Oracle數(shù)據(jù)庫的調(diào)優(yōu)法則是DBA進(jìn)行工作時(shí)必須要遵守的法則，只有在數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu)法則的約束下DBA才能夠合格的完成Oracle數(shù)據(jù)庫的調(diào)優(yōu)工作。在過去的十年中，Oracle已經(jīng)成為世界上最專業(yè)的數(shù)據(jù)庫之一。對(duì)于IT專家來說，就是要確保利用Oracle的強(qiáng)大特性來提高他們公司的生產(chǎn)力。最有效的方法之一是通過Oracle調(diào)優(yōu)。它有大量的調(diào)整參數(shù)和技術(shù)來改進(jìn)你的Oracle數(shù)據(jù)庫的性能。

Oracle調(diào)優(yōu)是一個(gè)復(fù)雜的主題。關(guān)于調(diào)優(yōu)可以寫整整一本書，不過，為了改善Oracle數(shù)據(jù)庫的性能，有一些基本的概念是每個(gè)Oracle DBA都應(yīng)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(diào)整：我們應(yīng)該記住Oracle并不是單獨(dú)運(yùn)行的。因此我們將查看一下通過調(diào)整Oracle服務(wù)器以得到高的性能。

Row re-sequencing以減少磁盤I/O：我們應(yīng)該懂得Oracle調(diào)優(yōu)最重要的目標(biāo)是減少I/O。

Oracle SQL調(diào)整:Oracle SQL調(diào)整是Oracle調(diào)整中最重要的領(lǐng)域之一，只要通過一些簡單的SQL調(diào)優(yōu)規(guī)則就可以大幅度地提升SQL語句的性能，這是一點(diǎn)都不奇怪的。調(diào)整Oracle排序：排序?qū)τ贠racle性能也是有很大影響的。

我們首先從調(diào)整Oracle外部的環(huán)境開始。如果內(nèi)存和CPU的資源不足的話，任何的Oracle調(diào)整都是沒有幫助的。

外部的性能問題

Oracle并不是單獨(dú)運(yùn)行的。Oracle數(shù)據(jù)庫的性能和外部的環(huán)境有很大的關(guān)系。這些外部的條件包括有：

CPUCPU資源的不足令查詢變慢。當(dāng)查詢超過了Oracle服務(wù)器的CPU性能時(shí)，你的數(shù)據(jù)庫性能就受到CPU的限制。

內(nèi)存可用于Oralce的內(nèi)存數(shù)量也會(huì)影響SQL的性能，特別是在數(shù)據(jù)緩沖和內(nèi)存排序方面。

網(wǎng)絡(luò)大量的Net8通信令SQL的性能變慢。

許多新手都錯(cuò)誤的認(rèn)為應(yīng)該首先調(diào)整Oracle數(shù)據(jù)庫，而不是先確認(rèn)外部資源是否足夠。實(shí)際上，如果外部環(huán)境出現(xiàn)瓶頸，再多的Oracle調(diào)整都是沒有幫助的。

在檢查Oracle的外部環(huán)境時(shí)，有兩個(gè)方面是需要注意的：

1、當(dāng)運(yùn)行隊(duì)列的數(shù)目超過服務(wù)器的CPU數(shù)量時(shí)，服務(wù)器的性能就會(huì)受到CPU的限制。補(bǔ)救的方法是為服務(wù)器增加額外的CPU或者關(guān)閉需要很多處理資源的組件，例如Oracle Parallel Query。

2、內(nèi)存分頁。當(dāng)內(nèi)存分頁時(shí)，內(nèi)存容量已經(jīng)不足，而內(nèi)存頁是與磁盤上的交換區(qū)進(jìn)行交互的。補(bǔ)救的方法是增加更多的內(nèi)存，減少Oracle SGA的大小，或者關(guān)閉Oracle的多線程服務(wù)器。

可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器工具來得到服務(wù)器的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，例如vmstat,glance,top和sar。DBA的目標(biāo)是確保數(shù)據(jù)庫服務(wù)器擁有足夠的CPU和內(nèi)存資源來處理Oracle的請(qǐng)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盤I/O的。

Row-resequencing（行的重新排序）

就象我們上面提到的，有經(jīng)驗(yàn)的Oracle DBA都知道I/O是響應(yīng)時(shí)間的***組成部分。其中磁盤I/O特別厲害，因?yàn)楫?dāng)Oracle由磁盤上的一個(gè)數(shù)據(jù)文件得到一個(gè)數(shù)據(jù)塊時(shí)，讀的進(jìn)程就必須等待物理I/O操作完成。磁盤操作要比數(shù)據(jù)緩沖慢10,000倍。因此，如果可以令I(lǐng)/O最小化，或者減少由于磁盤上的文件競爭而帶來的瓶頸，就可以大大地改善Oracle數(shù)據(jù)庫的性能。

