孟 萍 劉 石

（大連東軟信息學院 遼寧 116023）

0 引言

Oracle作為一種大型的數據庫系統(tǒng)被廣泛應用在電力、電信、金融、民航等重要部門。在實際應用中，隨著系統(tǒng)中數據的增加，訪問量的加大，常常會出現系統(tǒng)響應遲緩，性能下降的問題。圍繞數據庫應用系統(tǒng)的性能優(yōu)化，目前在業(yè)界已有一些研究成果。本文從軟件產品生命周期的設計、編碼及部署階段入手，結合多年的實際工作經驗，分析了在軟件開發(fā)過程中影響性能瓶頸的諸多因素，給出了基于Oracle數據庫管理系統(tǒng)的優(yōu)化方法及策略。

1 設計階段上的優(yōu)化

設計階段是軟件開發(fā)中僅次于需求分析之后的第二階段，如果能夠進行科學、合理的設計，能夠有效避免許多在后繼階段中引起的系統(tǒng)性能問題。一旦數據庫設計付諸實施，我們將很難在應用環(huán)境中改變數據庫的設計。因此，本階段的控制措施十分重要! 這里從性能分析的角度，重點闡述數據庫對象的優(yōu)化設計和應用邏輯實現設計兩部分。

1.1 數據庫對象設計

數據庫對象優(yōu)化設計的重點在數據庫基表設計、索引設計和數據庫系統(tǒng)整體性能設計三個方面。

1.1.1 數據庫基表設計

人們在開始進行數據庫基表設計的時候，很容易忽略基表在數據量很大的情況下，是否會引起應用性能下降問題，以及日常維護、備份恢復、數據清理等工作是否也會因此而受到影響。而往往在系統(tǒng)投入運行以后才發(fā)現隨著系統(tǒng)業(yè)務量的增大，正常的使用、日常的備份、以及數據清理等操作會變得越來越耗時，甚至達到無法在業(yè)務給定的時間內完成的地步，給客戶及使用單位帶來許多無法想象的麻煩。因此系統(tǒng)的數據庫基表的設計十分重要。

對于大的數據庫基表，我們可以采用數據庫分區(qū)技術來優(yōu)化產品的應用性能，同時也能大大簡化DBA對于這些大尺寸庫表的日常維護工作，做到防患于未然。

1.1.2 索引設計

在數據庫設計中，另一個與應用系統(tǒng)性能有很大關系的問題是建立合適的索引。設計好的索引結構，可以避免查詢時的全表掃描，加快查詢速度。而在實際應用中，常常沒有制定有效的索引管理策略，許多應用系統(tǒng)的索引都是在開發(fā)人員在編寫代碼時看到需要索引就創(chuàng)建一個索引，而較少甚至根本不去查看和分析已有的索引是否可以利用。隨著應用功能的擴展，索引數量只是簡單地增加，而很少考慮重復利用、合并和刪除重復索引。最終導致雷同或可合并的索引大量存在，不但消耗大量的空間，還影響庫表記錄的增、刪性能。

1.1.3 數據庫系統(tǒng)整體性能設計

這部分設計的重點在于盡量減少I/O爭用、分散I/O。如果對于基表和索引的存儲位置沒有進行合理分布，則很容易在系統(tǒng)中造成熱點數據，使系統(tǒng)的并發(fā)處理能力大打折扣。在實際應用中一般可遵循以下幾條策略：

將表和索引分散在不同的I/O單元上；

將需要經常關聯的表分散在不同的I/O單元上；

對于熱點訪問的基表和索引，盡量分散在盡可能多的數據塊甚至不同硬盤上?？梢詫⒒砗退饕娣旁赗AID0或RAID5的磁盤陣列中；或使用很大的PCTFREE存儲參數，使數據量盡量分散在不同的數據塊中，使數據稀疏化；

應用Oracle的LMT本地表空間管理和ASSM自動段存儲管理技術管理數據塊的表空間和基表索引等存儲對象，以提高I/O請求并發(fā)率。

1.2 應用邏輯設計

在應用邏輯設計過程中，較普遍存在的問題是僅關注如何通過SQL語句實現應用邏輯的功能，但很少分析SQL語句應以什么樣的執(zhí)行計劃運行效率最佳；很少分析執(zhí)行計劃是應確保始終不變，還是需要隨著數據分布的變動而相應的變動，以及如何變動進行設計。

在一個應用系統(tǒng)中存在大量的SQL語句，很難做到針對每一條SQL語句都進行完善的分析設計工作。因此，可以運用“2-8原則”的思想，對執(zhí)行時間長，或并發(fā)量大的SQL語句精心設計“理想執(zhí)行計劃”，使其性能得以優(yōu)化。

2 編碼階段上的優(yōu)化

在數據庫應用系統(tǒng)中，造成應用程序反應緩慢、系統(tǒng)資源消耗大的直接原因常常是不良的SQL語句。往往一個不良的SQL語句會導致整個數據庫系統(tǒng)高負荷運轉，甚至對外暫停服務。因此在編碼階段應首先對SQL語句進行優(yōu)化。

另外盡量使用存儲過程。有些不需和客戶端交互太多、處理的數據量較大的程序，例如報表，可以使用存儲過程實現。這樣可以減少網絡流量，而且存儲過程本身是編譯好的，經過一些優(yōu)化處理。降低事務執(zhí)行的粒度。某些業(yè)務處理的數據量較大，如果寫成一個SQL語句或放在一個事務中，執(zhí)行起來會占用系統(tǒng)很多資源，影響其它業(yè)務的執(zhí)行，可以考慮降低粒度，分成多次執(zhí)行。

3 部署階段上的優(yōu)化

在此階段中經常會遇到在開發(fā)環(huán)境執(zhí)行效率很高的應用部署到生產系統(tǒng)中后，性能卻很不理想的情況，引發(fā)這種情況很多時候是因為部分SQL在部署到生產環(huán)境之后，由于實際的數據分配與測試環(huán)境不同，導致Oracle的CBO生成了不同于開發(fā)環(huán)境下生成的執(zhí)行計劃。

在這一階段，我們可以從開發(fā)環(huán)境中提取出最優(yōu)的SQL執(zhí)行計劃集合，部署到生產系統(tǒng)中，以固定需要固定執(zhí)行計劃的SQL。此外在部署階段還應該注意不斷跟蹤、優(yōu)化不良的SQL語句。

4 結束語

Oracle數據庫應用系統(tǒng)的性能優(yōu)化是一個復雜、繁瑣的系統(tǒng)工程，涉及的方面有很多，我們認為系統(tǒng)性能在70%以上由應用系統(tǒng)的結構設計和SQL語句來決定，數據庫端可調性只有20%左右，因此這里我們重點強調了產品開發(fā)在設計、編碼及部署階段在性能方面容易引起瓶頸的因素及解決方法，希望能在產品投入使用之前就引起性能方面的重視及改善。實踐證明，上述措施行之有效。

當然對系統(tǒng)的優(yōu)化調整不是一次性的，還需要在使用過程中不斷反復調整，但如果在產品實施之初就開始注意性能的優(yōu)化問題，對以后的系統(tǒng)維護會減少很多負擔，從而提升軟件產品的整體性能。

[1] 陳峰. 關于改善ORACLE數據庫應用軟件產品性能品質的研究: 碩士學位論文. 北京: 北京郵電大學, 20011.

[2] Thomas Kyte. 蘇金國 王曉振等譯. Oracle 9i&10g編程藝術.人民郵電出版社, 2009

[3] 李欣, 羅琦, 李春華. Oracle 數據庫性能的優(yōu)化設計. 鄭州大學