF 'CASE_GA_AJZLZ'
……………………
请注重上面分析中的TABLE ACCESS(FULL)，这说明该语句执行了全表扫描。而且查询使用了21.38秒。这时表还没有经过分析。下面我们来对该表进行分析：
SQL analyze table CASE_GA_AJZLZ compute statistics;
表已分析。
已用时间: 00: 05: 357.63
然后再来查询：
SQL select count(*) from CASE_GA_AJZLZ;
COUNT(*)
----------
346639
已用时间: 00: 00: 00.71
Execution Plan
----------------------------------------------------------
0 SELECT STATEMENT Optimizer=FIRST_ROWS (Cost=351 Card=1)
1 0 SORT (AGGREGATE)
2 1 INDEX (FAST FULL SCAN) OF 'PK_AJZLZ' (UNIQUE) (Cost=351
Card=346351)
…………………………
请注重，这次时间仅仅用了0.71秒！这要归功于INDEX(FAST FULL SCAN)。通过分析表，查询使用了PK_AJZLZ索引，磁盘I/O大幅减少，速度也大幅提升！下面的实用语句可以用来生成分析某个用户的所有表和索引，假设用户是GAXZUSR：
SQL set pagesize 0
SQL spool d:\analyze_tables.sql;
SQL select 'analyze table 'owner'.'table_name' compute statistics;' from dba_tables where owner='GAXZUSR';
SQL spool off
SQL spool spool d:\analyze_indexes.sql;
SQL select 'analyze index 'owner'.'index_name' compute statistics;' from dba_indexes where owner='GAXZUSR';
SQL spool off
SQL @d:\analyze_tables.sql
SQL @d:\analyze_indexes.sql
解释：上面的语句生成了两个sql文件，分别分析全部的GAXZUSR的表和索引。假如需要按照百分比来分析表，可以修改一下脚本。通过上面的步骤，我们就完成了对表和索引的分析，可以测试一下速度的改进啦。建议定期运行上面的语句，尤其是数据经过大量更新。
当然，也可以通过dbms_stats来分析表和索引，更方便一些。但是我仍然习惯上面的方法，因为成功与否会直接提示出来。
另外，我们可以将优化模式进行修改。optimizer_mode值可以是RULE、CHOOSE、FIRST_ROWS和ALL_ROWS。对于OLTP系统，可以改成FIRST_ROWS，来要求查询尽快返回结果。这样即使不用分析，在一般情况下也可以提高查询性能。但是表和索引经过分析后有助于找到最合适的执行计划。
三．设置cursor_sharing=FORCE 或SIMILAR
这种方法是8i才开始有的，oracle805不支持。通过设置该参数，可以强制共享只有文字不同的语句解释计划。例如下面两条语句可以共享：
SQL SELECT * FROM MYTABLE WHERE NAME='tom'
SQL SELECT * FROM MYTABLE WHERE NAME='turner'
这个方法可以大幅降低缓冲区利用率低的问题，避免语句重新解释。通过这个功能，可以很大程度上解决硬解析带来的性能下降的问题。个人感觉可根据系统的实际情况，决定是否将该参数改成FORCE。该参数默认是exact。不过一定要注重，修改之前，必须先给ORACLE打补丁，否则改之后oracle会占用100%的CPU,无法使用。对于ORACLE9i，可以设置成SIMILAR，这个设置综合了FORCE和EXACT的优点。不过请慎用这个功能，这个参数也可能带来很大的负面影响！
四．将常用的小表、索引钉在数据缓存KEEP池中
内存上数据读取速度远远比硬盘中读取要快，据称，内存中数据读的速度是硬盘的14000倍！假如资源比较丰富，把常用的小的、而且经常进行全表扫描的表给钉内存中，当然是在好不过了。可以简单的通过ALTER TABLE tablename CACHE来实现，在ORACLE8i之后可以使用ALTER TABLE table STORAGE(BUFFER_POOL KEEP)。一般来说，可以考虑把200数据块之内的表放在keep池中，当然要根据内存大小等因素来定。关于如何查出那些表或索引符合条件，可以使用本文提供的access.sql和access_report.sql。这两个脚本是闻名的Oracle专家 Burleson写的，你也可以在读懂了情况下根据实际情况调整一下脚本。对于索引，可以通过ALTER INDEX indexname STORAGE(BUFFER_POOL KEEP)来钉在KEEP池中。
