淺談Oracle11g數據庫性能調整和優化

李繼龍　李芳

【摘 要】據有關統計數據顯示：在最受歡迎和最為廣泛使用的數據庫排行榜中，關系型的Oracle數據庫位于榜首，數據庫性能的好壞會很大程度上影響到應用系統的性能和效率。主要在本篇文章里探討了Oracle 11g數據庫調整優化性能的常用的一些準則、影響性能的一些相關因素、未達到優化目的應該怎樣設置有關參數等等。主要包括系統全局區的參數設置、進程全局區的參數設置、磁盤I/O優化的一些設置以及磁盤碎片優化的問題等等，最后簡單介紹了一下Oracle 11g自帶調優的相關工具。

【關鍵詞】性能調整和優化；配置優化；磁盤I/O優化；磁盤碎片調整

0 引言

隨著信息化的不斷深入和推進，關系型數據庫Oracle被大家廣泛的使用，在整個數據庫產品市場中，Oracle數據庫產品占有率達到了一半，并有進一步提升的趨勢。由于存儲量的持續膨脹、并發用戶數的持續增加，經常顯現出系統吞吐量逐漸下降，響應時間逐步增長等等的問題。怎樣才可以有效調優數據庫性能，有效的繞過系統瓶頸，變成了數據庫相關人員必須面臨的問題。調優Oracle數據庫性能是一個持續復雜的過程，在數據庫系統的每一個時期都會涉及到它。

優化和調整數據庫性能的基本原則是千方百計減少不通過磁盤訪問就可以獲得所需數據，從而增強系統的吞吐量，降低響應時間，使數據庫可用性得到不斷提高。

1 影響數據庫性能的因素

方方面面的因素和原因，都影響與制約著數據庫的性能。下面列出了主要的幾個方面。

（1）數據庫服務器的性能。

（2）數據庫的配置。

數據庫的性能取決于其相應配置，所以數據庫的合理配置就毫無疑問的變成了調優的核心。而這又主要涉及到：調整 I/O設置、調整CPU、調整內存設置、整理碎片、調整回滾段設置以及調整其他參數的設置等等。數據庫調優滲透到了數據庫設計、創建與運行每個階段。

（3）網絡I/O情況。

（4）應用程序性能情況。

數據庫性能很大程度上取決于應用程序的性能，尤其是SQL語句具體使用情況、數據庫的具體連接方式、客戶端具體的程序設計、具體如何使用的數據庫對象等等，這些的方面的具體情況如何都對系統的執行效率有顯著影響。

本文中主要闡述和討論了怎樣數據庫調優中綜合起來使用一些規則和方法技術，并簡單介紹下Oracle 11g自帶的優化工具。

2 優化數據庫的配置

2.1 內存的調整和優化

Oracle11g 數據庫實例的內存結構主要由系統全局區SGA （System Global Area）和進程全局區PGA （Process Global Area）構成，而系統全局區又由五部分組成：數據緩沖區、SQL共享池、日志緩沖區、大池以及Java池，它們的分配情況嚴重制約著數據庫的性能[1-2]。

（1）數據緩沖區的調整和優化。

數據庫緩沖區又可以稱作用戶數據高速緩沖區，與該實例相鏈接的用戶進程均可以訪問這一緩沖區。用戶數據高速緩沖區主要存放已讀取的數據文件的數據塊的副本，或是曾經處理過的數據。若所請求的數據位于緩沖區內，便直接返回給請求的用戶，所消耗時間是比較短的；否則，所需時間就變長了。因此要想提高數據庫的性能就應該想方設法提高緩沖區的命中率。

2.2 磁盤I/O調整

因為磁盤I/O速度會嚴重制約數據庫的性能，所以要想提升系統性能就應該解決好磁盤I/O。影響磁盤I/O的主要因素有：磁盤競爭度、I/O頻繁度、數據塊的空間分配和管理等[3-5]。

