張志國(guó)

合肥科技研發(fā)中心

Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器有兩個(gè)主要的組成部分：數(shù)據(jù)庫和實(shí)例(instance)。Oracle數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)和檢索信息，是數(shù)據(jù)的集合。Oracle實(shí)例是指數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的內(nèi)存及相關(guān)處理程序。

正因?yàn)槿绱?#xff0c;我們一般才會(huì)說關(guān)閉和啟動(dòng)實(shí)例，加載卸載數(shù)據(jù)庫，就是這個(gè)道理。

從實(shí)例和數(shù)據(jù)庫的概念上來看，我們能知道，實(shí)例是暫時(shí)的，它不過是一組邏輯劃分的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和進(jìn)程結(jié)構(gòu)，會(huì)隨著數(shù)據(jù)庫的關(guān)閉而消失，而數(shù)據(jù)庫其實(shí)就是一堆物理文件(控制文件，數(shù)據(jù)文件，日志文件等等)，它是永久存在的(除非磁盤損壞)。數(shù)據(jù)庫和實(shí)例通常是一對(duì)一的，這種結(jié)構(gòu)我們稱為單實(shí)例體系結(jié)構(gòu)。當(dāng)然還有一些復(fù)雜的分布式的結(jié)構(gòu)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以對(duì)多個(gè)實(shí)例，像Oracle的RAC(有興趣的童鞋可以了解下)。

一、Oracle數(shù)據(jù)庫的物理體系結(jié)構(gòu)

如上圖，我們可知：

① Oracle由實(shí)例instance和數(shù)據(jù)庫database組成。

②?實(shí)例是由一個(gè)共享內(nèi)存區(qū)SGA (G=Global)和一系列后臺(tái)進(jìn)程組成。SGA劃分為共享池、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和日志緩沖區(qū)三類。后臺(tái)進(jìn)程包括DBWR、LGWR、CKRT、ARCH等。

③?數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)文件、參數(shù)文件、日志文件、控制文件、歸檔日志等組成，其中歸檔日志最終會(huì)被轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)介質(zhì)中，用于備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)使用。

④ PGA也是一塊開辟出來的內(nèi)存區(qū)，和SGA區(qū)別在于，PGA是私有的。作用主要包括：保存用戶的連接信息，如會(huì)話和綁定變量，保存用戶權(quán)限等信息，承擔(dān)一部分(排序尺寸太大的話，超出的部分放在臨時(shí)表空間進(jìn)行)排序功能。

二、由物理體系結(jié)構(gòu)探查SQL執(zhí)行步驟

一條查詢語句：SELECT T.OBJECT_ID FROM DBA_OBJECTS T WHERE T.OBJECT_ID = 12;Oracle會(huì)執(zhí)行如下步驟：

(1)這個(gè)時(shí)候先完成PGA的3步驟中的頭2步：保存會(huì)話信息，用戶權(quán)限信息，然后將sql語句hash出一條hash值。

(2)帶著hash值，sql進(jìn)入了第二個(gè)區(qū)域：共享池，在這里首先查找是否有同樣的hash值。如果沒有，那么就比較辛苦：首先查詢語法是否正確，然后查詢語義(表和字段有沒有寫錯(cuò))是否正確，是否有權(quán)限等，確認(rèn)完這些，將hash值存儲(chǔ)下來。接下來進(jìn)行硬解析，經(jīng)過優(yōu)化器分析以后Oracle會(huì)選擇一個(gè)低成本的執(zhí)行計(jì)劃。

(3)帶著執(zhí)行計(jì)劃的sql接下來進(jìn)入第三個(gè)區(qū)域：數(shù)據(jù)緩存區(qū)，去獲得需要的數(shù)據(jù)，如果查到該數(shù)據(jù)，則返回給sql帶回到PGA。如果沒有，就要大費(fèi)周章地去磁盤(增大IO降低速度)里面查找。查找的方式就是按照?qǐng)?zhí)行計(jì)劃來。讀出來的數(shù)據(jù)會(huì)被放回?cái)?shù)據(jù)緩存區(qū)和PGA。

但是，執(zhí)行同樣一條查詢語句，第二次的時(shí)間明顯變少了。第一次執(zhí)行耗時(shí)：2.547S，第二次執(zhí)行耗時(shí)：0.141S。前后兩次執(zhí)行同一條語句，第二次比第一次少很多時(shí)間。原因是第二次少做了一些事情：

(1)因?yàn)闀?huì)話沒有斷開，所以不需要再去數(shù)據(jù)庫讀取權(quán)限和用戶信息，少了很多物理讀。

(2)因?yàn)槭堑诙螆?zhí)行同一條語句，所以SGA的共享池里已經(jīng)保存了相對(duì)應(yīng)的hash值，比照一樣之后，不需要做語法語義的驗(yàn)證，也不需要做硬解析獲得優(yōu)化的執(zhí)行計(jì)劃，只要把已經(jīng)解析好的執(zhí)行計(jì)劃拿來用就好。

(3)數(shù)據(jù)被取到SGA的數(shù)據(jù)緩存區(qū)里面，也不需要去硬盤讀。

三、由物理體系得到優(yōu)化方案

由以上的訪問步驟可以知道，只要理解好數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，就可以得到一些優(yōu)化思路：采用綁定變量的方式，可以避免多次硬解析。

優(yōu)化前：

create table t (x int);

create or replace procedure proc1

as

begin

for i in 1..100000

loop

????????execute immediate

????????‘insert into t values(‘||i||’)’;

commit;

end loop;

end;

/

以上為存儲(chǔ)過程的定義

?exec proc1; 執(zhí)行耗時(shí)42.87s；

優(yōu)化后：采用綁定變量方式，減少解析時(shí)間

drop table t purge;

create table t (x int);

create or replace procedure proc2

as

begin

for i in 1..100000

loop

????????execute immediate

????????'insert into t values( :x )' using i;

commit;

end loop;

end;

/

以上為存儲(chǔ)過程的定義

?exec proc2; 執(zhí)行耗時(shí)8.41s

四、小? 結(jié)

因?yàn)镺racle有緩存的功能，如果有緩存SQL相應(yīng)的連接信息、權(quán)限信息、執(zhí)行計(jì)劃、數(shù)據(jù)等，不用去磁盤上讀取，可以減少物理讀。所以執(zhí)行相同的SQL，第二次比第一次快。另外，采用綁定變量的方式，可以避免多次硬解析的操作，節(jié)約執(zhí)行時(shí)間，也可以達(dá)到優(yōu)化的效果。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的oracle存储查询出来的值_技术分享|浅析ORACLE数据库物理体系结构及其对应优化策略...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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