Oracle數據庫運行階段的性能優化技術
上篇文章我們介紹的是在Oracle數據庫的實際操作的性能優化技術中的設計階段、以及Oracle數據庫的運行階段，以下的文章我們主要講述的是如何在數據庫的運行階段調整數據庫這一步驟。望你會有所收獲。
在數據庫運行階段調整數據庫
數據庫運行階段調整數據庫包括兩個方面：操作系統級的調整;數據庫級的調整。
1 操作系統級的調整
實施操作系統級調整的主要目的是減少內存交換，減少分頁，使SGA(System Globle Area)可留駐內存。
2 減少內存交換
內存交換（swapping）可能會造成很大的內存開銷，應將它最小化。運行在Solaris Unix操作系統上的Oracle數據庫，可利用vmstat或sar命令來檢查交換，查看到系統級內存和硬盤I/O的使用情況，調整unix數據緩沖池的大小、每個進程所能使用的內存大小等參數。
vmstat命令
它報告Solaris上的進程、虛擬內存、磁盤、分頁和CPU的活動情況。下面命令將顯示系統每5秒鐘做的事情的概要：
% vmstat 5
sar命令
用于監控交換、分頁、磁盤和CPU活動。下面命令用于每10秒顯示10次分頁活動的概要：
% sar -p 10 10
若系統內存交換較多，且需要節省內存，可采用以下措施：
1） 避免運行不必要的系統daemon進程或應用程序進程;
2） 在不明顯影響數據塊命中率的前提下減少數據庫緩沖區的數量，以釋放一些內存;
3） 減少UNIX文件緩沖區的數量（特別是在使用裸設備時）。
3 控制分頁
少量的內存分頁不會太顯著地影響系統的性能，因為應用程序不必全部放在內存中。但是分頁過多將會造成系統性能下降。為了檢測過多的分頁，可在快速響應或空閑期間運行測量，并與響應遲緩時的測量進行比較。可通過以下辦法來解決：
使用vmstat或sar -p監控分頁;
安裝更多的內存;
將一些工作移到另一系統中;
配置系統核心使用更少的內存;
保持SGA在單個共享內存段中。
4 使SGA(System Globle Area)留駐內存
SGA是對數據庫數據進行快速訪問的一個系統全局區，若SGA本身需要頻繁地進行釋放、分配，則不可能達到快速訪問數據的目的，因此，要求SGA駐留內存。這時，我們可以重新配置UNIX核心，調整一些操作系統參數以達到增加共享內存的目的。
5 數據庫級的調整
每一個Oracle實例都是由一組Oracle后臺進程和SGA的一個內存區組成的。這組后臺進程會自動的讀寫數據庫的數據文件，因此，數據庫性能可以被這些因素所影響：SGA各部分的分配是否合理，使用效率是否正常;I/O和鎖競爭是否較多。
6 SGA的分配及使用效率
分配給每個實例的內存，即SGA的使用效率如何，會大大影響數據庫系統的性能。SGA由下列部分組成：共享池、數據塊緩沖區、重做日志緩沖區、大池組成。
l 共享池（Shared pool）
共享池存放庫緩存（存儲共享SQL和PL/SQL區）和數據字典緩存（數據庫對象信息）以及會話期間信息（對于MTS）。由于這些信息是應用程序需要經常訪問的，因此這些信息需要保持高的命中率。可以通過以下語句來確認共享池數據的命中率：
庫緩存：
select gethitratio from v$librarycache 應大于90%
select sum(reloads)/sum(pins) from v$librarycache 應小于1%
數據字典緩存：
select sum(getmisses)/sum(gets) from v$rowcache 應小于15%
由于程序設計人員的水平參差不齊，可能存在大的匿名塊，這會導致SQL不能重用，因此需要找出大的匿名塊以轉換為存儲過程達到重用：
- select * from v$sqlarea where command_type=47 and length(sql_text)>500
而對于一些應用系統非常頻繁使用的SQL對象如存儲過程、函數、包等，可以通過釘在內存中的方式來防止由于共享池太小被移出：
- exec dbms_shared_pool.keep(對象名)
數據塊緩沖區（Db block buffer）：
數據塊緩沖區存放用戶所經常訪問的數據文件的數據塊內容以及用戶修改的數據內容。數據庫把數據文件里的內容讀到內存中，下次需要時直接從內存中讀取，從而減少了磁盤的I/O和響應時間。當然，一般只在比較小的數據表（如常用代碼表）才緩存到內存中。
由于數據快緩沖區中不可能存放所有的數據，因此可使用LRU算法來確定移出哪些數據塊，但又盡量保證有較高的數據命中率。
查看數據塊命中率的SQL語句為：
- select 1-(phy.value/(cur.value+con.value)) from v$sysstat cur,v$sysstat con,v$sysstat phy
- where cur.name='db block gets' and con.name='consistent gets'
- and phy.name='physical gets'
如果這個命中率小于0.85，就要考慮為數據塊緩沖區分配更多的內存了。
重做日志緩沖區（Log buffer）：
重做日志緩沖區存放從用戶內存區復制來的每個DML或DDL語句的重做條目。如果這個緩沖區分配太小會導致沒有足夠的空間來放重做條目而等待。
7 I/O和資源競爭
由于有眾多的進程要寫數據文件，因此需要通過I/O調整來解決I/O瓶頸問題。如果在設計階段有效地考慮了表空間的合理分配，就能有效地在一定程度上減少I/O競爭。在數據庫運行時，由于數據的動態增長，原來分配給表或索引的空間已經用完，Oracle會自動分配空間給這些數據庫對象。而這個動態分配會對系統性能有所影響，所以要求：
避免動態空間管理
表空間的本地化管理，以減少與數據字典表空間的磁盤競爭。
在系統設計和試運行階段數據量相對較小，效率低下的SQL可能并不會影響系統響應時間，但當系統數據量增長到一定程度時，需要在系統運行時監控并找出是哪些SQL不能有效使用索引或缺少索引，并進行相應調整：建立索引;修改SQL寫法。
另外，在Oracle中，需要采用一些機制來保證數據庫對象在使用期間的穩定性和數據的一致性，如使用鎖存器(latch)、鎖(lock)等。因此爭用和這些機制相關的資源會影響數據庫的性能。為了減少這種資源競爭，可以通過調整數據庫的相關初始化參數（如db_block_lru_latches、dml_locks）來減少資源的爭用，優化數據庫性能。
一些常用的性能優化手段和工具
Oracle數據庫系統提供了一些工具和腳本來獲取數據庫的性能指標和優化的方法。如使用utlbstat.sql和utlestat.sql腳本獲取一段時間內數據庫的內存、磁盤I/O等的情況;使用動態性能視圖和數據字典視圖來獲取命中率和系統等待事件等信息。當然，也可以使用Oracle Enterprise Manager圖形化工具來監控。
結束語
Oracle數據庫的性能調整相當重要，但難度也較大。數據庫管理員需要綜合運用上面介紹的規律，在數據庫建立時，就能根據應用的需要合理設計分配表空間以及存儲參數、內存使用初始化參數，對以后的數據庫性能有很大的益處。只有認真分析Oracle運行過程當中出現的各種性能問題，才能保證Oracle數據庫高效可靠地運行。還需要指出的是：數據庫的性能調整是一個系統工程，涉及的方面很多，不能僅僅根據一個時間點的情況就斷定數據庫運行性能的好與壞。如何有效地進行調整，數據庫管理員需要經過反反復復的過程。這些都需要在大量的實踐工作中不斷地積累經驗，從而更好地進行數據庫的調優。