一般可以依照如下一些規則來調整磁盤I/O：

（1）數據庫物理文件（一般由數據文件、日志文件和控制文件組成）應想方設法分散到不一樣的磁盤，避免磁盤之間的相互競爭，達到均衡磁盤間負載的目的。

（2）最大限度平均分配同一個表空間的數據文件至多個磁盤上，實現磁盤間負載均衡。

（3）所有日志文件應放于不一樣的磁盤上，減少日志文件爭用磁盤。

（4）為減少索引數據文件與數據文件爭用磁盤，應把表與索引分散不一樣的表空間里，表數據和索引數據分散到不同的磁盤上。

（5）為減少應用之間爭用磁盤。應該根據不同應用來創建相應表空間，把不一樣表空間的數據文件保存到不同的磁盤上。

（6）為了減少數據庫系統與其他應用競爭磁盤，其他應用不應再使用系統的表空間。

（7）創建一個這樣的管理，它能夠管理非系統的回滾段利用撤銷表空間，進而防止由于磁盤的競爭影響事務的完成。

（8）創建一個這樣的管理，它可以管理非系統臨時段可以使用臨時表空間，減少在存儲空間的分配和回收中產生碎片。

（9）使用本地管理方式管理表空間，采用自動管理分配存儲空間，千方百計避免產生碎片、出現行鏈接和出現行遷移。

（10）視表之特點與數據量大小，綜合采用分區表、索引化表、分區索引、聚簇等結構，把數據分散到不同的數據文件里，進而提高系統I/O性能。

2.3 回滾段的設置

回退條目保存在回滾段里，用于保存被修改數據的初始版本，根據此信息，用戶能夠撤銷還沒有提交給系統的事務，從而是數據庫能夠保持數據一致性以及從實例崩潰里得到恢復的能力。回滾段在事務處理中起著關鍵作用，它的設置是否合理會制約系統的性能。

2.4 碎片整理

不斷變化的數據庫對象和數據操作會不斷的產生磁盤碎片。碎片一般有索引級、表級、表空間級。

（1）索引級碎片通常情況下是由于葉節點的胡亂排序、索引值的不斷變化而引起B-TREE結構的失衡、索引創建的太多等等因素導致的。要想單一化索引表，進而少產生索引碎片，可以采取索引盡量少創建，索引盡量建在變化頻率比較低的列上或著先執行插入數據的操作，再創建表的索引等等措施。

（2）表級碎片一般是指不連續的又比較零散的一些空間。要想有效避免表級碎片的產生，數據塊的大小和PCTFREE、PCTUSED參數要設置合理。常更新的表，PCTFREE設置較大的值，PCTUSED設置較小的值；常插入的表，PCTFREE設置較小的值，PCTUSED設置較大的值。

（3）表空間級碎片一般在段建立、擴展與刪除的過程中產生。要想有效避免產生表空間級碎片，可以采取以下措施：重組表空間、執行ALTER TABLESPACE…COALESCES命令等等或者先運行EXPORT命令把數據導出來，接著再運行TRUNCATE命令把表中數據刪除掉，最后再運行IMPORT命令把數據導入進來。

3 Oracle 11g常用優化工具

Oracle 11g自帶了一些優化工具，利用這些工具對數據字典、動態性能視圖等進行分析，最大限度的知曉當前的運行信息，更好的服務于系統性能優化[6-7]。

3.1 基本工具

（1）時間模型

時間模型是一組統計信息，通過它們可以大致了解時間花費在了 Oracle DB 的哪些方面。

（2）頂級等待事件

相關等待時間及其參數值都可以顯示在其中。根據這些參數，可以知道等待發生在哪些對象或資源上。

（3）動態性能視圖和表

由動態性能視圖可以查看實例中不斷變化的狀態和條件的有關信息。

（4）預警日志

下列預警日志文件包含的信息，可以用于優化數據庫： 執行歸檔的時間 、實例恢復的開始時間和完成時間 、死鎖錯誤和超時錯誤 、不完整的檢查點 、檢查點的開始時間和結束時間。