将表定在KEEP池中需要做一些预备工作。对于ORACLE9i 需要设置DB_KEEP_CACHE_SIZE，对于8i，需要设置buffer_pool_keep。在8i中，还要修改db_block_lru_latches，该参数默认是1，无法使用buffer_pool_keep。该参数应该比2*3*CPU数量少，但是要大于1，才能设置DB_KEEP_CACHE_BUFFER。buffer_pool_keep从db_block_buffers中分配，因此也要小于db_block_buffers。设置好这些参数后，就可以把常用对象永久钉在内存里。
五．设置optimizer_max_permutations
对于多表连接查询，假如采用基于成本优化(CBO)，ORACLE会计算出很多种运行方案，从中选择出最优方案。
这个参数就是设置oracle究竟从多少种方案来选择最优。假如设置太大，那么计算最优方案过程也是时间比较长的。Oracle805和8i默认是80000，8建议改成2000。对于9i，已经默认是2000了。
六．调整排序参数
(1) SORT_AREA_SIZE:默认的用来排序的SORT_AREA_SIZE大小是32K，通常显得有点小，一般可以考虑设置成1M（1048576）。这个参数不能设置过大，因为每个连接都要分配同样的排序内存。
(2) SORT_MULTIBLOCK_READ_COUNT:增大这个参数可以提高临时表空间排序性能，该参数默认是2，可以改成32来对比一下排序查询时间变化。注重，这个参数的最大值与平台有关系。
七．调整其它几个要害的性能参数
很多人认为使用oracle数据库，系统的默认参数就是最好的，其实不是这样，很多参数都需要调整，而且调整前后性能大不一样。
(1) log_buffer
日志缓冲区大小默认设置32k太小了，建议设置成512K或者1M。
log_buffer=524288
(2) optimizer_index_caching
这个参数可以设置索引的缓冲度，范围是0到100，默认是0，可以考虑设置成90
(3) optimizer_index_cost_adj
这个参数是一个百分比，表明索引扫描与全表扫描的代价范围是1到1000。默认=100表名索引扫描与全表扫描代价一样。将这个参数设小表名索引代价要小于全表扫描，这样就使得使用CBO进行成本计算时更倾向于使用索引扫描。建议把这个参数设置成30到50。
八．改变联机日志文件大小(一般用于oracle805)
Oracle805的联机日志文件默认只有1M大小，这实在是太小了，通过查看数据库的日志，很可能发现“checkpoint not complete”之类的错误提示。这会导致系统稳定性，同样也降低了数据库性能。建议修改成10M。修改方法是删除一个组、添加一个组，直到3个组都换成新的大小。说明：这个操作需要实施人员具有较多的数据库知识，假如不太了解，最好不要试验。
九．改变数据块大小(一般用于oracle805)
Oracle805默认的块(DB_BLOCK_SIZE)大小是2K，太小了，因为块小，所以请求同样的数据量的时候，读的次数就要增多，导致性能低下。当然假如服务器性能比较好，还是升级Oracle更好，假如服务器配置比较差，建议改成8K。但是数据块不能直接修改，唯一的办法就是将数据导出，重新创建数据库，然后将数据导入。说明：这个操作需要实施人员具有较多的数据库知识，假如不太了解，最好不要试验。
十．设置合适的表存储参数
对于有很多并发写入用户的系统来说，假如系统没有经过调整，经常会有数据等待现象。这是因为9i之前的表设置的默认的自由队列freelists为1，这样就可能造成数据等待。通过查看v$waitstat，假如发现data block 或者free list类的count次数很大，则说明等待情况严重，需要增加freelists。这个参数在8i、9i中可以动态修改（需要打补丁，否则会有ORA-10620: Operation not allowed on this segment）在ORACLE805中，只能通过重新创建表来修改。
SQL select * from v$waitstat;
CLASS COUNT TIME
------------------ ---------- ----------
data block 11922013 342456
sort block 0 0
save undo block 0 0
segment header 1 0
free list 0 0
