淺談Oracle11g數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整和優(yōu)化

李繼龍　李芳

【摘 要】據(jù)有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：在最受歡迎和最為廣泛使用的數(shù)據(jù)庫排行榜中，關系型的Oracle數(shù)據(jù)庫位于榜首，數(shù)據(jù)庫性能的好壞會很大程度上影響到應用系統(tǒng)的性能和效率。主要在本篇文章里探討了Oracle 11g數(shù)據(jù)庫調(diào)整優(yōu)化性能的常用的一些準則、影響性能的一些相關因素、未達到優(yōu)化目的應該怎樣設置有關參數(shù)等等。主要包括系統(tǒng)全局區(qū)的參數(shù)設置、進程全局區(qū)的參數(shù)設置、磁盤I/O優(yōu)化的一些設置以及磁盤碎片優(yōu)化的問題等等，最后簡單介紹了一下Oracle 11g自帶調(diào)優(yōu)的相關工具。

【關鍵詞】性能調(diào)整和優(yōu)化；配置優(yōu)化；磁盤I/O優(yōu)化；磁盤碎片調(diào)整

0 引言

隨著信息化的不斷深入和推進，關系型數(shù)據(jù)庫Oracle被大家廣泛的使用，在整個數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品市場中，Oracle數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品占有率達到了一半，并有進一步提升的趨勢。由于存儲量的持續(xù)膨脹、并發(fā)用戶數(shù)的持續(xù)增加，經(jīng)常顯現(xiàn)出系統(tǒng)吞吐量逐漸下降，響應時間逐步增長等等的問題。怎樣才可以有效調(diào)優(yōu)數(shù)據(jù)庫性能，有效的繞過系統(tǒng)瓶頸，變成了數(shù)據(jù)庫相關人員必須面臨的問題。調(diào)優(yōu)Oracle數(shù)據(jù)庫性能是一個持續(xù)復雜的過程，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的每一個時期都會涉及到它。

優(yōu)化和調(diào)整數(shù)據(jù)庫性能的基本原則是千方百計減少不通過磁盤訪問就可以獲得所需數(shù)據(jù)，從而增強系統(tǒng)的吞吐量，降低響應時間，使數(shù)據(jù)庫可用性得到不斷提高。

1 影響數(shù)據(jù)庫性能的因素

方方面面的因素和原因，都影響與制約著數(shù)據(jù)庫的性能。下面列出了主要的幾個方面。

（1）數(shù)據(jù)庫服務器的性能。

（2）數(shù)據(jù)庫的配置。

數(shù)據(jù)庫的性能取決于其相應配置，所以數(shù)據(jù)庫的合理配置就毫無疑問的變成了調(diào)優(yōu)的核心。而這又主要涉及到：調(diào)整 I/O設置、調(diào)整CPU、調(diào)整內(nèi)存設置、整理碎片、調(diào)整回滾段設置以及調(diào)整其他參數(shù)的設置等等。數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu)滲透到了數(shù)據(jù)庫設計、創(chuàng)建與運行每個階段。

（3）網(wǎng)絡I/O情況。

（4）應用程序性能情況。

數(shù)據(jù)庫性能很大程度上取決于應用程序的性能，尤其是SQL語句具體使用情況、數(shù)據(jù)庫的具體連接方式、客戶端具體的程序設計、具體如何使用的數(shù)據(jù)庫對象等等，這些的方面的具體情況如何都對系統(tǒng)的執(zhí)行效率有顯著影響。

本文中主要闡述和討論了怎樣數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu)中綜合起來使用一些規(guī)則和方法技術，并簡單介紹下Oracle 11g自帶的優(yōu)化工具。

2 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的配置

2.1 內(nèi)存的調(diào)整和優(yōu)化

Oracle11g 數(shù)據(jù)庫實例的內(nèi)存結構主要由系統(tǒng)全局區(qū)SGA （System Global Area）和進程全局區(qū)PGA （Process Global Area）構成，而系統(tǒng)全局區(qū)又由五部分組成：數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、SQL共享池、日志緩沖區(qū)、大池以及Java池，它們的分配情況嚴重制約著數(shù)據(jù)庫的性能[1-2]。

