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转载:通过分析SQL语句的执行计划优化SQL(1)

Posted on 2008-06-06 12:48 诗特林 阅读(310) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: Oracle
第1章 性能调整综述[/b]
   
    Oracle数据库是高度可调的数据库产品。本章描述调整的过程和那些人员应与Oracle服务器的调整有关,以及与调整相关联的操作系统硬件和软件。本章包括以下方面:
l        谁来调整系统?
l        什么时候调整?
l        建立有效调整的目标
l        在设计和开发时的调整
l        调整产品系统
l        监控产品系统

[b]谁来调整系统:[/b]
  为了有效地调整系统,若干类人员必须交换信息并牵涉到系统调整中,例如:
l        应用设计人员必须传达应用系统的设计,使得每个人都清楚应用中的数据流动.
l        应用开发人员必须传达他们选择的实现策略,使得语句调整的过程中能快速、容易地识别有问题的应用模块和可疑的SQL语句.
l        数据库管理人员必须仔细地监控系统活动并提供它们的资料,使得异常的系统性能可被快速得识别和纠正.
l        硬件/软件管理人员必须传达系统的硬件、软件配置并提供它们的资料,使得相关人员能有效地设计和管理系统。

    简而言之,与系统涉及的每个人都在调整过程中起某些作用,当上面提及的那些人员传达了系统的特性并提供了它们的资料,调整就能相对的容易和更快一些。

     不幸的是,事实上的结果是:数据库管理员对调整负有全部或主要的责任。但是,数据库管理员很少有合适的系统方面的资料,而且,在很多情况下,数据库管理员往往是在实施阶段才介入数据库,这就给调整工作带来许多负面的影响,因为在设计阶段的缺陷是不能通过DBA的调整而得以解决,而设计阶段的缺陷往往对数据库性能造成极大的影响。
      其实,在真正成熟的开发环境下,开发人员作为纯代码编写人员时,对性能的影响最小,此时大部分的工作应由应用设计人员完成,而且数据库管理员往往在前期的需求管理阶段就介入,为设计人员提供必要的技术支持。
调整并不是数据库管理员的专利,相反大部分应该是设计人员和开发人员的工作,这就需要设计人员和开发人员具体必要的数据库知识,这样才能组成一个高效的团队,然而事实上往往并非如此。

[b]什么时候作调整?[/b]
     多数人认为当用户感觉性能差时才进行调整,这对调整过程中使用某些最有效的调整策略来说往往是太迟了。此时,如果你不愿意重新设计应用的话,你只能通过重新分配内存(调整SGA)和调整I/O的办法或多或少地提高性能。Oracle提供了许多特性,这些特性只有应用到正确地设计的系统中时才能够很大地提高性能。

      应用设计人员需要在设计阶段设置应用的性能期望值。然后在设计和开发期间,应用设计人员应考虑哪些Oracle 特性可以对系统有好处,并使用这些特性。
通过良好的系统设计,你就可以在应用的生命周期中消除性能调整的代价和挫折。图1-1图1-2说明在应用的生命周期中调整的相对代价和收益,正如你见到的,最有效的调整时间是在设计阶段。在设计期间的调整能以最低的代价给你最大的收益。


图1-1 在应用生命周期中调整的代价 



      图1-2  在应用生命周期中调整的收益
   
    当然,即使在设计很好的系统中,也可能有性能降低。但这些性能降低应该是可控的和可以预见的。

[b]调整目标[/b]
      不管你正在设计或维护系统,你应该建立专门的性能目标,它使你知道何时要作调整。如果你试图胡乱地改动初始化参数或SQl 语句,你可能会浪费调整系统的时间,而且无什么大的收益。调整你的系统的最有效方法如下:
l        当设计系统时考虑性能
l        调整操作系统的硬件和软件
l        识别性能瓶颈
l        确定问题的原因
l        采取纠正的动作
当你设计系统时,制定专门的目标;例如,响应时间小于3秒。当应用不能满足此目标时,识别造成变慢的瓶颈(例如,I/O竞争),确定原因,采取纠正动作。在开发期间,你应测试应用研究,确定在采取应用之前是否满足设计的性能目标。

