ORACLE_SQL性能优化(全)

ORACLE培训--SQL性能优化老方块内部培训班使用内容概述课程主要讨论：SQL语句执行的过程、ORACLE优化器，表之间的关联，如何得到SQL执行计划，如何分析执行计划等内容，从而由浅到深的方式了解SQL优化的过程，使大家逐步掌握SQL优化。目录1.优化基础知识2.性能调整综述3.有效的应用设计4.SQL语句的处理过程5.Oracle的优化器6.Oracle的执行计划7.注意事项一、优化基础知识概述性能管理性能问题调整的方法SQL优化机制应用的调整SQL语句的处理过程共享SQL区域SQL语句处理的阶段共享游标SQL编码标准Oracle优化器介绍SQLTunningTips优化Tools性能管理•尽早开始•设立合适目标•边调整边监控•相关人员进行合作•及时处理过程中发生的意外和变化•80/20定律SQL优化衡量指标随着软件技术的不断发展，系统性能越来越重要。系统性能主要用：系统响应时间和并发性来衡量。造成SQL语句性能不佳大致有两个原因：1.开发人员只关注查询结果的正确性，忽视查询语句的效率。2.开发人员只关注SQL语句本身的效率，对SQL语句执行原理、影响SQL执行效率的主要因素不清楚。*前者可以通过深入学习SQL语法及各种SQL调优技巧进行解决。SQL调优是一个系统工程，熟悉SQL语法、掌握各种内嵌函数、分析函数的用法只是编写高效SQL的必要条件。*后者从分析SQL语句执行原理入手，指出SQL调优应在优化SQL解析和优化CBO上。调优领域调优领域：1.应用程序级调优：*SQL语句调优*管理变化调优2.实例级调优*内存*数据结构*实例配置3.操作系统交互*I/O*SWAP*Parameters本课程内容只讲解讨论应用程序级：OracleSQL语句调优及管理变化调优调整的方法1.调整业务功能2.调整数据设计3.调整流程设计4.调整SQL语句5.调整物理结构6.调整内存分配7.调整I/O8.调整内存竞争9.调整操作系统不同调整产生相应性能收益调整的角色SQL语句优化是提高性能的重要环节开发人员不能只注重功能的实现，不管性能如何开发人员不能把Oracle当成一个黑盒子，必须了解其结构、处理SQL和数据的方法必需遵守既定的开发规范未经过SQL语句优化的模块不要上线SQL语句优化的过程定位有问题的语句检查执行计划检查执行过程中优化器的统计信息分析相关表的记录数、索引情况改写SQL语句、使用HINT、调整索引、表分析有些SQL语句不具备优化的可能，需要优化处理方式达到最佳执行计划什么是好的SQL语句？尽量简单，模块化易读、易维护节省资源内存CPU扫描的数据块要少少排序不造成死锁SQL共享原理ORACLE将执行过的SQL语句存放在内存的共享池(sharedbufferpool)中，可以被所有的数据库用户共享。当你执行一个SQL语句(有时被称为一个游标)时,如果它和之前的执行过的语句完全相同,ORACLE就能很快获得已经被解析的语句以及最好的执行路径.这个功能大大地提高了SQL的执行性能并节省了内存的使用。SQL共享原理为了不重复解析相同的SQL语句，在第一次解析之后，Oracle将SQL语句存放在内存中。这块位于系统全局区域SGA(systemglobalarea)的共享池(sharedbufferpoo1)中的内存可以被所有的数据库用户共享。因此，当你执行一个SQL语句(有时被称为一个游标)时，如果它和之前执行过的语句完全相同，Oracle就能很快获得已经被解析的语句以及最好的执行方案。Oracle的这个功能大大地提高了SQL的执行性能并节省了内存的使用。可惜的是，Oracle只对简单的表提供高速缓冲(cachebufferiIlg)，这个功能并不适用于多表连接查询。数据库管理员必须在启动参数文件中为这个区域设置合适的参数，当这个内存区域越大，就可以保留更多的语句，当然被共享的可能性也就越大了。当向Oracle提交一个SQL语句时，Oracle会首先在这块内存中查找相同的语句。SQL共享的三个条件当前被执行的语句和共享池中的语句必须完全相同（包括大小写、空格、换行等）两个语句所指的对象必须完全相同（同义词与表是不同的对象）两个SQL语句中必须使用相同的名字的绑定变量(bindvariables)共享SQL语句注意：Oracle对两者采取的是一种严格匹配策略，要达成共享。SQL语句必须完全相同(包括空格、换行等)。能够使用共享的语句必须满足三个条件：①字符级的比较。当前被执行的语句和共享池中的语句必须完全相同。例如：SELECT*FROMATABLE；和下面每一个SQL语句都不同：SELECT*fromATABLESelect*FromAtable；②语句所指对象必须完全相同即两条SQL语句操作的数据库对象必须同一。③语句中必须使用相同命名的绑定变量。如：第一组的两个SQL语句是相同的，可以共享；而第二组中两个语句不同，即使在运行时赋予不同的绑定变量以相同的值：●第一组selectpin，namefrompeoplewherepin=：blk1.pin；selectpin，namefrompeoplewherepin=：blk1.pin；●第二组selectpin，namefrompeoplewherepin=：blk1.ot_jnd；selectpin，namefrompeoplewherepin=：blk1.ov_jnd；SQL语句的处理过程共享SQL区域Sql处理过程SQLPARSE与共享SQL语句当一个Oracle实例接收一条sql后1、CreateaCursor创建游标2、ParsetheStatement分析语句3、DescribeResultsofaQuery描述查询的结果集4、DefineOutputofaQuery定义查询的输出数据5、BindAnyVariables绑定变量6、ParallelizetheStatement并行执行语句7、RuntheStatement运行语句8、FetchRowsofaQuery取查询出来的行9、ClosetheCursor关闭游标为什么要bindvariables?