（1）數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的調(diào)整和優(yōu)化。

數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)又可以稱作用戶數(shù)據(jù)高速緩沖區(qū)，與該實例相鏈接的用戶進程均可以訪問這一緩沖區(qū)。用戶數(shù)據(jù)高速緩沖區(qū)主要存放已讀取的數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)塊的副本，或是曾經(jīng)處理過的數(shù)據(jù)。若所請求的數(shù)據(jù)位于緩沖區(qū)內(nèi)，便直接返回給請求的用戶，所消耗時間是比較短的；否則，所需時間就變長了。因此要想提高數(shù)據(jù)庫的性能就應該想方設法提高緩沖區(qū)的命中率。

2.2 磁盤I/O調(diào)整

因為磁盤I/O速度會嚴重制約數(shù)據(jù)庫的性能，所以要想提升系統(tǒng)性能就應該解決好磁盤I/O。影響磁盤I/O的主要因素有：磁盤競爭度、I/O頻繁度、數(shù)據(jù)塊的空間分配和管理等[3-5]。

一般可以依照如下一些規(guī)則來調(diào)整磁盤I/O：

（1）數(shù)據(jù)庫物理文件（一般由數(shù)據(jù)文件、日志文件和控制文件組成）應想方設法分散到不一樣的磁盤，避免磁盤之間的相互競爭，達到均衡磁盤間負載的目的。

（2）最大限度平均分配同一個表空間的數(shù)據(jù)文件至多個磁盤上，實現(xiàn)磁盤間負載均衡。

（3）所有日志文件應放于不一樣的磁盤上，減少日志文件爭用磁盤。

（4）為減少索引數(shù)據(jù)文件與數(shù)據(jù)文件爭用磁盤，應把表與索引分散不一樣的表空間里，表數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)分散到不同的磁盤上。

（5）為減少應用之間爭用磁盤。應該根據(jù)不同應用來創(chuàng)建相應表空間，把不一樣表空間的數(shù)據(jù)文件保存到不同的磁盤上。

（6）為了減少數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與其他應用競爭磁盤，其他應用不應再使用系統(tǒng)的表空間。

（7）創(chuàng)建一個這樣的管理，它能夠管理非系統(tǒng)的回滾段利用撤銷表空間，進而防止由于磁盤的競爭影響事務的完成。

（8）創(chuàng)建一個這樣的管理，它可以管理非系統(tǒng)臨時段可以使用臨時表空間，減少在存儲空間的分配和回收中產(chǎn)生碎片。

（9）使用本地管理方式管理表空間，采用自動管理分配存儲空間，千方百計避免產(chǎn)生碎片、出現(xiàn)行鏈接和出現(xiàn)行遷移。

（10）視表之特點與數(shù)據(jù)量大小，綜合采用分區(qū)表、索引化表、分區(qū)索引、聚簇等結構，把數(shù)據(jù)分散到不同的數(shù)據(jù)文件里，進而提高系統(tǒng)I/O性能。

2.3 回滾段的設置

回退條目保存在回滾段里，用于保存被修改數(shù)據(jù)的初始版本，根據(jù)此信息，用戶能夠撤銷還沒有提交給系統(tǒng)的事務，從而是數(shù)據(jù)庫能夠保持數(shù)據(jù)一致性以及從實例崩潰里得到恢復的能力?；貪L段在事務處理中起著關鍵作用，它的設置是否合理會制約系統(tǒng)的性能。

2.4 碎片整理

不斷變化的數(shù)據(jù)庫對象和數(shù)據(jù)操作會不斷的產(chǎn)生磁盤碎片。碎片一般有索引級、表級、表空間級。

（1）索引級碎片通常情況下是由于葉節(jié)點的胡亂排序、索引值的不斷變化而引起B(yǎng)-TREE結構的失衡、索引創(chuàng)建的太多等等因素導致的。要想單一化索引表，進而少產(chǎn)生索引碎片，可以采取索引盡量少創(chuàng)建，索引盡量建在變化頻率比較低的列上或著先執(zhí)行插入數(shù)據(jù)的操作，再創(chuàng)建表的索引等等措施。

