数据库性能优化有哪些措施?

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数据库性能优化有哪些措施?
1、1、调整数据结构的设计。这⼀部分在开发信息系统之前完成,程序员需要考虑是否使⽤ORACLE数据库的分区功能,对于经常访问的数据库表是否需要建⽴索引等。
2、2、调整应⽤程序结构设计。这⼀部分也是在开发信息系统之前完成,程序员在这⼀步需要考虑应⽤程序使⽤什么样的体系结构,是使⽤传统的Client/Server两层体系结构,还是使⽤Browser/Web/Database的三层体系结构。不同的应⽤程序体系结构要求的数据库资源是不同的。
3、3、调整数据库SQL语句。应⽤程序的执⾏最终将归结为数据库中的SQL语句执⾏,因此SQL语句的执⾏效率最终决定了ORACLE数据库的性能。ORACLE公司推荐使⽤ORACLE语句优化器(Oracle Optimizer)和⾏锁管理器(row-level manager)来调整优化SQL语句。
4、4、调整服务器内存分配。内存分配是在信息系统运⾏过程中优化配置的,数据库管理员可以根据数据库运⾏状况调整数据库系统全局区(SGA区)的数据缓冲区、⽇志缓冲区和共享池的⼤⼩;还可以调整程序全局区(PGA区)的⼤⼩。需要注意的是,SGA区不是越⼤越好,SGA区过⼤会占⽤操作系统使⽤的内存⽽引起虚拟内存的页⾯交换,这样反⽽会降低系统。
5、5、调整硬盘I/O,这⼀步是在信息系统开发之前完成的。数据库管理员可以将组成同⼀个表空间的数据⽂件放在不同的硬盘上,做到硬盘之间I/O负载均衡。
6、6、调整操作系统参数,例如:运⾏在UNIX操作系统上的ORACLE数据库,可以调整UNIX数据缓冲池的⼤⼩,每个进程所能使⽤的内存⼤⼩等参数。
实际上,上述数据库优化措施之间是相互联系的。ORACLE数据库性能恶化表现基本上都是⽤户响应时间⽐较长,需要⽤户长时间的等待。但性能恶化的原因却是多种多样的,有时是多个因素共同造成了性能恶化的结果,这就需要数据库管理员有⽐较全⾯的计算机知识,能够敏感地察觉到影响数据库性能的主要原因所在。另外,良好的数据库管理⼯具对于优化数据库性能也是很重要的。
ORACLE数据库性能优化⼯具
常⽤的数据库性能优化⼯具有:
1、1、ORACLE数据库在线数据字典,ORACLE在线数据字典能够反映出ORACLE动态运⾏情况,对于调整数据库性能是很有帮助的。
2、2、操作系统⼯具,例如UNIX操作系统的vmstat,iostat等命令可以查看到系统系统级内存和硬盘I/O的使⽤情况,这些⼯具对于管理员弄清出系统瓶颈出现在什么地⽅有时候很有⽤。
3、3、SQL语⾔跟踪⼯具(SQL TRACE FACILITY),SQL语⾔跟踪⼯具可以记录SQL语句的执⾏情况,管理员可以使⽤虚拟表来调整实例,使⽤SQL语句跟踪⽂件调整应⽤程序性能。SQL语⾔跟踪⼯
具将结果输出成⼀个操作系统的⽂件,管理员可以使⽤TKPROF⼯具查看这些⽂件。
4、4、ORACLE Enterprise Manager(OEM),这是⼀个图形的⽤户管理界⾯,⽤户可以使⽤它⽅便地进⾏数据库管理⽽不必记住复杂的ORACLE数据库管理的命令。
5、5、EXPLAIN PLAN——SQL语⾔优化命令,使⽤这个命令可以帮助程序员写出⾼效的SQL语⾔。
ORACLE数据库的系统性能评估
信息系统的类型不同,需要关注的数据库参数也是不同的。数据库管理员需要根据⾃⼰的信息系统的类型着重考虑不同的数据库参数。
1、1、在线事务处理信息系统(OLTP),这种类型的信息系统⼀般需要有⼤量的Insert、Update操作,典型的系统包括民航机票发售系统、银⾏储蓄系统等。OLTP系统需要保证数据库的并发性、可靠性和最终⽤户的速度,这类系统使⽤的ORACLE数据库需要主要考虑下述参数:
l    l    数据库回滚段是否⾜够?
l    l    是否需要建⽴ORACLE数据库索引、聚集、散列?
l    l    系统全局区(SGA)⼤⼩是否⾜够?
l    l    SQL语句是否⾼效?
