戴偉敏

（福州大學(xué) 陽光學(xué)院基礎(chǔ)部，福建 福州 350000）

Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化與調(diào)整

戴偉敏

（福州大學(xué) 陽光學(xué)院基礎(chǔ)部，福建 福州 350000）

Oracle數(shù)據(jù)庫是當(dāng)前人們應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫之一，隨著Oracle數(shù)據(jù)庫使用用戶的數(shù)量增多，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能也逐漸暴露出它的缺陷。如何有效保證Oracle數(shù)據(jù)庫高效運(yùn)行，優(yōu)化、調(diào)整數(shù)據(jù)庫性能是我們必須解決好的問題.本文試從性能優(yōu)化與調(diào)整概述入手，重點(diǎn)分析影響Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的原因，然后詳細(xì)闡述Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)化策略，通過這些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)化策略的介紹，期望能使Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)得到最優(yōu)的操作性能.

Oracle數(shù)據(jù)庫；性能優(yōu)化與調(diào)整；策略

Oracle數(shù)據(jù)庫是目前用戶使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，選擇使用Oracle作為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的用戶，一般是需要處理的數(shù)據(jù)量較多，對(duì)于這種大型數(shù)據(jù)庫來說,數(shù)據(jù)庫運(yùn)行效率是最重要的.同時(shí)，運(yùn)行效率也是數(shù)據(jù)庫評(píng)估的重要指標(biāo)之一.然而，在實(shí)際應(yīng)用中,隨著訪問量的加大，需要處理的數(shù)據(jù)日益增加，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能也將下降，為此，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化與調(diào)整將突顯出其更為重要作用.

1 性能優(yōu)化與調(diào)整概述

性能優(yōu)化指通過改善系統(tǒng)組件的性能，以最大限度地增加數(shù)據(jù)庫的吞吐量和相應(yīng)響應(yīng)時(shí)間的最小化.Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化所遵循的原則：通過盡量少的磁盤訪問獲得用戶需要的數(shù)據(jù).

性能調(diào)整是指通過修改系統(tǒng)參數(shù)、改變系統(tǒng)配置、優(yōu)化應(yīng)用程序等方式來改變系統(tǒng)性能.它包括對(duì)操作系統(tǒng)、硬件設(shè)置等系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置，以及對(duì)訪問這些組件的應(yīng)用的詳細(xì)分析與優(yōu)化.

2 影響Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的因素

Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行效率會(huì)受到來自各個(gè)方面的影響，而這些影響也在不同程度上制約著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的發(fā)揮，具體說來，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面中：

2.1 Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的性能.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)鍵部分在于服務(wù)器，而服務(wù)器性能的好壞直接決定著整個(gè)系統(tǒng)能否順利的運(yùn)轉(zhuǎn).而服務(wù)器的操作系統(tǒng)和硬件設(shè)施又直接決定著服務(wù)器性能的好壞.

2.2 數(shù)據(jù)庫的配置.實(shí)際上，數(shù)據(jù)庫的配置情況是才是影響數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的主要原因，可以說它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫得以優(yōu)化的關(guān)鍵和核心之所在.數(shù)據(jù)庫配置的優(yōu)化主要包括內(nèi)存區(qū)的優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)I/O的設(shè)置、CPU優(yōu)化以及碎片整理等等.

2.3 網(wǎng)絡(luò)I/O的設(shè)置.網(wǎng)絡(luò)I/O的設(shè)置對(duì)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的優(yōu)劣也起著不可小覷的重要作用.因?yàn)閳?zhí)行命令的應(yīng)用程序是要通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器產(chǎn)生作用的.

2.4 應(yīng)用程序的運(yùn)用.應(yīng)用程序的應(yīng)用也在一定程度上影響著數(shù)據(jù)庫性能的優(yōu)劣.特別是關(guān)于SQL語句的應(yīng)用、程序設(shè)計(jì)、對(duì)象的使用情況、數(shù)據(jù)庫連接方式等等，這些因素都或多或少地影響了數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行效率.

3 Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化與調(diào)整策略

任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都會(huì)面臨數(shù)據(jù)庫運(yùn)行效率的問題，在了解了影響數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的因素之后，我們可以從這些因素入手，對(duì)癥下藥將數(shù)據(jù)庫的性能調(diào)整到最優(yōu).具體說來主要是從以下幾個(gè)方面對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整：

3.1 內(nèi)存區(qū)設(shè)置的優(yōu)化

Oracle數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存結(jié)構(gòu)主要分為兩部分：SGA和PGA.這兩部分內(nèi)存結(jié)構(gòu)的分配是否合理決定著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能.其中SGA是Oracle數(shù)據(jù)庫的核心與靈魂，是對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行快速訪問的一個(gè)系統(tǒng)區(qū)域，主要是由共享池，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和日志緩沖區(qū)三部分組成.