（2）表級碎片一般是指不連續(xù)的又比較零散的一些空間。要想有效避免表級碎片的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)塊的大小和PCTFREE、PCTUSED參數(shù)要設置合理。常更新的表，PCTFREE設置較大的值，PCTUSED設置較小的值；常插入的表，PCTFREE設置較小的值，PCTUSED設置較大的值。

（3）表空間級碎片一般在段建立、擴展與刪除的過程中產(chǎn)生。要想有效避免產(chǎn)生表空間級碎片，可以采取以下措施：重組表空間、執(zhí)行ALTER TABLESPACE…COALESCES命令等等或者先運行EXPORT命令把數(shù)據(jù)導出來，接著再運行TRUNCATE命令把表中數(shù)據(jù)刪除掉，最后再運行IMPORT命令把數(shù)據(jù)導入進來。

3 Oracle 11g常用優(yōu)化工具

Oracle 11g自帶了一些優(yōu)化工具，利用這些工具對數(shù)據(jù)字典、動態(tài)性能視圖等進行分析，最大限度的知曉當前的運行信息，更好的服務于系統(tǒng)性能優(yōu)化[6-7]。

3.1 基本工具

（1）時間模型

時間模型是一組統(tǒng)計信息，通過它們可以大致了解時間花費在了 Oracle DB 的哪些方面。

（2）頂級等待事件

相關等待時間及其參數(shù)值都可以顯示在其中。根據(jù)這些參數(shù)，可以知道等待發(fā)生在哪些對象或資源上。

（3）動態(tài)性能視圖和表

由動態(tài)性能視圖可以查看實例中不斷變化的狀態(tài)和條件的有關信息。

（4）預警日志

下列預警日志文件包含的信息，可以用于優(yōu)化數(shù)據(jù)庫： 執(zhí)行歸檔的時間 、實例恢復的開始時間和完成時間 、死鎖錯誤和超時錯誤 、不完整的檢查點 、檢查點的開始時間和結束時間。

（5）跟蹤文件

可以在會話級別或?qū)嵗墑e啟用或禁用服務器進程跟蹤。用戶跟蹤文件包含該會話中跟蹤的 SQL 語句的統(tǒng)計信息。用戶跟蹤文件是按每個服務器進程創(chuàng)建的。跟蹤文件可以幫助優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能。

（6）Oracle企業(yè)管理器

Oracle企業(yè)管理器把一個中心控制臺、多個代理、一些公共服務和工具結合在一起，為數(shù)據(jù)庫的管理提供了一個集成的、綜合的系統(tǒng)管理平臺。

3.2 插件

（1）Statspack

利用Statspack插件能夠輕而易舉的定位數(shù)據(jù)庫的瓶頸位置，記錄下數(shù)據(jù)庫的性能狀態(tài)，遠程技術人員也可以通過它迅速了解數(shù)據(jù)庫的運行狀況。

3.3 選件

（1）診斷包

診斷包（是Oracle 11g產(chǎn)品集的一部分）集成了許多自動性能診斷和監(jiān)視功能，而這些功能是內(nèi)置在核心數(shù)據(jù)庫的引擎和企業(yè)管理器里面的。無論是用來管理一個還是多個數(shù)據(jù)庫，它都能夠提供一個完整的、經(jīng)濟高效的和容易使用的解決方案給數(shù)據(jù)庫性能管理人員。

（2）優(yōu)化包

優(yōu)化包（Oracle 11g產(chǎn)品集的一部分）提供了一個經(jīng)濟高效且易于使用的解決方案，實現(xiàn)了整個應用程序調(diào)優(yōu)過程的自動化。利用企業(yè)管理器中無縫集成的SQL Advisor功能，SQL性能得到了增強，為復雜、費時的應用程序自動調(diào)優(yōu)任務提供了一個全面的解決方案。

