摘 要：文章將結(jié)合自身使用數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗(yàn)，對Oracle數(shù)據(jù)庫系列的性能優(yōu)化和調(diào)整進(jìn)行研究。內(nèi)容包括SQL語句優(yōu)化、內(nèi)存分配的調(diào)整和磁盤I/O的優(yōu)化。通過統(tǒng)一的規(guī)劃、分析做出相應(yīng)的調(diào)整，保障系統(tǒng)高效地運(yùn)行，節(jié)約系統(tǒng)和內(nèi)存的開銷、解決系統(tǒng)瓶頸問題，從而提高數(shù)據(jù)庫的實(shí)用性、穩(wěn)定性和持久性。

關(guān)鍵詞：Oracle；性能；SQL語句優(yōu)化；內(nèi)存調(diào)整；磁盤I/O

1 概述

在大型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中，隨著數(shù)據(jù)處理量的劇增和數(shù)據(jù)處理復(fù)雜程度的增加，用戶對作為系統(tǒng)核心的數(shù)據(jù)庫的安全和性能的要求越來越高。在盡量不增加硬件成本的情況下提升現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，是所有大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的一個(gè)重要的目標(biāo)。

2 Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化與調(diào)整技術(shù)

Oracle作為全球第一大數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，其優(yōu)越性不僅在于其強(qiáng)大的安全性，功能的穩(wěn)定性，同時(shí)它還是高度可優(yōu)化的軟件工具[1]?？梢越?jīng)常性的調(diào)整和優(yōu)化其性能，以防止出現(xiàn)系統(tǒng)瓶頸。

數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化與調(diào)整所涉及的內(nèi)容比較復(fù)雜，涉及數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的很多方面，文章基于某大學(xué)圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行研究，主要是從數(shù)據(jù)庫角度進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。主要包含：查詢優(yōu)化、內(nèi)存調(diào)整和磁盤I/O分配這三方面。也是最常用的、影響最大的幾個(gè)方面。只有將其充分利用得當(dāng)，才能更加突出性能優(yōu)化的效率。

2.1 Oracle數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化

2.1.1 語句優(yōu)化器

根據(jù)優(yōu)化器獲得語句執(zhí)行計(jì)劃和統(tǒng)計(jì)信息，了解查詢結(jié)果反應(yīng)遲鈍的現(xiàn)象，從而找出不足之處，加以修改，就能夠極大的提高語句查詢的速度?？焖俚玫较胍慕Y(jié)果。

Autotrace優(yōu)化器的使用：Autotrace優(yōu)化器能夠顯示SQL的查詢結(jié)果，能夠自動(dòng)顯示統(tǒng)計(jì)信息和執(zhí)行計(jì)劃[2]。利用Autotrace工具產(chǎn)生的結(jié)果，我們就可以將它作為優(yōu)化的依據(jù)。

2.1.2 SQL語句的優(yōu)化

在寫SQL語句時(shí)，大多數(shù)人只關(guān)注著語句查詢出來的結(jié)果是否是自己想要的。至于等待時(shí)間則顯得尤為不重要。但是一旦我們數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量過大，查詢語句條件過多或者有過多的查詢條件、索引的不適當(dāng)?shù)慕⒍紩斐捎脩舻却龝r(shí)間過長。那么如果將它們進(jìn)行合理的優(yōu)化后，查詢的速度會更為明顯。

（1）使用不當(dāng)?shù)腟QL語句

避免在索引列上使用函數(shù)或計(jì)算，在where子句中，如果索引是函數(shù)的一部分，優(yōu)化器會使用全表掃描而不是繼續(xù)使用索引；要避免在索引列上使用“！=”和“not”，因?yàn)樗饕荒芨嬖V哪些數(shù)據(jù)存在于表中，而不會去告訴哪些數(shù)據(jù)不存在于表中。當(dāng)數(shù)據(jù)庫遇到“not”或是“！=”時(shí)，它就會停止使用索引，去執(zhí)行全表掃描。

（2）參數(shù)設(shè)置

將初始化參數(shù)OPTIMIZER_INDEX_COST_ADJ的非默認(rèn)值25變?yōu)槟J(rèn)值100。這個(gè)參數(shù)影響CBO決定使用一個(gè)有效的索引而不是全表掃描。

（3）使用工具獲得執(zhí)行計(jì)劃

也就是前面所講的，根據(jù)使用AUTOTRACE可以查看出具體的查詢執(zhí)行情況，從而可以分析得出效率低的原因。使用該工具后，確保了在提交的這些語句中會給出最佳的SQL語句。

優(yōu)化的工具還有EXPLANE，SQLTRACE等，都是能夠提高SQL語句的性能[3]。

2.2 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫內(nèi)存分配

如果一個(gè)數(shù)據(jù)庫本身的內(nèi)存很小，即便window系統(tǒng)是4G或6G內(nèi)存或者跟更大，數(shù)據(jù)庫若想保存一張數(shù)據(jù)量很大的表時(shí)，也要花費(fèi)很長時(shí)間。操作系統(tǒng)的內(nèi)存再大也發(fā)揮不出來其作用。那么，為了解決軟件運(yùn)行的速度問題，使內(nèi)存充分利用起來，調(diào)整數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存就顯得尤為重要。

