楊國勛

摘 要 在軟件應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的過程中，容易被設(shè)計者所忽視的就是如何通過增加數(shù)據(jù)庫SQL語句共享來提高系統(tǒng)的整體性能，本文通過深入研究Oracle數(shù)據(jù)庫中SQL語句的解析過程，分析了SQL語句不能共享的主要原因，并給出如何增加SQL語句共享率的解決方案。

關(guān)鍵詞 SQL語句共享;軟解析;硬解析

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0069-01

Oracle數(shù)據(jù)庫是目前在中大型軟件項目中應(yīng)用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫之一，在這樣一些項目中需要處理的數(shù)據(jù)量是非常巨大的，而且用戶對應(yīng)用系統(tǒng)的性能要求比較高。提高系統(tǒng)的性能一方面是需要有一個良好的架構(gòu)設(shè)計，另一方面則是要提高底層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。數(shù)據(jù)庫性能的提升需要由經(jīng)驗豐富的DBA來配置和維護(hù)，但更重要而且是容易被忽視的是程序員在編寫代碼時需要提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的SQL語句共享率，避免不必要的SQL語句硬解析，從而降低系統(tǒng)在進(jìn)行SQL語句解析花費的時間和資源。

1 SQL語句解析過程

Oracle處理客戶端應(yīng)用程序提交過來的SQL語句主要分為4個階段，SQL語句解析、參數(shù)綁定、執(zhí)行和獲取結(jié)果，其中SQL語句解析是其中非常重要的一個階段，理解這個階段的處理過程對于提高應(yīng)用系統(tǒng)整體性能有很好的幫助。

在SQL語句的解析階段，Oracle會進(jìn)行如下操作：

檢查SQL語法錯誤：檢查SQL語句中的關(guān)鍵字是否有拼寫錯誤，順序和位置是否正確等。

檢查SQL語義錯誤：檢查該SQL語句引用的對象是否存在，提交SQL語句的用戶是否具有訪問該對象的權(quán)限等。

SQL共享語句查詢：Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器管理程序會先在服務(wù)器會話緩存用戶全局區(qū)（UGA）中查詢是否有此SQL語句對應(yīng)的已打開的游標(biāo)（Open Cursor），如果有則通過已打開游標(biāo)中的指針找到在服務(wù)器共享池（Shared Pool）中的此SQL語句對應(yīng)游標(biāo)句柄并執(zhí)行，此時不需要對語句進(jìn)行解析，因為打開的游標(biāo)已經(jīng)被解析，而且游標(biāo)句柄已經(jīng)存在于服務(wù)器共享池的庫緩存（Library Cache）中。

如果游標(biāo)被關(guān)閉，則游標(biāo)的信息會被保存在會話關(guān)閉游標(biāo)的緩存中，此緩存的大小是由參數(shù)SESSION_CACHED_CURSORS決定的。當(dāng)系統(tǒng)在UGA中沒找到SQL語句對應(yīng)的已打開的游標(biāo)，則會在已關(guān)閉游標(biāo)緩存中查詢，如找到匹配的已關(guān)閉游標(biāo)，則會重新打開此游標(biāo)，通過此游標(biāo)可以直接執(zhí)行SQL語句而不需要重新解析。

如果系統(tǒng)在UGA中沒找到此SQL語句的游標(biāo)，則會根據(jù)SQL語句生成的Hash值在Shared Pool中的Hash鏈中查詢是否有此SQL語句對應(yīng)的游標(biāo)句柄，如果此游標(biāo)句柄能夠找到且游標(biāo)的其他信息沒有丟失，則可以執(zhí)行此SQL語句，此次查詢過程被系統(tǒng)記錄為一次解析，但不是真的解析，因此這個過程也被稱為軟解析。

硬解析：如果此SQL語句在UGA和Shared Pool中都沒有找到匹配的游標(biāo)，則Oracle服務(wù)器系統(tǒng)需要在Library Cache中為此SQL語句創(chuàng)建一個父游標(biāo)（parent cursor）和一個子游標(biāo)（child cursor）。父游標(biāo)中包含了SQL文本和對應(yīng)的Hash值，父游標(biāo)的信息可以通過視圖v$sqlarea查詢。子游標(biāo)中包含了使得這個SQL可以執(zhí)行的所有相關(guān)信息，如執(zhí)行權(quán)限、優(yōu)化器設(shè)置和執(zhí)行計劃等。子游標(biāo)的信息可以通過視圖v$sql進(jìn)行

查詢。

2 SQL語句無法共享原因分析

通過對SQL語句在Oracle中的解析過程研究可以知道，SQL語句無法共享主要是由兩個原因造成，父游標(biāo)無法共享以及子游標(biāo)無法共享。

1）父游標(biāo)無法共享。

父游標(biāo)能夠共享的前提條件是SQL語句對應(yīng)的Hash值要一致，Oracle系統(tǒng)在生成SQL語句Hash值的時候是會區(qū)分大小寫和空格，如下面幾條SQL語句雖然查詢含義一樣，但寫法沒有統(tǒng)一使得Hash值不一致而造成SQL語句無法共享。

select * from tb_student where id=1

select * from TB_STUDENT where id=1

select * from tb_student where id=1

2）子游標(biāo)無法共享。

當(dāng)SQL語句及其Hash值一致時就可以共享父游標(biāo)，但有時會因為種種原因使得子游標(biāo)無法共享，此時同一個父游標(biāo)會有多個子游標(biāo)，子游標(biāo)的個數(shù)可以通過視圖v$sqlarea的version_count字段查詢處理。在實際的項目中，要盡量避免version_count過高的情況。子游標(biāo)無法共享的一個常見原因是綁定變量不一致，這里的變量不一致，有可能是變量名不一致，也有可能是變量對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型的長度不一致，例如，對于字符類型的字段，進(jìn)行綁定變量的時候，如果該變量值小于32字節(jié)的話，第一次會使用32字節(jié)的緩沖區(qū)，第二次執(zhí)行這個SQL的時候，如果該值小于32字節(jié)，那么可以共享這個子游標(biāo)，如果大于32字節(jié)就無法共享，此時會在同一父游標(biāo)下創(chuàng)建一個新的子游標(biāo)，同時分配128字節(jié)的緩沖區(qū)。子游標(biāo)另外一個無法共享的常見原因是SQL語句查詢選擇的優(yōu)化器模式不一致。子游標(biāo)無法共享的原因可以通過查詢視圖v$sql_shared_cursor進(jìn)行分析。

3 增加SQL語句共享率

通過上述分析，要增加SQL語句共享率，提高系統(tǒng)的整體性能可以從以下幾方面入手：

1）SQL語句在文本上必須完成相同，包括空格、換行、大小寫都必須完全相同，因此在項目組中要制定SQL語句的書寫規(guī)范，使得不同的程序員在編寫程序時按照統(tǒng)一的SQL語句規(guī)范來書寫，增加SQL語句共享，減少SQL語句硬解析的次數(shù)，提高應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。

2）在書寫SQL語句的時候盡量使用綁定變量的方式，并且保證變量名和變量數(shù)據(jù)類型字段長度一致。在進(jìn)行SQL語句查詢時，盡量選擇一致的優(yōu)化器模式。

3）設(shè)置SESSION_CACHED_CURSORS參數(shù)為一個恰當(dāng)?shù)闹担瑥亩ＷC被關(guān)閉的游標(biāo)能在服務(wù)器緩存中保存一段時間，增加SQL語句共享的幾率。

參考文獻(xiàn)

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