4 結束語

Oracle 11g的性能調(diào)優(yōu)在系統(tǒng)開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)上都有體現(xiàn)，它是一個復雜持續(xù)的活動。要想獲得很好地數(shù)據(jù)庫性能，那么就應當合理地調(diào)整Oracle 11g系統(tǒng)配置，包括內(nèi)存的調(diào)整、磁盤I/O的調(diào)整和磁盤碎片的調(diào)整等等。為了獲得數(shù)據(jù)庫良好的性能，應該綜合利用多種策略規(guī)則和優(yōu)化工具不斷調(diào)整優(yōu)化。

【參考文獻】

[1]谷長勇，吳逸云，單永紅，陳杰.Oracle 11g權威指南[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011，9：61-65.

[3]王海鳳，王海亮，鄭建茹，張立民.Oracle11g SQL和PL/SQL從入門到精通[M].北京：中國水利水電出版社，2008，01.

[4]蓋國強，楊延琨.Oracle DBA手記3 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化與內(nèi)部原理解析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011，9.

[5]柳丹.Oracle PL/SQL面向?qū)ο筇匦訵eb應用研究[J].計算機技術與發(fā)展，2006，16（1）：234-237.

[6]路川，胡欣杰.Oracle 11g寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[7]童有奎.淺談Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化方案[J].計算機應用，2005（3）：25-26.

[責任編輯：楊玉潔]

（2）表級碎片一般是指不連續(xù)的又比較零散的一些空間。要想有效避免表級碎片的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)塊的大小和PCTFREE、PCTUSED參數(shù)要設置合理。常更新的表，PCTFREE設置較大的值，PCTUSED設置較小的值；常插入的表，PCTFREE設置較小的值，PCTUSED設置較大的值。

（3）表空間級碎片一般在段建立、擴展與刪除的過程中產(chǎn)生。要想有效避免產(chǎn)生表空間級碎片，可以采取以下措施：重組表空間、執(zhí)行ALTER TABLESPACE…COALESCES命令等等或者先運行EXPORT命令把數(shù)據(jù)導出來，接著再運行TRUNCATE命令把表中數(shù)據(jù)刪除掉，最后再運行IMPORT命令把數(shù)據(jù)導入進來。

3 Oracle 11g常用優(yōu)化工具

Oracle 11g自帶了一些優(yōu)化工具，利用這些工具對數(shù)據(jù)字典、動態(tài)性能視圖等進行分析，最大限度的知曉當前的運行信息，更好的服務于系統(tǒng)性能優(yōu)化[6-7]。

3.1 基本工具

（1）時間模型

時間模型是一組統(tǒng)計信息，通過它們可以大致了解時間花費在了 Oracle DB 的哪些方面。

（2）頂級等待事件

相關等待時間及其參數(shù)值都可以顯示在其中。根據(jù)這些參數(shù)，可以知道等待發(fā)生在哪些對象或資源上。

（3）動態(tài)性能視圖和表

由動態(tài)性能視圖可以查看實例中不斷變化的狀態(tài)和條件的有關信息。

（4）預警日志

下列預警日志文件包含的信息，可以用于優(yōu)化數(shù)據(jù)庫： 執(zhí)行歸檔的時間 、實例恢復的開始時間和完成時間 、死鎖錯誤和超時錯誤 、不完整的檢查點 、檢查點的開始時間和結束時間。

（5）跟蹤文件

可以在會話級別或?qū)嵗墑e啟用或禁用服務器進程跟蹤。用戶跟蹤文件包含該會話中跟蹤的 SQL 語句的統(tǒng)計信息。用戶跟蹤文件是按每個服務器進程創(chuàng)建的。跟蹤文件可以幫助優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能。