Oracle數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存可劃分為系統(tǒng)全局區(qū)（SGA）和進(jìn)程全局區(qū)（PGA）。SGA是一組共享的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，它與操作系統(tǒng)、CPU、內(nèi)存有關(guān)，在系統(tǒng)物理內(nèi)存的一半左右。它里面主要是存儲數(shù)據(jù)庫實(shí)例的數(shù)據(jù)和控制文件信息，是數(shù)據(jù)庫實(shí)例的基本組成部分。所以，如果想提高數(shù)據(jù)庫的性能問題，那么就要對SGA的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到最優(yōu)。

通過調(diào)整參數(shù)值，可以在查詢時(shí)提高資源利用效率，從而減少用戶等待時(shí)間。常用的幾個(gè)參數(shù)如下：

Log_buffer：日志緩沖區(qū)的大小設(shè)置，作為一個(gè)正式系統(tǒng)，可能考慮先設(shè)置這部分為log_buffer最好在1-3M之間，即使范圍很大，也不能全部用到，之后可針對具體情況再進(jìn)一步調(diào)整。重做日志緩沖區(qū)保存著數(shù)據(jù)庫的重做條目（redo entry）或修改日志。日志緩沖區(qū)的內(nèi)容總是會盡快寫入重做日志中。

Large_pool_size：大緩沖池的設(shè)置，一般情況下在20-30M就可以了。大緩沖池的作用就是保存并行查詢時(shí)的信息。

shared_pool_size：共享池是指SGA中存儲共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)的區(qū)域，共享池又包括庫緩存池（library cache）和數(shù)據(jù)字典緩沖池。如果要提高系統(tǒng)的性能，就要確保共享池的空間足夠才行。

2.3 磁盤I/O優(yōu)化

磁盤I/O對于整個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫來說，是其重要的組成部分。通過了解磁盤I/O，將其進(jìn)行合理調(diào)整，將大大提高整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的性能。它也是數(shù)據(jù)庫的核心。

數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)最終是要存儲在物理磁盤上。磁盤I/O的操作是數(shù)據(jù)庫性能最重要的方面，是整個(gè)數(shù)據(jù)庫最大的開銷部分。影響磁盤I/O的主要因素有磁盤競爭、I/O次數(shù)過多以及數(shù)據(jù)塊的分配管理。

以下幾點(diǎn)可合理分配磁盤I/O：（1）創(chuàng)建用戶表空間，與系統(tǒng)表空間要分開存放在不同的磁盤上，以減少磁盤競爭。（2）對于經(jīng)常使用的對象，應(yīng)將其訪問量大的數(shù)據(jù)文件單獨(dú)放在一個(gè)磁盤中。而且同一個(gè)表空間的多個(gè)數(shù)據(jù)文件也要放在不同的磁盤上，因?yàn)槿舴旁谕淮疟P上會引起I/O競爭。（3）將重做日志文件進(jìn)行分組。因?yàn)槲覀兤綍r(shí)修改的數(shù)據(jù)都是會先寫入重做日志文件中。所以就需要重做日志文件空間足夠大。

3 Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

以大學(xué)圖書館信息系統(tǒng)作為研究對象的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化實(shí)例，該數(shù)據(jù)庫約為5G byte左右，使用UNIX操作系統(tǒng)，優(yōu)化結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，數(shù)據(jù)庫經(jīng)過調(diào)整與優(yōu)化內(nèi)存、調(diào)整與優(yōu)化I/O和SQL優(yōu)化后，響應(yīng)時(shí)間變得越來越短，系統(tǒng)性能得到逐步提高。

4 結(jié)束語

為了保證應(yīng)用系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)定性，文章從內(nèi)存優(yōu)化與調(diào)整、 SQL語句的優(yōu)化與調(diào)整以及SQL調(diào)整等方面，提出了具有針對性的優(yōu)化方法。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能調(diào)整與優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)工程。要使系統(tǒng)能穩(wěn)定高效的運(yùn)行，除了需要對系統(tǒng)本身的體系結(jié)構(gòu)有深入的理解的同時(shí)，還需要對系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境比較熟悉。并且體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行等各個(gè)階段對數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用程序等進(jìn)行調(diào)整和性能調(diào)節(jié)，從而保證應(yīng)用系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]蓋國強(qiáng).循序漸進(jìn)Oracle數(shù)據(jù)庫管理、優(yōu)化與備份恢復(fù)[M].北京：人民郵電出版社，2007.

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[3]鄒俊.基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能調(diào)整與優(yōu)化研究[Z].江西財(cái)經(jīng)大學(xué)圖書館，2006：6-14.