假如测算经常有10个并发的写用户，可以把表的freelists改成10。例如下面的脚本可以把GAXZUSR用户的所有表重新设置FREELISTS的语句写在D:\FREELISTS.SQL里：
SQL SET PAGESIZE 0
SQL SPOOL D:\FREELISTS.SQL
SQL SELECT 'ALTER TABLE 'TABLE_NAME' STORAGE(FREELISTS 10);' FROM DBA_TABLES WHERE OWNER=’GAXZUSR’;
SQLSPOOL OFF
检查D:\FREELISTS.SQL,没有错误后运行修改FREELISTS：
SQL@D:\FREELISTS.SQL
十一．重新组织表结构
(1) 按照主键重新排序。
数据库运行了一段时间后，可能会有很多数据，而这些数据又可能是经常按照某个字段来选取区段数据。假如我们能够把主键按照顺序重新来组织一下表，那么用主键进行的查询就会明显快很多，主要是因为经过排序后，相似的编号都放在同一个数据块里，ORACLE在进行主键范围查找的时候，就会大大减少物理块度读取数量。在对表和索引分析之后，可以通过DBA_INDEXES的CLUSTERING_FACTOR列来判定表是否需要重新排序。假如该字段的值与表的BLOCK数量差不多，则不需要重新排序，假如和表的行数差不多，则应该考虑重新组织一下了。下面的例子示意性说明怎样对表CASE_GA_AJZLZ按照主键PK_AJZLZ进行重新排序：
<1 将表CASE_GA_AJZLZ的索引、外间约束引用等找出来备用。
SET PAGESIZE 0
SET LINESIZE 300
SPOOL DISABLE_CONSTRAINTS.SQL
SELECT 'ALTER TABLE 'TABLE_NAME' DISABLE CONSTRAINT 'CONSTRAINT_NAME';' FROM USER_CONSTRAINTS WHERE CONSTRAINT_TYPE='R' AND R_CONSTRAINT_NAME='PK_AJZLZ';
SPOOL OFF
SPOOL CREATE_CONSTRAINTS.SQL
SELECT 'ALTER TABLE 'TABLE_NAME' ADD CONSTRAINT 'CONSTRAINT_NAME' FOREIGN KEY(CASEID) REFERENCES CASE_GA_AJZLZ(CASEID);' FROM USER_CONSTRAINTS WHERE CONSTRAINT_TYPE='R' AND R_CONSTRAINT_NAME='PK_AJZLZ';
SPOOL OFF
SPOOL CREATE_INDEX.SQL
SELECT 'CREATE INDEX 'INDEX_NAME' ON 'TABLE_NAME'('COLUMN_NAME') TABLESPACE INDX ;' FROM USER_IND_COLUMNS WHERE TABLE_NAME='CASE_GA_AJZLZ' AND INDEX_NAME<'PK_AJZLZ';
<2 创建新的表CASE_GA_AJZLZ_NEW：
SQL CREATE TABLE CASE_GA_AJZLZ_NEW AS SELECT
/*+INDEX(CASE_GA_AJZLZ PK_AJZLZ) */ * FROM CASE_GA_AJZLZ ;
注重，上面的注释（红颜色部分）表名按照PK_AJZLZ排序来重新组织表。
<3禁用CASE_GA_AJZLZ的外间约束，将表CASE_GA_AJZLZ TRUNCATE，然后删除之
<4 将表CASE_GA_AJZLZ_NEW更名为CASE_GA_AJZLZ
SQL ALTER TABLE CASE_GA_AJZLZ_NEW RENAME TO CASE_GA_AJZLZ;
<5创建CASE_GA_AJZLZ的所有索引、主键约束等。
SQL ALTER TABLE CASE_GA_AJZLZ ADD CONSTRAINT PK_AJZLZ PRIMARY KEY(CASEID);
SQL @CREATE_INDEX.SQL
SQL @CREATE_CONSTRAINTS.SQL
(2) 将BLOB字段存储到单独的表空间中。
基本上每个业务系统都有很多BLOB字段，而且很可能占据了整个数据库大小的大部分。默认情况下，BLOB字段会将4000个字节的指针与表的行存在一起，这直接会导致行迁移。而且BLOB字段会与表处于同一个表空间，这也对性能有不小的影响。从设计角度来说，BLOB字段都应该单独存储，遗憾的是我所碰到的很多系统都没有单独存储BLOB字段。假如BLOB字段占据了很大的存储，那么将BLOB字段单独存储后，带来的整体性能收益可能会非常的大。 另外BLOB字段存储子句中有一个DISABLE STORAGE IN ROW 属性，在将BLOB字段单独存放时，也应该实用该属性，这样可以有效避免行迁移。
