關(guān)于Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的分析

摘 要：持續(xù)擴(kuò)大的數(shù)據(jù)庫規(guī)模，用戶數(shù)量的增多，大大降低了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的響應(yīng)速度，暴露了很多數(shù)據(jù)庫性能問題。對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行性能優(yōu)化能促進(jìn)整個系統(tǒng)的正常運行，提高數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和使用性能，確保數(shù)據(jù)庫的高效運行，提高應(yīng)用價值。本文針對Oracle數(shù)據(jù)庫性能的一些影響因素，提出一系列優(yōu)化措施，推動Oracle數(shù)據(jù)庫更好的為人們服務(wù)。

關(guān)鍵詞：Oracle數(shù)據(jù)庫；性能優(yōu)化；措施

中圖分類號：TP311.138

隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫能提供的服務(wù)水平標(biāo)志著各國家的科技水平、經(jīng)濟(jì)實力和文明程度，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基本建設(shè)工程。數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用最初應(yīng)用與傳統(tǒng)商務(wù)數(shù)據(jù)處理，后逐漸在多媒體應(yīng)用、商業(yè)管理、計算機(jī)圖像等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而如何確保數(shù)據(jù)庫的安全、高效運行，則要考慮數(shù)據(jù)庫的性能問題。數(shù)據(jù)庫規(guī)模的日益擴(kuò)大化，越發(fā)凸顯了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能問題，為使數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)正常、高效地運行，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)庫優(yōu)化措施的探討。

1 Oracle數(shù)據(jù)庫性能影響因素

1.1 CPU 占用過高。CPU是處理軟件中數(shù)據(jù)的中央處理器，任何數(shù)據(jù)庫中的操作都要在CPU中進(jìn)行指令讀取和執(zhí)行。當(dāng)有限的CPU資源大量被其它應(yīng)用占用時，整個系統(tǒng)的反應(yīng)速度將下降，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫響應(yīng)遲鈍。其中Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)低效SQL語句、中鎖沖突都會占用CPU資源，降低系統(tǒng)反應(yīng)速度。

1.2 操作系統(tǒng)。Oracle數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)是其重要組成部分，操作系統(tǒng)很大程度上影響著Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的運行性能。操作系統(tǒng)主要問題部分是配置方面問題，需要調(diào)整Oracle使用的操作系統(tǒng)資源。

1.3 計算機(jī)內(nèi)存分配不合理。當(dāng)內(nèi)存不足時，我們喜歡設(shè)置虛擬內(nèi)存來暫時解決這個問題，但實際上虛擬內(nèi)存依舊建立在磁盤空間上，不能解決實際問題。因為設(shè)有虛擬內(nèi)存的系統(tǒng)，將交換內(nèi)存中的信息和這部分磁盤空間，這種頻繁的運轉(zhuǎn)方式很大程度上增加了磁盤的讀寫操作，減少了最近訪問數(shù)據(jù)的緩存空間，從而降低了系統(tǒng)性能。

1.4 網(wǎng)絡(luò)速度慢。網(wǎng)絡(luò)反映速度慢對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的吞吐量也會大幅降低并使用戶響應(yīng)時間延長。

1.5 I/O沖突。I/O沖突很大程度上降低了Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能。這是由于在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能發(fā)生一個磁盤同時被多個進(jìn)程同時訪問，但一個磁盤一個時間內(nèi)一次只能被一個進(jìn)程訪問，當(dāng)發(fā)生多個進(jìn)程同時訪問時，磁盤內(nèi)部很容易產(chǎn)生讀寫沖突，降低數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)反應(yīng)速度。

2 Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化目標(biāo)

2.1 增加Oracle數(shù)據(jù)庫的吞吐量。Oracle數(shù)據(jù)庫的吞吐量是指在單位時間內(nèi)，對SQL語句的事務(wù)處理量。提高Oracle數(shù)據(jù)庫吞吐量的方法是在同樣的資源下提高工作效率，完成更多的任務(wù)，或在相同時間內(nèi)完成更多任務(wù)。

2.2 縮短Oracle數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間。數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間是指花費在用戶從提交SQL語句到獲得結(jié)果集的第一行數(shù)據(jù)之間的時間?？s短Oracle數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間：（1）減少系統(tǒng)服務(wù)時間，即通過增加Oracle數(shù)據(jù)庫的吞吐量；（2）減少用戶等待時間，即減少用戶請求處理時間，也就是同時訪問Oracle數(shù)據(jù)庫資源而產(chǎn)生的沖突等，提高系統(tǒng)資源利用率。

2.3 提高Oracle數(shù)據(jù)庫的命中率。內(nèi)存是否能滿足用戶對數(shù)據(jù)的需求，并作出快速響應(yīng)，這需要在緩沖區(qū)進(jìn)行高速緩存命中率計算來衡量。而在高速緩存中讀數(shù)據(jù)比磁盤中讀數(shù)據(jù)占用更少的內(nèi)存，因此，提高高速緩存命中率有助于提高響應(yīng)速度。

