Oracle ——如何確定性能差的 SQL

http://www.toadworld.com/KNOWLEDGE/KnowledgeXpertforOracle/tabid/648/TopicID/TSQ7/Default.aspx

本文主要說明在應用程序內書寫和調優 SQL 語句。假設，你已經知道你應用程序中的哪些 SQL 語句需要注意。事實上，這不太容易。那么，我們如何隔離性能差的 SQL？任何中等大小的應用程序都是由成千上萬行代碼組成，其中還包含 SQL。一個性能差的應用程序可能就毀在一個語句上。我們從哪里開始？

當涉及 SQL 時，性能不佳有兩方面：CPU 密集型語句（CPU-intensive statements）和 I/O 密集型語句（I/O-intensive statements）。

• 前者很容易定位。所有的操作系統都可以讓我們查看 CPU 密集型任務。這些任務可以追溯到一個特定用戶，一個特定應用程序模塊。 CPU 密集型模塊一般都是由較差的代碼和/或結構造成，而不是性能差的 SQL。一旦確定模塊，你必須試圖使之更有效率。一個可能的解決方案是將把某些處理移除程序，讓數據庫處理（高明點的 SQL，存儲對象，內聯函數，數組處理等）。
• 第二個是 I/O 密集型的 SQL 語句。這些語句會導致大量的數據庫 I/O（全表掃描，排序，更新等），并以很高代價運行幾個小時。從 Oracle 7 開始，解決了 SQL 識別問題。通過查詢數據庫共享池區域，我們可以很容易確定大多數 I/O 密集型 SQL 語句。

下面 SQL 語句演示了如何確定 I/O 命中率低于 80%的 SQL 語句。這個命中率是，自從 SQL 語句第一次被解析到共享池，通過所有執行的語句反應整體 I/O。下面可能是最近幾分鐘或幾天的結果：

sql> SELECT executions,
   2        disk_reads,
   3        buffer_gets,
   4        ROUND((buffer_gets - disk_reads) / buffer_gets, 2) hit_ratio,
   5        sql_text
   6     FROM   v$sqlarea
   7    WHERE  executions  > 0
   8     AND    buffer_gets > 0
   9     AND    (buffer_gets - disk_reads) / buffer_gets < 0.80
   10   order by 4 desc ;
?
EXECUTIONS DISK_READS BUFFER_GETS  HIT_RATIO SQL_TEXT
---------- ---------- ----------- ---------- -----------------------------------------------------------------------
        16        180         369        .51 SELECT SKU,PREPACK_IND,CASE_ID,TRANSFER_QTY,UNIT_COST,UNIT_RETAIL,ROWID
                                             FROM TSF_DETAIL WHERE transfer = :1  order by sku
        16        30          63         .52 SELECT TRANSFER,TO_STORE,TO_WH FROM TSFHEAD  WHERE TRANSFER = :b1  AND
                                             TRANSFER_STATUS = 'A'
        2         3           7          .57 SELECT SKU   FROM UPC_EAN  WHERE UPC = :b1
        12        14          35         .60 SELECT SUBSTR(DESC_UP,1,30),DEPT,SYSTEM_IND   FROM DESC_LOOK  WHERE
                                             SKU = :b1
        14        13          35         .63 SELECT UNIT_COST,UNIT_RETAIL,SUBCLASS FROM WIN_SKUS WHERE SKU = :b1

事實上，我們發現對特定的 SQL，上面的數據有些誤導，其實語句沒有問題。考慮下面 v$sqlarea 輸出：

Executions Disk_Reads Buffer_Gets Hit_Ratio Sql_Text

---------- ---------- ----------- --------- --------------------

    2          6          19         0.68   SELECT A.EMP_NO, ...

該語句的命中率很低，但事實上它很有效。因為，SQL 是通過 UNIQUE 索引操作的，物理磁盤讀取的數量幾乎與邏輯讀取一樣。UNIQUE 索引顯著減少了整體的物理和邏輯磁盤 I/O 數量，導致了一個令人誤解的低命中率。

下面例子，命中率很好。但是真的很好嗎？

Executions Disk_Reads Buffer_Gets Hit_Ratio Sql_Text

---------- ---------- ----------- --------- --------------------

    2         3625       178777      0.98   SELECT A.EMP_NO, ...

這個 SQL 語句看上去很有效。但是， 當我們仔細看時，事情就不是那么回事了。命中率并沒有透露出，該語句存在五個表連接，并且每次執行進行了超過 3600 個物理磁盤讀取。這是否太多了？是否有效？若不進一步研究，無法回答這兩個問題。事實上，這個實例中，五個表的中其一個錯誤地執行了全表掃描。通過重新構造 SQL，我們可以減少物理磁盤 I/O 到小于 50，同時，也顯著減少邏輯磁盤 I/O。巧合的是，命中率也下降到不到 70％。

我們首選 V$SQLAREA 查詢是每個語句執行的物理磁盤 I/O 的真實報告。命中率是信息性的，但有時會產生誤導。邏輯 I/O 相關的很少。如果語句執行 1,000,000 個邏輯 I/O，但只用了不到十分之一秒，這就沒人在乎了。這是總的物理 I/O，幾乎消耗了所有的時間，和確定潛在不正確的 SQL。例如：

sql> SELECT sql_text, executions,

             ROUND(disk_reads / executions, 2) reads_per_run,

             disk_reads, buffer_gets,

             ROUND((buffer_gets - disk_reads)

                  / buffer_gets, 2) hit_ratio,

             sql_text

      FROM   v$sqlarea

      WHERE  executions  > 0

      AND    buffer_gets > 0

      AND    (buffer_gets - disk_reads) / buffer_gets < 0.80

      ORDER by 3 desc ;

前兩個語句會報告更具啟發性的結果：

Executions Reads_Per_Run Disk_Reads Buffer_Gets Hit_Ratio Sql_Text

---------- ------------- ---------- ----------- --------- ------------

    2           3            6          19        0.68    SELECT ...

    2         1812.5       3625       178777      0.98    SELECT ...

從視圖 V$SQLAREA 中，我們可以立即隔離所有具有高物理讀取的語句。這些語句可能并不一定低效或寫得不好，但恰恰是它們需要進一步調查或調整。