3.1.1 共享池的優(yōu)化與調(diào)整.共享池的優(yōu)化與調(diào)整主要是通過縮短操作時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的.具體說來，就是指對(duì)于之前已經(jīng)分析過的模本，執(zhí)行命令的語句可以在共享池中找到并進(jìn)行重用，不需要再消耗時(shí)間另外進(jìn)行解析.這樣一來就要求我們在對(duì)共享池進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，要盡量保證存放在數(shù)據(jù)庫中的信息在應(yīng)用程序中能夠經(jīng)常被訪問到.因此，我們可以通過數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)的命中率來了解到共享池的合適程度.

3.1.2 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的調(diào)整.數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的調(diào)整同樣可以縮短操作時(shí)間.用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲(chǔ)于緩沖區(qū)中.如果用戶進(jìn)行檢索查詢的相關(guān)數(shù)據(jù)包含在緩沖區(qū)中，那么系統(tǒng)將會(huì)通過緩沖區(qū)直接將數(shù)據(jù)傳送給用戶，相反，如果用戶所查詢的數(shù)據(jù)不在緩沖區(qū)內(nèi)，那么系統(tǒng)會(huì)先從數(shù)據(jù)文件中通過服務(wù)器進(jìn)程將數(shù)據(jù)讀取出來發(fā)送到緩沖區(qū)里，然后再按照之前所講述的方式由緩沖區(qū)發(fā)送給用戶，這樣一來就多了一個(gè)中間環(huán)節(jié)，使得操作時(shí)間增長.因此，當(dāng)用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)，也要盡可能多的保證在緩沖區(qū)內(nèi)有足夠多的相關(guān)數(shù)據(jù)，只有這樣才能很好的提高數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的性能.

3.1.3 調(diào)整日志緩沖區(qū).日志緩沖區(qū)的作用在于將修改的數(shù)據(jù)信息存放于此.為了將日志寫進(jìn)日志文件，首先要將日志放入緩沖區(qū)，然后由LGWR進(jìn)程在相關(guān)條件滿足時(shí)將已存放在日志緩沖區(qū)的日志信息寫入到日志文件里.若日志緩沖區(qū)沒有足夠的空間存放信息，日志就無法寫入，也就是說寫入失敗.這樣也會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)I/O的運(yùn)行頻繁，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)性能.

3.1.4 PGA的調(diào)整.PGA區(qū)的主要構(gòu)成部分是由會(huì)話區(qū)和排序區(qū).其中，排序區(qū)的設(shè)置對(duì)數(shù)據(jù)庫的性能影響重大.在排序的方式上，主要有兩種方式，一種是在PGA的排序區(qū)進(jìn)行排序.一種是在臨時(shí)表空間的臨時(shí)段中進(jìn)行排序.但是，在使用臨時(shí)段進(jìn)行排序時(shí)，因要對(duì)磁盤進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)I/O操作，這樣就延長了運(yùn)行時(shí)間，影響了排序效率.所以，在排序時(shí)，要盡量多用排序區(qū)進(jìn)行排序操作.

3.2 磁盤I/O優(yōu)化

對(duì)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來說，磁盤I/O操作是數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化最重要的方面，磁盤I/O性能優(yōu)劣取決于多個(gè)方面的影響.其中有I/O操作次數(shù)過多，數(shù)據(jù)塊空間的分配等原因.那么減少I/O操作的次數(shù)最有效的辦法就是將使用頻率搞的數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)內(nèi)，同時(shí)也要降低Oracle服務(wù)器查詢信息的時(shí)間，方法之一就是分區(qū)和建立索引.

3.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)索引Index.數(shù)據(jù)庫中非常重要的結(jié)構(gòu)就包括了索引，它是優(yōu)化性能的基礎(chǔ).原因在于索引能夠快速找到需查找數(shù)據(jù)的地址.有效利用索引，從而提高訪問數(shù)據(jù)庫的速度，這樣就提高了查詢效率.同時(shí)可以利用索引減少數(shù)據(jù)庫中的磁盤讀寫次數(shù).在建立索引時(shí)，也要注意并是不建立更多的索引就越好，雖然有著合理科學(xué)的索引數(shù)據(jù)庫比沒有建立索引數(shù)據(jù)庫的效率要高好幾十倍，但如果有些索引經(jīng)常需要修改，這樣不僅影響了系統(tǒng)性能，也占據(jù)了系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間.