2、2、数据仓库系统(Data Warehousing),这种信息系统的主要任务是从ORACLE的海量数据中进⾏查询,得到数据之间的某些规律。数据库管理员需要为这种类型的ORACLE数据库着重考虑下述参数:
l    l    是否采⽤B*-索引或者bitmap索引?
l    l    是否采⽤并⾏SQL查询以提⾼查询效率?
l    l    是否采⽤PL/SQL函数编写存储过程?
l    l    有必要的话,需要建⽴并⾏数据库提⾼数据库的查询效率
SQL语句的调整原则
SQL语⾔是⼀种灵活的语⾔,相同的功能可以使⽤不同的语句来实现,但是语句的执⾏效率是很不相同的。程序员可以使⽤EXPLAIN PLAN语句来⽐较各种实现⽅案,并选出最优的实现⽅案。总得来讲,程序员写SQL语句需要满⾜考虑如下规则:
1、1、尽量使⽤索引。试⽐较下⾯两条SQL语句:
语句A:SELECT dname, deptno FROM dept WHERE deptno NOT IN
(SELECT deptno FROM emp);
语句B:SELECT dname, deptno FROM dept WHERE NOT EXISTS
(SELECT deptno FROM emp WHERE dept.deptno = emp.deptno);
这两条查询语句实现的结果是相同的,但是执⾏语句A的时候,ORACLE会对整个emp表进⾏扫描,没有使⽤建⽴在emp表上的deptno索引,执⾏语句B的时候,由于在⼦查询中使⽤了联合查询,ORACLE只是对emp表进⾏的部分数据扫描,并利⽤了deptno列的索引,所以语句B的效率要⽐语句A的效率⾼⼀些。
2、2、选择联合查询的联合次序。考虑下⾯的例⼦:
SELECT stuff FROM taba a, tabb b, tabc c
WHERE a.acol between :alow and :ahigh
AND b.bcol between :blow and :bhigh
l between :clow and :chigh
AND a.key1 = b.key1
AMD a.key2 = c.key2;
这个SQL例⼦中,程序员⾸先需要选择要查询的主表,因为主表要进⾏整个表数据的扫描,所以主表应该数据量最⼩,所以例⼦中表A的acol列的范围应该⽐表B和表C相应列的范围⼩。
3、3、在⼦查询中慎重使⽤IN或者NOT IN语句,使⽤where (NOT) exists的效果要好的多。
4、4、慎重使⽤视图的联合查询,尤其是⽐较复杂的视图之间的联合查询。⼀般对视图的查询最好都分解为对数据表的直接查询效果要好⼀些。
5、5、可以在参数⽂件中设置SHARED_POOL_RESERVED_SIZE参数,这个参数在SGA共享池中保留⼀个连续的内存空间,连续的内存
空间有益于存放⼤的SQL程序包。
6、6、ORACLE公司提供的DBMS_SHARED_POOL程序可以帮助程序员将某些经常使⽤的存储过程“
钉”在SQL区中⽽不被换出内存,程序员对于经常使⽤并且占⽤内存很多的存储过程“钉”到内存中有利于提⾼最终⽤户的响应时间。
CPU参数的调整数显时间继电器
选址方法
弧面凸轮CPU是服务器的⼀项重要资源,服务器良好的⼯作状态是在⼯作⾼峰时CPU的使⽤率在90%以上。如果空闲时间CPU使⽤率就在90%以上,说明服务器缺乏CPU资源,如果⼯作⾼峰时CPU使⽤率仍然很低,说明服务器CPU资源还⽐较富余。
使⽤操作相同命令可以看到CPU的使⽤情况,⼀般UNIX操作系统的服务器,可以使⽤sar –u命令查看CPU的使⽤率,NT操作系统的服务器,可以使⽤NT的性能管理器来查看CPU的使⽤率。
感应式垃圾桶
数据库管理员可以通过查看v$sysstat数据字典中“CPU used by this session”统计项得知ORACLE数据库使⽤的CPU时间,查
看“OS User level CPU time”统计项得知操作系统⽤户态下的CPU时间,查看“OS System call CPU time”统计项得知操作系统系统态下的CPU时间,操作系统总的CPU时间就是⽤户态和系统态时间之和,如果ORACLE数据库使⽤的CPU时间占操作系统总的CPU时间90%以上,说明服务器CPU基本上被ORACLE数据库使⽤着,这是合理,反之,说明服务器CPU被其它程序占⽤过多,ORACLE数据库⽆法得到更多的CPU时间。
数据库管理员还可以通过查看v$sesstat数据字典来获得当前连接ORACLE数据库各个会话占⽤的CPU时间,从⽽得知什么会话耗⽤服务器CPU⽐较多。