（5）跟蹤文件

可以在會話級別或實例級別啟用或禁用服務器進程跟蹤。用戶跟蹤文件包含該會話中跟蹤的 SQL 語句的統計信息。用戶跟蹤文件是按每個服務器進程創建的。跟蹤文件可以幫助優化數據庫性能。

（6）Oracle企業管理器

Oracle企業管理器把一個中心控制臺、多個代理、一些公共服務和工具結合在一起，為數據庫的管理提供了一個集成的、綜合的系統管理平臺。

3.2 插件

（1）Statspack

利用Statspack插件能夠輕而易舉的定位數據庫的瓶頸位置，記錄下數據庫的性能狀態，遠程技術人員也可以通過它迅速了解數據庫的運行狀況。

3.3 選件

（1）診斷包

診斷包（是Oracle 11g產品集的一部分）集成了許多自動性能診斷和監視功能，而這些功能是內置在核心數據庫的引擎和企業管理器里面的。無論是用來管理一個還是多個數據庫，它都能夠提供一個完整的、經濟高效的和容易使用的解決方案給數據庫性能管理人員。

（2）優化包

優化包（Oracle 11g產品集的一部分）提供了一個經濟高效且易于使用的解決方案，實現了整個應用程序調優過程的自動化。利用企業管理器中無縫集成的SQL Advisor功能，SQL性能得到了增強，為復雜、費時的應用程序自動調優任務提供了一個全面的解決方案。

4 結束語

Oracle 11g的性能調優在系統開發的每一個環節上都有體現，它是一個復雜持續的活動。要想獲得很好地數據庫性能，那么就應當合理地調整Oracle 11g系統配置，包括內存的調整、磁盤I/O的調整和磁盤碎片的調整等等。為了獲得數據庫良好的性能，應該綜合利用多種策略規則和優化工具不斷調整優化。

【參考文獻】

[1]谷長勇，吳逸云，單永紅，陳杰.Oracle 11g權威指南[M].2版.北京：電子工業出版社，2011，9：61-65.

[3]王海鳳，王海亮，鄭建茹，張立民.Oracle11g SQL和PL/SQL從入門到精通[M].北京：中國水利水電出版社，2008，01.

[4]蓋國強，楊延琨.Oracle DBA手記3 數據庫性能優化與內部原理解析[M].北京：電子工業出版社，2011，9.

[5]柳丹.Oracle PL/SQL面向對象特性Web應用研究[J].計算機技術與發展，2006，16（1）：234-237.

[6]路川，胡欣杰.Oracle 11g寶典[M].北京：電子工業出版社，2009.

[7]童有奎.淺談Oracle數據庫性能優化方案[J].計算機應用，2005（3）：25-26.

[責任編輯：楊玉潔]

（2）表級碎片一般是指不連續的又比較零散的一些空間。要想有效避免表級碎片的產生，數據塊的大小和PCTFREE、PCTUSED參數要設置合理。常更新的表，PCTFREE設置較大的值，PCTUSED設置較小的值；常插入的表，PCTFREE設置較小的值，PCTUSED設置較大的值。

（3）表空間級碎片一般在段建立、擴展與刪除的過程中產生。要想有效避免產生表空間級碎片，可以采取以下措施：重組表空間、執行ALTER TABLESPACE…COALESCES命令等等或者先運行EXPORT命令把數據導出來，接著再運行TRUNCATE命令把表中數據刪除掉，最后再運行IMPORT命令把數據導入進來。