字符级的比较:SELECT*FROMUSER_FILESWHEREUSER_NO=‘10001234’;与SELECT*FROMUSER_FILESWHEREUSER_NO=‘10004321’;检查：selectname,executionsfromv$db_object_cachewherenamelike'select*fromuser_files%'什么叫做重编译问题什么叫做重编译？下面这个语句每执行一次就需要在SHAREPOOL硬解析一次，一百万用户就是一百万次，消耗CPU和内存，如果业务量大，很可能导致宕库……如果绑定变量，则只需要硬解析一次，重复调用即可select*fromdConMsgwherecontract_no=32013484095139绑定变量解决重编译问题未使用绑定变量的语句sprintf(sqlstr,insertintoscott.test1(num1,num2)values(%d,%d),n_var1,n_var2);EXECSQLEXECUTEIMMEDIATE:sqlstr;EXECSQLCOMMIT;使用绑定变量的语句strcpy(sqlstr,insertintotest(num1,num2)values(:v1,:v2));EXECSQLPREPAREsql_stmtFROM:sqlstr;EXECSQLEXECUTEsql_stmtUSING:n_var1,:n_var2;EXECSQLCOMMIT;绑定变量的注意事项注意：1、不要使用数据库级的变量绑定参数cursor_sharing来强制绑定，无论其值为force还是similar2、有些带的语句绑定变量后可能导致优化器无法正确使用索引SQL语句的四个处理阶段SQL语句的处理过程解析(PARSE)：SQL语句的处理过程1.在共享池中查找SQL语句2.检查语法3.检查语义和相关的权限4.合并(MERGE)视图定义和子查询5.确定执行计划绑定(BIND)：SQL语句的处理过程1.在语句中查找绑定变量2.赋值(或重新赋值)执行(EXECUTE)：SQL语句的处理过程1.应用执行计划2.执行必要的I/O和排序操作提取(FETCH)：1.从查询结果中返回记录2.必要时进行排序3.使用ARRAYFETCH机制共享游标：好处1.减少解析2.动态内存调整3.提高内存使用率书写可共享的SQL绑定变量和共享游标ORACLE优化器模式概述Oracle的优化器共有3种模式：RULE(基于规则)、COST(基于成本)、CHOOSE(基于选择)。设置缺省的优化器的方法，是在启动参数文件中针对OPTIMIZER_MODE参数的各种声明进行选择，如RULE、COST、CHOOSE、ALL_ROWS、FIRST_ROWS。当然也可以在SQL语句级别或是会话级别对其进行覆盖。为了使用基于成本的优化器(CBO，Cost—BasedOptimizer)，必须经常运行analyze命令，以增加数据库中的对象统计信息(objectstatistics)的准确性。如果数据库的优化器模式设置为基于选择，那么实际的优化器模式将和是否运行过analyze命令有关。如果数据表已经被analyze过，优化器模式将自动切换成CBO，反之，数据库将采用RULE形式的优化器。在缺省情况下，Oracle采用CHOOSE优化器。为避免那些不必要的全表扫描，必须尽量避免使用CHOOSE优化器，而直接采用基于规则或者基于成本的优化器。访问数据表的方式①全表扫描全表扫描就是顺序地访问表中每条记录。Oracle采用一次读入多个数据块(databaseblock)的方式优化全表扫描。②通过ROWID访问表ROWID包含了表中记录的物理位置信息。可以采用基于ROWID的访问方式情况提高访问表的效率。Oracle采用索引实现了数据和存放数据的物理位置(ROWID)之间的联系通常索引提供了快速访问ROWID的方法，因此那些基于索引列的查询就可以得到性能的提高。数据库性能影响数据库系统性能的要素：主机CPU,RAM,存储系统;OS参数配置,ORACLE参数配置;应用方面：数据库设计及SQL编程的质量一个性能优秀的应用系统需要：良好的硬件配置；正确合理的数据库及中间件参数配置；合理的数据库设计；良好的sql编程；运行期的性能优化SQLTunning的重点SQL:insert,update,delete,select;主要关注的是select关注的是：如何用最小的硬件资源消耗、最少的响应时间定位数据位置SQL优化的一般性原则目标：减少服务器资源消耗（主要是磁盘IO）；设计方面：尽量依赖oracle的优化器，并为其提供条件；合适的索引，索引的双重效应，列的选择性；编码方面：利用索引，避免大表FULLTABLESCAN；合理使用临时表；避免写过于复杂的sql，不一定非要一个sql解决问题；在不影响业务的前提下减小事务的粒度；优化概括课程Oracle数据库SQL语句优化的总体策略。以这些优化策略为指导，通过经验总结，我们可以不断地丰富优化方案，进而指导我们进行应用系统的数据库性能优化。以下枚举几则被证明行之有效的优化方案：●创建表的时候。应尽量建立主键，尽量根据实际需要调整数据表的PCTFREE和PCTUSED参数；大数据表删除，用truncatetable代替delete。●合理使用索引，在OLTP应用中一张表的索引不要太多。数据重复量大的列不要建立二叉树索引，可以采用位图索引；组合索引的列顺序尽量与查询条件列顺序保持一致；对于数据操作频繁的表，索引需要定期重建，以减少失效的索引和碎片。优化概括●查询尽量用确定的列名，少用*号。selectcount(key)fromtabw