     当你正在维护生产库系统时,有多种快速有效的方法来识别性能瓶颈。
不管怎样,调整通常是一系列开销。一旦你已确定了瓶颈,你可能要牺牲一些其它方面的指标来达到所要的结果。例如,如果I/O有问题,你可能需要更多内存或磁盘。如果不可能买,你可能要限制系统的并发性,来获取所需的性能。然而,如果你已经明确地定义了性能的目标,那用什么来交换高性能的决策就变的很容易的,因为你已经确定了哪些方面是最重要的,如过我的目标为高性能,可能牺牲一些空间资源。

     随着应用的越来越庞大,硬件性能的提高,全面的调整应用逐渐变成代价高昂的行为,在这样情况下,要取得最大的投入/效率之比,较好的办法是调整应用的关键部分,使其达到比较高的性能,这样从总体上来说,整个系统的性能也是比较高的。这也就是有名的20/80原则,调整应用的20%(关键部分),能解决80%的问题。

[b]在设计和开发系统时作调整[/b]
     良好设计的系统可以防止在应用生命周期中产生性能问题。系统设计人员和应用开发人员必须了解Oracle的查询处理机制以便写出高效的SQL语句。“第2章 有效的应用设计”讨论了你的系统中各种可用的配置,以及每种配置更适合哪种类型的应用。“第5章 优化器”讨论了Oracle的查询优化器,以及如何写语句以获取最快的结果。

当设计你的系统时,使用下列优化性能的准则:
l        消除客户机/服务器应用中不必要的网络传输。-- 使用存储过程。
l        使用适合你系统的相应Oracle服务器选件(例如,并行查询或分布式数据库)。
l        除非你的应用有特殊的需要,否则使用缺省的Oracle锁。
l        利用数据库记住应用模块,以便你能以每个模块为基础来追踪性能。
l        选择你的数据块的最佳大小。  -- 原则上来说大一些的性能较好。
l        分布你的数据,使得一个节点使用的数据本地存贮在该节点中。

[b]调整产品系统[/b]
     本节描述对应用系统快速、容易地找出性能瓶颈,并决定纠正动作的方法。这种方法依赖于对Oracle服务器体系结构和特性的了解程度。在试图调整你的系统前,你应熟悉Oracle调整的内容。

为调整你已有的系统,遵从下列步骤:
l        调整操作系统的硬件和软件
l        通过查询V $SESSION_WAIT视图,识别性能的瓶颈,这个动态性能视图列出了造成会话(session)等待的事件。
l        通过分析V $SESSION_WAIT中的数据,决定瓶颈的原因。
l        纠正存在的问题。

[b]监控应用系统[/b]
这主要是通过监控oracle的动态视图来完成。
各种有用的动态视图:如v$session_wait, v$session_event等。


                                      [b]第2章 有效的应用设计[/b]
        我们通常将最常用的应用分为2种类型:联机事务处理类型(OLTP),决策支持系统(DSS)。

[b]联机事务处理(OLTP)[/b]
        该类型的应用是高吞吐量,插入、更新、删除操作比较多的系统,这些系统以不断增长的大容量数据为特征,它们提供给成百用户同时存取,典型的OLTP系统是订票系统,银行的业务系统,订单系统。OTLP的主要目标是可用性、速度、并发性和可恢复性。
        当设计这类系统时,必须确保大量的并发用户不能干扰系统的性能。还需要避免使用过量的索引与cluster 表,因为这些结构会使插入和更新操作变慢。

[b]决策支持(DSS)[/b]
        该类型的应用将大量信息进行提取形成报告,协助决策者作出正确的判断。典型的情况是:决策支持系统将OLTP应用收集的大量数据进行查询。典型的应用为客户行为分析系统(超市,保险等)。
        决策支持的关键目标是速度、精确性和可用性。
        该种类型的设计往往与OLTP设计的理念背道而驰,一般建议使用数据冗余、大量索引、cluster table、并行查询等。
        近年来,该类型的应用逐渐与OLAP、数据仓库紧密的联系在一起,形成的一个新的应用方向。

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