推荐：DBA 应遵循的 Oracle 调优原则

SQL 调优

Oracle 的 SQL 调优是一个复杂的主题，甚至是需要整本书来介绍 Oracle SQL 调优的细微差别。不过有一些基本的规则是每个 Oracle DBA 都需要跟从的，这些规则可以改善他们系统的性能。 SQL 调优的目标是简单的：

消除不必要的大表全表搜索：不必要的全表搜索导致大量不必要的 I/O ，从而拖慢整个数据库的性能。调优专家首先会根据查询返回的行数目来评价 SQL 。在一个有序的表中，如果查询返回少于 40% 的行，或者在一个无序的表中，返回少于 7% 的行，那么这个查询都可以调整为使用一个索引来代替全表搜索。对于不必要的全表搜索来说，最常见的调优方法是增加索引。可以在表中加入标准的 B 树索引，也可以加入 bitmap 和基于函数的索引。要决定是否消除一个全表搜索，你可以仔细检查索引搜索的 I/O 开销和全表搜索的开销，它们的开销和数据块的读取和可能的并行执行有关，并将两者作对比。在一些情况下，一些不必要的全表搜索的消除可以通过强制使用一个 index 来达到，只需要在 SQL 语句中加入一个索引的提示就可以了。

在全表搜索是一个最快的访问方法时，将小表的全表搜索放到缓存中，调优专家应该确保有一个专门的数据缓冲用作行缓冲。在 Oracle7 中，你可以使用 alter table xxx cache 语句，在 Oracle8 或以上，小表可以被强制为放到 KEEP 池中缓冲。

确保最优的索引使用 ：对于改善查询的速度，这是特别重要的。有时 Oracle 可以选择多个索引来进行查询，调优专家必须检查每个索引并且确保 Oracle 使用正确的索引。它还包括 bitmap 和基于函数的索引的使用。

确保最优的 JOIN 操作：有些查询使用 NESTED LOOP join 快一些，有些则是 HASH join 快一些，另外一些则是 sort-merge join 更快。

这些规则看来简单，不过它们占 SQL 调优任务的 90% ，并且它们也无需完全懂得 Oracle SQL 的内部运作。以下我们来简单概览以下 Oracle SQL 的优化。

我们首先简要查看 Oracle 的排序，并且看一看排序操作是如何影响性能的。

调整 Oracle 的排序操作

排序是 SQL 语法中一个小的方面，但很重要，在 Oracle 的调整中，它常常被忽略。当使用 create index 、 ORDER BY 或者 GROUP BY 的语句时， Oracle 数据库将会自动执行排序的操作。通常，在以下的情况下 Oracle 会进行排序的操作：
使用 Order by / Group by 的 SQL 语句

在创建索引的时候:

进行 table join 时，由于现有索引的不足而导致 SQL 优化器调用 MERGE SORT。

当与 Oracle 建立起一个 session 时，在内存中就会为该 session 分配一个私有的排序区域。如果该连接是一个专用的连接 (dedicated connection) ，那么就会根据 init.ora 中 sort_area_size 参数的大小在内存中分配一个 Program Global Area (PGA) 。如果连接是通过多线程服务器建立的，那么排序的空间就在 large_pool 中分配。不幸的是，对于所有的 session ，用做排序的内存量都必须是一样的，我们不能为需要更大排序的操作分配额外的排序区域。因此，设计者必须作出一个平衡，在分配足够的排序区域以避免发生大的排序任务时出现磁盘排序（ disk sorts ）的同时，对于那些并不需要进行很大排序的任务，就会出现一些浪费。当然，当排序的空间需求超出了 sort_area_size 的大小时，这时将会在 TEMP 表空间中分页进行磁盘排序。磁盘排序要比内存排序大概慢 14,000 倍。

上面我们已经提到，私有排序区域的大小是有 init.ora 中的 sort_area_size 参数决定的。每个排序所占用的大小由 init.ora 中的 sort_area_retained_size 参数决定。当排序不能在分配的空间中完成时，就会使用磁盘排序的方式，即在 Oracle 实例中的临时表空间中进行。

磁盘排序的开销是很大的，有几个方面的原因。首先，和内存排序相比较，它们特别慢；而且磁盘排序会消耗临时表空间中的资源。 Oracle 还必须分配缓冲池块来保持临时表空间中的块。无论什么时候，内存排序都比磁盘排序好，磁盘排序将会令任务变慢，并且会影响 Oracle 实例的当前任务的执行。还有，过多的磁盘排序将会令 free buffer waits 的值变高，从而令其它任务的数据块由缓冲中移走。

接着，让我们看一下 Oracle 的竞争，并且看一下表的存储参数的设置是如何影响 SQL UPDATE 和 INSERT 语句的性能的。

调整 Oracle 的竞争

Oracle 的其中一个优点时它可以管理每个表空间中的自由空间。 Oracle 负责处理表和索引的空间管理，这样就可以让我们无需懂得 Oracle 的表和索引的内部运作。不过，对于有经验的 Oracle 调优专家来说，他需要懂得 Oracle 是如何管理表的 extent 和空闲的数据块。对于调整拥有高的 insert 或者 update 的系统来说，这是非常重要的。

要精通对象的调整，你需要懂得 freelists 和 freelist 组的行为，它们和 pctfree 及 pctused 参数的值有关。这些知识对于企业资源计划（ ERP ）的应用是特别重要的，因为在这些应用中，不正确的表设置通常是 DML 语句执行慢的原因。

对于初学者来说，最常见的错误是认为默认的 Oracle 参数对于所有的对象都是最佳的。除非磁盘的消耗不是一个问题，否则在设置表的 pctfree 和 pctused 参数时，就必须考虑平均的行长和数据库的块大小，这样空的块才会被有效地放到 freelists 中。当这些设置不正确时，那些得到的 freelists 也是 "dead"块，因为它们没有足够的空间来存储一行，这样将会导致明显的处理延迟。

Freelists 对于有效地重新使用 Oracle 表空间中的空间是很重要的，它和 pctfree 及 pctused 这两个存储参数的设置直接相关。通过将 pctused 设置为一个高的值，这时数据库就会尽快地重新使用块。

当有一个请求需要插入一行到表格中时， Oracle 就会到 freelist 中寻找一个有足够的空间来容纳一行的块。你也许知道， freelist 串是放在表格或者索引的第一个块中，这个块也被称为段头（ segment header ）。 pctfree 和 pctused 参数的唯一目的就是为了控制块如何在 freelists 中进出。虽然 freelist link 和 unlink 是简单的 Oracle 功能，不过设置 freelist link (pctused) 和 unlink (pctfree) 对 Oracle 的性能确实有影响。

由 DBA 的基本知识知道， pctfree 参数是控制 freelist un-links 的（即将块由 freelists 中移除）。设置 pctfree=10 意味着每个块都保留 10% 的空间用作行扩展。 pctused 参数是控制 freelist re-links 的。设置 pctused=40 意味着只有在块的使用低于 40% 时才会回到表格的 freelists 中。

许多新手对于一个块重新回到 freelists 后的处理都有些误解。其实，一旦由于一个删除的操作而令块被重新加入到 freelist 中，它将会一直保留在 freelist 中即使空间的使用超过了 60% ，只有在到达 pctfree 时才会将数据块由 freelist 中移走。