出现CPU资源不⾜的情况是很多的:SQL语句的重解析、低效率的SQL语句、锁冲突都会引起CPU资源不⾜。
1、数据库管理员可以执⾏下述语句来查看SQL语句的解析情况:
SELECT * FROM V$SYSSTAT
WHERE NAME IN
('parse time cpu', 'parse time elapsed', 'parse count (hard)');
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这⾥parse time cpu是系统服务时间,parse time elapsed是响应时间,⽤户等待时间
waite time = parse time elapsed – parse time cpu
由此可以得到⽤户SQL语句平均解析等待时间=waite time / parse count。这个平均等待时间应该接近于0,如果平均解析等待时间过长,数据库管理员可以通过下述语句
SELECT SQL_TEXT, PARSE_CALLS, EXECUTIONS FROM V$SQLAREA
ORDER BY PARSE_CALLS;
来发现是什么SQL语句解析效率⽐较低。程序员可以优化这些语句,或者增加ORACLE参数SESSION_CACHED_CURSORS的值。
2、数据库管理员还可以通过下述语句:
SELECT BUFFER_GETS, EXECUTIONS, SQL_TEXT FROM V$SQLAREA;
查看低效率的SQL语句,优化这些语句也有助于提⾼CPU的利⽤率。
3、3、数据库管理员可以通过v$system_event数据字典中的“latch free”统计项查看ORACLE数据库的冲突情况,如果没有冲突的话,latch free查询出来没有结果。如果冲突太⼤的话,数据库管理员可以降低spin_count参数值,来消除⾼的CPU使⽤率。
内存参数的调整
内存参数的调整主要是指ORACLE数据库的系统全局区(SGA)的调整。SGA主要由三部分构成:共享池、数据缓冲区、⽇志缓冲区。
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1、  1、  共享池由两部分构成:共享SQL区和数据字典缓冲区,共享SQL区是存放⽤户SQL命令的区域,数据字典缓冲区存放数据库运⾏的动态信息。数据库管理员通过执⾏下述语句:
select (sum(pins - reloads)) / sum(pins) "Lib Cache"  from v$librarycache;
来查看共享SQL区的使⽤率。这个使⽤率应该在90%以上,否则需要增加共享池的⼤⼩。数据库管理员还可以执⾏下述语句:
select (sum(gets - getmisses - usage - fixed)) / sum(gets) "Row Cache" from v$rowcache;
查看数据字典缓冲区的使⽤率,这个使⽤率也应该在90%以上,否则需要增加共享池的⼤⼩。
2、  2、  数据缓冲区。数据库管理员可以通过下述语句:
SELECT name, value  FROM v$sysstat  WHERE name IN ('db block gets', 'consistent gets','physical reads');
来查看数据库数据缓冲区的使⽤情况。查询出来的结果可以计算出来数据缓冲区的使⽤命中率=1 - ( physical reads / (db block gets + consistent gets) )。
这个命中率应该在90%以上,否则需要增加数据缓冲区的⼤⼩。
3、  3、  ⽇志缓冲区。数据库管理员可以通过执⾏下述语句:
select name,value from v$sysstat where name in ('redo entries','redo log space requests');查看⽇志缓冲区的使⽤情况。查询出的结果可以计算出⽇志缓冲区的申请失败率:
申请失败率=requests/entries,申请失败率应该接近于0,否则说明⽇志缓冲区开设太⼩,需要增加ORACLE数据库的⽇志缓冲区。

本文发布于:2023-06-10 11:59:52,感谢您对本站的认可!

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