如果系統(tǒng)響應(yīng)很慢，通過減少磁盤I/O就可以有一個(gè)很快的改善。如果在一個(gè)事務(wù)中通過按一定的范圍搜索primary-key索引來訪問表，那么重新以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?yàn)楹蚿rimary-key索引一樣的順序，就可以加快獲得數(shù)據(jù)的速度。

就象磁盤的負(fù)載平衡一樣，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(tǒng)中大大地減少響應(yīng)的時(shí)間。

在高容量的在線事務(wù)處理環(huán)境中（online transaction processing，OLTP），數(shù)據(jù)是由一個(gè)primary索引得到的，重新排序表格的行就可以令連續(xù)塊的順序和它們的primary索引一樣，這樣就可以在索引驅(qū)動(dòng)的表格查詢中，減少物理I/O并且改善響應(yīng)時(shí)間。這個(gè)技巧僅在應(yīng)用選擇多行的時(shí)候有用，或者在使用索引范圍搜索和應(yīng)用發(fā)出多個(gè)查詢來得到連續(xù)的key時(shí)有效。對(duì)于隨機(jī)的唯一primary-key（主鍵）的訪問將不會(huì)由行重新排序中得到好處。

讓我們看一下它是如何工作的?？紤]以下的一個(gè)SQL的查詢，它使用一個(gè)索引來得到100行：

select

salary

from

employee

where

last_name like 'B%';

這個(gè)查詢將會(huì)使用last_name_index，搜索其中的每一行來得到目標(biāo)行。這個(gè)查詢將會(huì)至少使用100次物理磁盤的讀取，因?yàn)閑mployee的行存放在不同的數(shù)據(jù)塊中。

不過，如果表中的行已經(jīng)重新排序?yàn)楹蚻ast_name_index的一樣，同樣的查詢又會(huì)怎樣處理呢？我們可以看到這個(gè)查詢只需要三次的磁盤I/O就讀完全部100個(gè)員工的資料（一次用作索引的讀取，兩次用作數(shù)據(jù)塊的讀取），減少了97次的塊讀取。

重新排序帶來的性能改善的程度在于在你開始的時(shí)候行的亂序性如何，以及你需要由序列中訪問多少行。至于一個(gè)表中的行與索引的排序鍵的匹配程度，可以查看數(shù)據(jù)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(shù)目大致一樣，那么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(shù)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(jìn)行大范圍的索引搜索的大表中，行重新排序可以令查詢的性能提高三倍。

一旦你已經(jīng)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) 語法來拷貝表格。

. Oracle9i自帶的表格重新組織工具。

以下，我們來看以下SQL語句的調(diào)優(yōu)。

SQL調(diào)優(yōu)

Oracle的SQL調(diào)優(yōu)是一個(gè)復(fù)雜的主題，甚至是需要整本書來介紹Oracle SQL調(diào)優(yōu)的細(xì)微差別。不過有一些基本的規(guī)則是每個(gè)Oracle DBA都需要跟從的，這些規(guī)則可以改善他們系統(tǒng)的性能。SQL調(diào)優(yōu)的目標(biāo)是簡單的：

消除不必要的大表全表搜索：不必要的全表搜索導(dǎo)致大量不必要的I/O，從而拖慢整個(gè)數(shù)據(jù)庫的性能。調(diào)優(yōu)專家首先會(huì)根據(jù)查詢返回的行數(shù)目來評(píng)價(jià)SQL。在一個(gè)有序的表中，如果查詢返回少于40%的行，或者在一個(gè)無序的表中，返回少于7%的行，那么這個(gè)查詢都可以調(diào)整為使用一個(gè)索引來代替全表搜索。對(duì)于不必要的全表搜索來說，最常見的調(diào)優(yōu)方法是增加索引。可以在表中加入標(biāo)準(zhǔn)的B樹索引，也可以加入bitmap和基于函數(shù)的索引。要決定是否消除一個(gè)全表搜索，你可以仔細(xì)檢查索引搜索的I/O開銷和全表搜索的開銷，它們的開銷和數(shù)據(jù)塊的讀取和可能的并行執(zhí)行有關(guān)，并將兩者作對(duì)比。在一些情況下，一些不必要的全表搜索的消除可以通過強(qiáng)制使用一個(gè)index來達(dá)到，只需要在SQL語句中加入一個(gè)索引的提示就可以了。