（6）Oracle企業(yè)管理器

Oracle企業(yè)管理器把一個中心控制臺、多個代理、一些公共服務和工具結合在一起，為數(shù)據(jù)庫的管理提供了一個集成的、綜合的系統(tǒng)管理平臺。

3.2 插件

（1）Statspack

利用Statspack插件能夠輕而易舉的定位數(shù)據(jù)庫的瓶頸位置，記錄下數(shù)據(jù)庫的性能狀態(tài)，遠程技術人員也可以通過它迅速了解數(shù)據(jù)庫的運行狀況。

3.3 選件

（1）診斷包

診斷包（是Oracle 11g產(chǎn)品集的一部分）集成了許多自動性能診斷和監(jiān)視功能，而這些功能是內(nèi)置在核心數(shù)據(jù)庫的引擎和企業(yè)管理器里面的。無論是用來管理一個還是多個數(shù)據(jù)庫，它都能夠提供一個完整的、經(jīng)濟高效的和容易使用的解決方案給數(shù)據(jù)庫性能管理人員。

（2）優(yōu)化包

優(yōu)化包（Oracle 11g產(chǎn)品集的一部分）提供了一個經(jīng)濟高效且易于使用的解決方案，實現(xiàn)了整個應用程序調(diào)優(yōu)過程的自動化。利用企業(yè)管理器中無縫集成的SQL Advisor功能，SQL性能得到了增強，為復雜、費時的應用程序自動調(diào)優(yōu)任務提供了一個全面的解決方案。

4 結束語

Oracle 11g的性能調(diào)優(yōu)在系統(tǒng)開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)上都有體現(xiàn)，它是一個復雜持續(xù)的活動。要想獲得很好地數(shù)據(jù)庫性能，那么就應當合理地調(diào)整Oracle 11g系統(tǒng)配置，包括內(nèi)存的調(diào)整、磁盤I/O的調(diào)整和磁盤碎片的調(diào)整等等。為了獲得數(shù)據(jù)庫良好的性能，應該綜合利用多種策略規(guī)則和優(yōu)化工具不斷調(diào)整優(yōu)化。

【參考文獻】

[1]谷長勇，吳逸云，單永紅，陳杰.Oracle 11g權威指南[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011，9：61-65.

[3]王海鳳，王海亮，鄭建茹，張立民.Oracle11g SQL和PL/SQL從入門到精通[M].北京：中國水利水電出版社，2008，01.

[4]蓋國強，楊延琨.Oracle DBA手記3 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化與內(nèi)部原理解析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011，9.

[5]柳丹.Oracle PL/SQL面向?qū)ο筇匦訵eb應用研究[J].計算機技術與發(fā)展，2006，16（1）：234-237.

[6]路川，胡欣杰.Oracle 11g寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[7]童有奎.淺談Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化方案[J].計算機應用，2005（3）：25-26.

[責任編輯：楊玉潔]

（2）表級碎片一般是指不連續(xù)的又比較零散的一些空間。要想有效避免表級碎片的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)塊的大小和PCTFREE、PCTUSED參數(shù)要設置合理。常更新的表，PCTFREE設置較大的值，PCTUSED設置較小的值；常插入的表，PCTFREE設置較小的值，PCTUSED設置較大的值。

（3）表空間級碎片一般在段建立、擴展與刪除的過程中產(chǎn)生。要想有效避免產(chǎn)生表空間級碎片，可以采取以下措施：重組表空間、執(zhí)行ALTER TABLESPACE…COALESCES命令等等或者先運行EXPORT命令把數(shù)據(jù)導出來，接著再運行TRUNCATE命令把表中數(shù)據(jù)刪除掉，最后再運行IMPORT命令把數(shù)據(jù)導入進來。

3 Oracle 11g常用優(yōu)化工具

Oracle 11g自帶了一些優(yōu)化工具，利用這些工具對數(shù)據(jù)字典、動態(tài)性能視圖等進行分析，最大限度的知曉當前的運行信息，更好的服務于系統(tǒng)性能優(yōu)化[6-7]。