3 Oracle 11g常用優化工具

Oracle 11g自帶了一些優化工具，利用這些工具對數據字典、動態性能視圖等進行分析，最大限度的知曉當前的運行信息，更好的服務于系統性能優化[6-7]。

3.1 基本工具

（1）時間模型

時間模型是一組統計信息，通過它們可以大致了解時間花費在了 Oracle DB 的哪些方面。

（2）頂級等待事件

相關等待時間及其參數值都可以顯示在其中。根據這些參數，可以知道等待發生在哪些對象或資源上。

（3）動態性能視圖和表

由動態性能視圖可以查看實例中不斷變化的狀態和條件的有關信息。

（4）預警日志

下列預警日志文件包含的信息，可以用于優化數據庫： 執行歸檔的時間 、實例恢復的開始時間和完成時間 、死鎖錯誤和超時錯誤 、不完整的檢查點 、檢查點的開始時間和結束時間。

（5）跟蹤文件

可以在會話級別或實例級別啟用或禁用服務器進程跟蹤。用戶跟蹤文件包含該會話中跟蹤的 SQL 語句的統計信息。用戶跟蹤文件是按每個服務器進程創建的。跟蹤文件可以幫助優化數據庫性能。

（6）Oracle企業管理器

Oracle企業管理器把一個中心控制臺、多個代理、一些公共服務和工具結合在一起，為數據庫的管理提供了一個集成的、綜合的系統管理平臺。

3.2 插件

（1）Statspack

利用Statspack插件能夠輕而易舉的定位數據庫的瓶頸位置，記錄下數據庫的性能狀態，遠程技術人員也可以通過它迅速了解數據庫的運行狀況。

3.3 選件

（1）診斷包

診斷包（是Oracle 11g產品集的一部分）集成了許多自動性能診斷和監視功能，而這些功能是內置在核心數據庫的引擎和企業管理器里面的。無論是用來管理一個還是多個數據庫，它都能夠提供一個完整的、經濟高效的和容易使用的解決方案給數據庫性能管理人員。

（2）優化包

優化包（Oracle 11g產品集的一部分）提供了一個經濟高效且易于使用的解決方案，實現了整個應用程序調優過程的自動化。利用企業管理器中無縫集成的SQL Advisor功能，SQL性能得到了增強，為復雜、費時的應用程序自動調優任務提供了一個全面的解決方案。

4 結束語

Oracle 11g的性能調優在系統開發的每一個環節上都有體現，它是一個復雜持續的活動。要想獲得很好地數據庫性能，那么就應當合理地調整Oracle 11g系統配置，包括內存的調整、磁盤I/O的調整和磁盤碎片的調整等等。為了獲得數據庫良好的性能，應該綜合利用多種策略規則和優化工具不斷調整優化。

【參考文獻】

[1]谷長勇，吳逸云，單永紅，陳杰.Oracle 11g權威指南[M].2版.北京：電子工業出版社，2011，9：61-65.

[3]王海鳳，王海亮，鄭建茹，張立民.Oracle11g SQL和PL/SQL從入門到精通[M].北京：中國水利水電出版社，2008，01.

[4]蓋國強，楊延琨.Oracle DBA手記3 數據庫性能優化與內部原理解析[M].北京：電子工業出版社，2011，9.

[5]柳丹.Oracle PL/SQL面向對象特性Web應用研究[J].計算機技術與發展，2006，16（1）：234-237.

[6]路川，胡欣杰.Oracle 11g寶典[M].北京：電子工業出版社，2009.

[7]童有奎.淺談Oracle數據庫性能優化方案[J].計算機應用，2005（3）：25-26.