在全表搜索是一個(gè)最快的訪問方法時(shí)，將小表的全表搜索放到緩存中，調(diào)優(yōu)專家應(yīng)該確保有一個(gè)專門的數(shù)據(jù)緩沖用作行緩沖。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(qiáng)制為放到KEEP池中緩沖。

確保***的索引使用 ：對(duì)于改善查詢的速度，這是特別重要的。有時(shí)Oracle可以選擇多個(gè)索引來進(jìn)行查詢，調(diào)優(yōu)專家必須檢查每個(gè)索引并且確保Oracle使用正確的索引。它還包括bitmap和基于函數(shù)的索引的使用。

確保***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(guī)則看來簡單，不過它們占SQL調(diào)優(yōu)任務(wù)的90%，并且它們也無需完全懂得Oracle SQL的內(nèi)部運(yùn)作。以下我們來簡單概覽以下Oracle SQL的優(yōu)化。

我們首先簡要查看Oracle的排序，并且看一看排序操作是如何影響性能的。

調(diào)整Oracle的排序操作

排序是SQL語法中一個(gè)小的方面，但很重要，在Oracle的調(diào)整中，它常常被忽略。當(dāng)使用create index、ORDER BY或者GROUP BY的語句時(shí)，Oracle數(shù)據(jù)庫將會(huì)自動(dòng)執(zhí)行排序的操作。通常，在以下的情況下Oracle會(huì)進(jìn)行排序的操作：

使用Order by的SQL語句。

使用Group by的SQL語句。

在創(chuàng)建索引的時(shí)候進(jìn)行table join時(shí)，由于現(xiàn)有索引的不足而導(dǎo)致SQL優(yōu)化器調(diào)用MERGE SORT。當(dāng)與Oracle建立起一個(gè)session時(shí)，在內(nèi)存中就會(huì)為該session分配一個(gè)私有的排序區(qū)域。如果該連接是一個(gè)專用的連接(dedicated connection)，那么就會(huì)根據(jù)init.ora中sort_area_size參數(shù)的大小在內(nèi)存中分配一個(gè)Program Global Area (PGA) 。如果連接是通過多線程服務(wù)器建立的，那么排序的空間就在large_pool中分配。不幸的是，對(duì)于所有的session，用做排序的內(nèi)存量都必須是一樣的，我們不能為需要更大排序的操作分配額外的排序區(qū)域。因此，設(shè)計(jì)者必須作出一個(gè)平衡，在分配足夠的排序區(qū)域以避免發(fā)生大的排序任務(wù)時(shí)出現(xiàn)磁盤排序（disk sorts）的同時(shí)，對(duì)于那些并不需要進(jìn)行很大排序的任務(wù)，就會(huì)出現(xiàn)一些浪費(fèi)。當(dāng)然，當(dāng)排序的空間需求超出了sort_area_size的大小時(shí)，這時(shí)將會(huì)在TEMP表空間中分頁進(jìn)行磁盤排序。磁盤排序要比內(nèi)存排序大概慢14,000倍。

上面我們已經(jīng)提到，私有排序區(qū)域的大小是有init.ora中的sort_area_size參數(shù)決定的。每個(gè)排序所占用的大小由init.ora中的sort_area_retained_size參數(shù)決定。當(dāng)排序不能在分配的空間中完成時(shí)，就會(huì)使用磁盤排序的方式，即在Oracle實(shí)例中的臨時(shí)表空間中進(jìn)行。

磁盤排序的開銷是很大的，有幾個(gè)方面的原因。首先，和內(nèi)存排序相比較，它們特別慢；而且磁盤排序會(huì)消耗臨時(shí)表空間中的資源。Oracle還必須分配緩沖池塊來保持臨時(shí)表空間中的塊。無論什么時(shí)候，內(nèi)存排序都比磁盤排序好，磁盤排序?qū)?huì)令任務(wù)變慢，并且會(huì)影響Oracle實(shí)例的當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行。還有，過多的磁盤排序?qū)?huì)令free buffer waits的值變高，從而令其它任務(wù)的數(shù)據(jù)塊由緩沖中移走。

Oracle數(shù)據(jù)庫的調(diào)優(yōu)法則就為大家總結(jié)了這么多，希望大家都能夠從上文中涉及到的內(nèi)容中有所收獲，在以后的工作中進(jìn)行Oracle數(shù)據(jù)庫的調(diào)優(yōu)工作時(shí)就可以參照上文。