面向大型數據處理系統的Oracle數據庫性能優化技術

王純子 等

摘要：針對大型數據處理MS系統中常見的性能問題，總結出一套Oracle數據庫關鍵優化技術，并通過實例說明所提出方案的有效性。

關鍵詞：大型數據處理系統 Oracle數據庫 性能優化

0 引言

本文以實際研發項目為平臺，選取某大型網絡原始數據分析處理系統為研究對象，分析并討論其后臺Oracle數據庫的性能優化技術和方法。該系統隨著處理數據日益增多，常常出現吞吐量低，響應慢，數據庫進程莫名掛死等諸多問題。本文針對這些問題提出一套Oracle數據庫性能優化的思路和方法，并對優化前后的效果進行對比。

1 數據庫性能優化的最佳時機

從以往項目的失敗經驗來看，在系統性能變差時才對系統進行優化已經太晚，相關研究表明，數據庫應用系統的性能問題50%都是在設計階段引入的，因此對數據庫性能最有效的優化階段在設計階段，同時設計階段優化能以最低的代價獲取最大的收益。

2 設計及開發階段的Oracle數據庫優化技術

本文所研究系統規模龐大、架構復雜，需要對當前數據庫進行重新設計。

2.1 調整數據庫結構設計

設計原則如下：

①對數據資源需求非常大且交互頻繁的功能模塊，數據庫設計時使用臨時表，加快統計分析的速度。②對于基本表的設計嚴格遵守第三范式。③根據訪問的頻繁程度對相關表進行分割處理、存儲冗余數據、存儲衍生列、合并相關表處理等。

2.2 調整磁盤I/O

為了實現硬盤之間I/O負載均衡，減少磁盤競爭和I/O爭用，應遵循如下基本原則和方法：

①訪問量大的數據文件放到獨立磁盤。②同一個表空間的多個數據文件放到不同磁盤。③為索引創建單獨表空間，并將表和索引分開在不同的表空間。④創造用戶表空間，與系統表空間分開磁盤存放；⑤創建回滾段專用的表空間。⑥創建臨時表空間用于排序操作。⑦Oracle文件和操作系統文件盡可能放到不同磁盤上。⑧最好使用廉價磁盤冗余陣列。

2.3 調整和有效利用SGA

正確設置SGA大小，在當前項目中，將數據緩沖區從優化前的224M增加到340M，將共享池從優化前的400M增加到450M，將日志緩沖區從優化前的100M增加到150M，并在PGA的排序區或臨時表空間的臨時段中進行排序操作。

2.4 恰當使用分區

Oracle中恰當的使用分區技術，可以將數據在物理上分隔開，不同分區的數據可以指定保存在處于不同磁盤上的數據文件里，可縮短查詢時間，均衡I/O。在當前項目中，對4*146G的硬盤進行分區，共分為16個分區，各數據表的分區指定保存在不同的磁盤下。

2.5 索引的優化和設計

建立索引根本目的是提高查詢效率，開發人員應遵守以下原則應用索引：

①選擇在where子句中常用的查詢列做索引字段。②選擇常用來關聯表的字段做索引字段。③對普通的B-Tree索引，以選擇性高的字段做索引字段。④不要在經常被刪除的字段上建立索引。⑤考慮建立位映射索引。⑥對where子句中函數參數的字段，建函數索引。⑦避免在索引列上進行計算。

2.6 SQL語句的優化

為提升數據庫性能，在SQL優化時應嚴格遵循如下原則：

①盡量避免對全表掃描；②如果多個表經常被查詢，盡可能使其放在同一數據塊中；③使用Decode減少掃描；④使用TRUNCATA替代DELETE，用EXISTS替代IN；⑤用表連接替換EXISTS；⑥在GROUP BY前濾掉不需要的記錄；⑦不要在應用中做數據校驗，使用數據庫的約束；⑧可過濾掉的記錄條件都寫在WHERE子句的末尾；⑨使用ORDER BY和GROUP BY短語；⑩慎用游標；使用快照和顯形圖等分布式數據庫對象減少對數據庫的查詢次數；用where子句代替having子句。

3 實例優化

在“HP 580G7服務器+Oralce 10g數據庫+應用

程序”的環境中，以單日導入50G數據的應用場景來對比驗證，軟件性能優化前后指標對比如下表所示，該結果證明上述Oracle數據庫優化技術的有效性。

參考文獻：

[1]Gaja Krishna Vaidyanatha.Oracle性能優化技術內幕[M].機械工業出版社，2002，5：284.

[2]Robert G.Freeman.Oracle DBA 必備技能詳解[M].商云飛，譯.北京：清華大學出版社，2006.

[3]張舒.超大型Oracle數據庫的基礎設計和優化設計[J].價值工程，2011（10）.

基金項目：

陜西省教育廳科學研究計劃專項基金（No.2013JK0189）；西安工程大學教育教學改革項目（No.2012JG25）。

作者簡介：

王純子（1983-），女，陜西西安人，講師，博士，主要研究方向：復雜系統建模、優化決策與控制。