[責任編輯：楊玉潔]

（2）表級碎片一般是指不連續的又比較零散的一些空間。要想有效避免表級碎片的產生，數據塊的大小和PCTFREE、PCTUSED參數要設置合理。常更新的表，PCTFREE設置較大的值，PCTUSED設置較小的值；常插入的表，PCTFREE設置較小的值，PCTUSED設置較大的值。

（3）表空間級碎片一般在段建立、擴展與刪除的過程中產生。要想有效避免產生表空間級碎片，可以采取以下措施：重組表空間、執行ALTER TABLESPACE…COALESCES命令等等或者先運行EXPORT命令把數據導出來，接著再運行TRUNCATE命令把表中數據刪除掉，最后再運行IMPORT命令把數據導入進來。

3 Oracle 11g常用優化工具

Oracle 11g自帶了一些優化工具，利用這些工具對數據字典、動態性能視圖等進行分析，最大限度的知曉當前的運行信息，更好的服務于系統性能優化[6-7]。

3.1 基本工具

（1）時間模型

時間模型是一組統計信息，通過它們可以大致了解時間花費在了 Oracle DB 的哪些方面。

（2）頂級等待事件

相關等待時間及其參數值都可以顯示在其中。根據這些參數，可以知道等待發生在哪些對象或資源上。

（3）動態性能視圖和表

由動態性能視圖可以查看實例中不斷變化的狀態和條件的有關信息。

（4）預警日志

下列預警日志文件包含的信息，可以用于優化數據庫： 執行歸檔的時間 、實例恢復的開始時間和完成時間 、死鎖錯誤和超時錯誤 、不完整的檢查點 、檢查點的開始時間和結束時間。

（5）跟蹤文件

可以在會話級別或實例級別啟用或禁用服務器進程跟蹤。用戶跟蹤文件包含該會話中跟蹤的 SQL 語句的統計信息。用戶跟蹤文件是按每個服務器進程創建的。跟蹤文件可以幫助優化數據庫性能。

（6）Oracle企業管理器

Oracle企業管理器把一個中心控制臺、多個代理、一些公共服務和工具結合在一起，為數據庫的管理提供了一個集成的、綜合的系統管理平臺。

3.2 插件

（1）Statspack

利用Statspack插件能夠輕而易舉的定位數據庫的瓶頸位置，記錄下數據庫的性能狀態，遠程技術人員也可以通過它迅速了解數據庫的運行狀況。

3.3 選件

（1）診斷包

診斷包（是Oracle 11g產品集的一部分）集成了許多自動性能診斷和監視功能，而這些功能是內置在核心數據庫的引擎和企業管理器里面的。無論是用來管理一個還是多個數據庫，它都能夠提供一個完整的、經濟高效的和容易使用的解決方案給數據庫性能管理人員。

（2）優化包

優化包（Oracle 11g產品集的一部分）提供了一個經濟高效且易于使用的解決方案，實現了整個應用程序調優過程的自動化。利用企業管理器中無縫集成的SQL Advisor功能，SQL性能得到了增強，為復雜、費時的應用程序自動調優任務提供了一個全面的解決方案。

4 結束語

Oracle 11g的性能調優在系統開發的每一個環節上都有體現，它是一個復雜持續的活動。要想獲得很好地數據庫性能，那么就應當合理地調整Oracle 11g系統配置，包括內存的調整、磁盤I/O的調整和磁盤碎片的調整等等。為了獲得數據庫良好的性能，應該綜合利用多種策略規則和優化工具不斷調整優化。

【參考文獻】

[1]谷長勇，吳逸云，單永紅，陳杰.Oracle 11g權威指南[M].2版.北京：電子工業出版社，2011，9：61-65.

[3]王海鳳，王海亮，鄭建茹，張立民.Oracle11g SQL和PL/SQL從入門到精通[M].北京：中國水利水電出版社，2008，01.

[4]蓋國強，楊延琨.Oracle DBA手記3 數據庫性能優化與內部原理解析[M].北京：電子工業出版社，2011，9.

[5]柳丹.Oracle PL/SQL面向對象特性Web應用研究[J].計算機技術與發展，2006，16（1）：234-237.

[6]路川，胡欣杰.Oracle 11g寶典[M].北京：電子工業出版社，2009.

[7]童有奎.淺談Oracle數據庫性能優化方案[J].計算機應用，2005（3）：25-26.

[責任編輯：楊玉潔]