2.4 合理使用內(nèi)存。若存在大量的用戶同時訪問數(shù)據(jù)庫，當(dāng)Oracle內(nèi)存尺寸較小時，很容易造成程序的處理效率低下，使得數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)時間延長。判斷是否合理使用內(nèi)存的指標(biāo)有使投資得到最大回報、使?fàn)幱脺p到最小。只有在合理使用內(nèi)存的情況下，才能較大程度的提高系統(tǒng)性能。

3 Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫。（1）優(yōu)化數(shù)據(jù)庫設(shè)計才能更好的實現(xiàn)Oracle數(shù)據(jù)庫性能最優(yōu)化，因此，必須設(shè)計出一個較好的Oracle數(shù)據(jù)庫方案。而Oracle系統(tǒng)本身己經(jīng)為數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化提供了若干種技術(shù)，但Oracle數(shù)據(jù)庫設(shè)計本身還是占據(jù)主導(dǎo)地位。（2）在數(shù)據(jù)庫中增加索引，這也是最常見的優(yōu)化方法。索引（index）是數(shù)據(jù)庫中的常見對象，通過索引可以使表掃描I/O次數(shù)大量減少，且不必要的大表全表掃描通通可以避免。設(shè)置索引的位置由where子句中索引列規(guī)定的查詢條件決定。在數(shù)據(jù)庫中增加索引，可大幅度提高查詢速度。（3）對數(shù)據(jù)庫中頻繁執(zhí)行的應(yīng)用邏輯可以通過存儲過程完成，且使數(shù)據(jù)庫的操作與代碼編程分離，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸量降低的同時數(shù)據(jù)請求的執(zhí)行效率也提高。用戶發(fā)出執(zhí)行命令即可執(zhí)行存儲過程，不需通過SQL語句提交進(jìn)行，減少了系統(tǒng)分析SQL語法。（4）對于數(shù)據(jù)量增長非?？斓臉I(yè)務(wù)，可以在分區(qū)表技術(shù)下先進(jìn)行數(shù)據(jù)分散，從而使不同表空間在不同的磁盤中得到分布，均衡各硬盤之間的I/O 負(fù)載，有效緩解由于過大的數(shù)據(jù)量而導(dǎo)致的負(fù)面影響并降低查詢時間。

3.2 優(yōu)化SQL語句。優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，可以通過優(yōu)化源代碼和優(yōu)化SQL語句兩方面。而SQL語句消耗了70%～90%的數(shù)據(jù)庫資源，執(zhí)行SQL語句的效率將直接影響Oracle數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行效率。通過優(yōu)化劣質(zhì)SQL語句，提高內(nèi)存命中率，加快執(zhí)行速度，減少I/O訪問和網(wǎng)絡(luò)傳輸，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫性能。

（1）對數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)的SQL解析信息充分利用。對于一些SQL語句，雖然經(jīng)常運行，但條件子句變量值不同，則需要對其進(jìn)行變量綁定，更改為統(tǒng)一的變量。（2）調(diào)整SQL的關(guān)鍵語句，最優(yōu)化數(shù)據(jù)庫尋找數(shù)據(jù)路徑。對一些動態(tài)SQL要限制使用，并優(yōu)化操作符，如盡量少用in或not in，like，union等操作符。（3）優(yōu)化SQL語句的索引。如索引列采取is 1 和is not 1語句，如采取函數(shù)來處理字段，如采取顯式或隱式的運算，這些都將提高系統(tǒng)處理效率。

3.3 優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫內(nèi)存分配和磁盤I/O。由一組Oracle后臺進(jìn)程和SGA的一個內(nèi)存區(qū)組成Oracle實例，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能又很大程度上受SGA使用效率的影響，因此，優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫運行狀況需要進(jìn)行SGA的優(yōu)化。在信息系統(tǒng)運行過程中，進(jìn)行Oracle數(shù)據(jù)庫內(nèi)存分配的優(yōu)化，且必須在磁盤I/O優(yōu)化前進(jìn)行。

Oracle數(shù)據(jù)庫中磁盤I/O操作很大程度上影響其性能，必須優(yōu)化磁盤I/O。而影響磁盤I/O性能的主要因素是數(shù)據(jù)塊空間的分配管理、磁盤競爭、操作系統(tǒng)性能等。具體優(yōu)化措施有以下幾方面：（1）對I/O 爭用較多的往往也是一些經(jīng)常使用的對象，因此，在獨立磁盤上放置一些訪問量較大的數(shù)據(jù)文件，在不同的磁盤上放置同一個表空間的多個數(shù)據(jù)文件，建立單獨的表空間進(jìn)行索引，且表和索引在不同的表空間放置。（2）用戶數(shù)據(jù)表空間需要單獨創(chuàng)建，并在不同磁盤放置用戶表空間和系統(tǒng)表空間，排序操作可使用臨時表空間，避免在多個表空間內(nèi)存放數(shù)據(jù)庫碎片。（3）選取廉價磁盤冗余陣列（raid）進(jìn)行優(yōu)化。其能對不同類型、訪問頻率的數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行自動分離，一定程度降低I/O進(jìn)程間的競爭，優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫性能。

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作者單位：北京樂金系統(tǒng)集成有限公司，北京 300202