3.2.2 有效利用分區(qū)技術(shù).分區(qū)可以將不同的信息數(shù)據(jù)保存在不同的磁盤里，這是將數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行物理區(qū)分.在利用分區(qū)技術(shù)時(shí)，把需要查詢的數(shù)據(jù)在不同的分區(qū)中進(jìn)行掃描，可以大大縮短查詢時(shí)間，而不要進(jìn)行全表掃描.在進(jìn)行分區(qū)的同時(shí)，可將數(shù)據(jù)分散到不同的磁盤中，這樣磁盤I/O也不會(huì)競爭嚴(yán)重了.

3.3 設(shè)置回滾段

在Oracle 數(shù)據(jù)庫中，回滾段設(shè)置的目的是保存數(shù)據(jù)的原始版本，利用初始版本可以撤銷用戶未保存的資料.Oracle數(shù)據(jù)庫的作用之一就是可以從系統(tǒng)操作的失敗中得到數(shù)據(jù)的恢復(fù)，在此，就體現(xiàn)出了回滾段在數(shù)據(jù)處理中的重要作用.在優(yōu)化回滾段時(shí)，也要根據(jù)用處的大小建立大小不等的回滾段，并且將這些回滾段分散到不同的分區(qū)中.

3.4 碎片整理

數(shù)據(jù)碎片的產(chǎn)生是必然的，因?yàn)橄到y(tǒng)操作的不斷出現(xiàn)，數(shù)據(jù)對(duì)象的不斷變化，由此產(chǎn)生的碎片可以分為三類，分別為表空間級(jí)、表級(jí)和索引級(jí).

3.4.1 表空間級(jí)碎片是最基礎(chǔ)的碎片，往往是由于一些基本的操作引起的，例如執(zhí)行命令的建立、刪除等等.優(yōu)化的措施可以通過執(zhí)行導(dǎo)出命令將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，接著利用TRUNCATE 刪除導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，最后再利用有效的程度將表空間級(jí)碎片清除.

3.4.2 表級(jí)碎片的產(chǎn)生可以通過設(shè)置合適的數(shù)據(jù)塊來消除，它是由于數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)不連續(xù)所致.在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時(shí)，根據(jù)所需記錄的數(shù)據(jù)大小來設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊大小，可以提高數(shù)據(jù)塊系統(tǒng)的運(yùn)行效率.

3.4.3 索引級(jí)碎片是由于索引過于頻繁所致，通過干擾B-TREE結(jié)構(gòu)和葉節(jié)點(diǎn)的排序引起的.調(diào)整的措施可以減少已建立索引的數(shù)據(jù)數(shù)量，特別是變化頻率較低的數(shù)據(jù)，這樣可以降低索引碎片的產(chǎn)生.

3.5 CPU性能調(diào)整

通過對(duì)CPU性能的調(diào)整可以有效利用數(shù)據(jù)庫中的各種資源，提高數(shù)據(jù)塊的性能.

3.5.1 盡可能多地使用多個(gè)CPU來處理用戶的事務(wù)，如果有可能的話，需要將服務(wù)器和CPU請求分開.

3.5.2 在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)，可以使用PQO查詢方式.PQO方式可以在不同的磁盤中同時(shí)進(jìn)行SQL語句的執(zhí)行處理，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取.

3.6 SQL語句的優(yōu)化

數(shù)據(jù)庫所以的操作都是通過SQL語句來執(zhí)行的.包括最簡單的添加和刪除.所以，Oracle數(shù)據(jù)庫的性能高低在很大程度上也取決于SQL語句的執(zhí)行效率，為盡量提高SQL語句的執(zhí)行效率，在書寫SQL語句時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn).

（1）建立分區(qū)后，減少全表掃描，而要分區(qū)查詢.

（2）對(duì)于需要經(jīng)常進(jìn)行查詢的表，可以通過建立索引減少SQL語句的執(zhí)行.

（3）將多個(gè)常用表放在一個(gè)數(shù)據(jù)塊里.

（4）在查詢時(shí)，對(duì)于需要連接的查詢要有充分的連接條件.

Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化與調(diào)整是一個(gè)需要通過不斷摸索、總結(jié)的過程，在實(shí)踐中，必須先了解影響數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的因素，針對(duì)這些不同的因素采取不同的有效措施予以調(diào)整，同時(shí)也需要我們采取更加先進(jìn)的技術(shù)來對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)優(yōu)，使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)獲得最優(yōu)性能.

〔1〕仇道霞，陸偉，侯曉輝：Oracle數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整優(yōu)化[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010（3）.

〔2〕孫富偉，晏斌.Oracle數(shù)據(jù)庫優(yōu)化策略的探討與研究[J].河南科技，2010（10）.

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TP 311.132.3

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1673-260X（2010）12-0041-02