【IT168 服务器学院】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。不过请注意，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

　　常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，但是一定要注意两个问题：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，如果表没有经过分析，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。如果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

　　SQL>SET 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''

　　……………………

　　请注意上面分析中的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)

　　…………………………

　　请注意，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。如果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。不过一定要注意，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！如果资源比较丰富，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。这两个脚本是著名的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池中需要做一些准备工作。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，如果采用基于成本优化(CBO)，ORACLE会计算出很多种运行方案，从中选择出经典方案。这个参数就是设置oracle究竟从多少种方案来选择最优。如果设置太大，那么计算经典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。注意，这个参数的最大值与平台有关系。

　　七．调整其它几个关键的性能参数

　　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，如果不太了解，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。当然如果服务器性能比较好，还是升级Oracle更好，如果服务器配置比较差，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，如果不太了解，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，如果系统没有经过调整，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，如果发现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

　　如果测算经常有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’;

　　SQL>SPOOL 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。如果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列来判断表是否需要重新排序。如果该字段的值与表的BLOCK数量差不多，则不需要重新排序，如果和表的行数差不多，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 ;

　　注意，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，遗憾的是我所遇到的很多系统都没有单独存储BLOB字段。如果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。