3.1 基本工具

（1）時間模型

時間模型是一組統(tǒng)計信息，通過它們可以大致了解時間花費在了 Oracle DB 的哪些方面。

（2）頂級等待事件

相關等待時間及其參數(shù)值都可以顯示在其中。根據(jù)這些參數(shù)，可以知道等待發(fā)生在哪些對象或資源上。

（3）動態(tài)性能視圖和表

由動態(tài)性能視圖可以查看實例中不斷變化的狀態(tài)和條件的有關信息。

（4）預警日志

下列預警日志文件包含的信息，可以用于優(yōu)化數(shù)據(jù)庫： 執(zhí)行歸檔的時間 、實例恢復的開始時間和完成時間 、死鎖錯誤和超時錯誤 、不完整的檢查點 、檢查點的開始時間和結束時間。

（5）跟蹤文件

可以在會話級別或?qū)嵗墑e啟用或禁用服務器進程跟蹤。用戶跟蹤文件包含該會話中跟蹤的 SQL 語句的統(tǒng)計信息。用戶跟蹤文件是按每個服務器進程創(chuàng)建的。跟蹤文件可以幫助優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能。

（6）Oracle企業(yè)管理器

Oracle企業(yè)管理器把一個中心控制臺、多個代理、一些公共服務和工具結合在一起，為數(shù)據(jù)庫的管理提供了一個集成的、綜合的系統(tǒng)管理平臺。

3.2 插件

（1）Statspack

利用Statspack插件能夠輕而易舉的定位數(shù)據(jù)庫的瓶頸位置，記錄下數(shù)據(jù)庫的性能狀態(tài)，遠程技術人員也可以通過它迅速了解數(shù)據(jù)庫的運行狀況。

3.3 選件

（1）診斷包

診斷包（是Oracle 11g產(chǎn)品集的一部分）集成了許多自動性能診斷和監(jiān)視功能，而這些功能是內(nèi)置在核心數(shù)據(jù)庫的引擎和企業(yè)管理器里面的。無論是用來管理一個還是多個數(shù)據(jù)庫，它都能夠提供一個完整的、經(jīng)濟高效的和容易使用的解決方案給數(shù)據(jù)庫性能管理人員。

（2）優(yōu)化包

優(yōu)化包（Oracle 11g產(chǎn)品集的一部分）提供了一個經(jīng)濟高效且易于使用的解決方案，實現(xiàn)了整個應用程序調(diào)優(yōu)過程的自動化。利用企業(yè)管理器中無縫集成的SQL Advisor功能，SQL性能得到了增強，為復雜、費時的應用程序自動調(diào)優(yōu)任務提供了一個全面的解決方案。

4 結束語

Oracle 11g的性能調(diào)優(yōu)在系統(tǒng)開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)上都有體現(xiàn)，它是一個復雜持續(xù)的活動。要想獲得很好地數(shù)據(jù)庫性能，那么就應當合理地調(diào)整Oracle 11g系統(tǒng)配置，包括內(nèi)存的調(diào)整、磁盤I/O的調(diào)整和磁盤碎片的調(diào)整等等。為了獲得數(shù)據(jù)庫良好的性能，應該綜合利用多種策略規(guī)則和優(yōu)化工具不斷調(diào)整優(yōu)化。

【參考文獻】

[1]谷長勇，吳逸云，單永紅，陳杰.Oracle 11g權威指南[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011，9：61-65.

[3]王海鳳，王海亮，鄭建茹，張立民.Oracle11g SQL和PL/SQL從入門到精通[M].北京：中國水利水電出版社，2008，01.

[4]蓋國強，楊延琨.Oracle DBA手記3 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化與內(nèi)部原理解析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011，9.

[5]柳丹.Oracle PL/SQL面向?qū)ο筇匦訵eb應用研究[J].計算機技術與發(fā)展，2006，16（1）：234-237.

[6]路川，胡欣杰.Oracle 11g寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[7]童有奎.淺談Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化方案[J].計算機應用，2005（3）：25-26.

[責任編輯：楊玉潔]