一、查询优化基本思路:
单从数据库角度讲,遇到性能问题,一般有以下三个大方面分析入手:
操作系统、实例、SQL
1.1、操作系统方面:
top查看cpu使用率等信息:
iostat 查看IO使用情况:
device:磁盘名称
tps:每秒钟发送到的I/O请求数.
Blk_read/s:每秒读取的block数.
Blk_wrtn/s:每秒写入的block数.
Blk_read:读入的block总数.
Blk_wrtn:写入的block总数.
通常使用:iostat -d 2 3 、 iostat -m等
dstat查看跟更详细的IO使用情况:
dstat命令是一个用来替换vmstat、iostat、netstat、nfsstat和ifstat这些命令的工具,是一个全能系统信息统计工具。默认是-cdngy参数:
free查看内存使用情况:
nmon查看一段时间的系统使用情况:这里㤇将采集到的信息下载至本地进行excel表格分析:
注意:这里如果发现主机的CPU、IO、内存等使用率很高,说明数据库已经到了瓶颈,也有可能是硬件本身条件存在问题。
1.2、数据库架构优化:
达梦数据库产品覆盖面比较广,所以产品本身性能相对比较可观,客户选择性比较多,如果是高并发型业务建议使用读写分离集群,如果是海量数据分析型业务建议使用MPP集群产品。
对于参数dm.ini:
MEMORY_POOL
BUFFER_POOLS
BUFFER
MAX_BUFFER
RECYCLE
SORT_BUF_SIZE
CACHE_POOL_SIZE
DICT_BUF_SIZE
HJ_BUF_GLOBAL_SIZE
HJ_BUF_SIZE
HAGR_BUF_GLOBAL_SIZE
HAGR_BUF_SIZE
WORKER_THREADS
ENABLE_MONITOR
OLAP_FLAG
OPTIMIZER_MODE
等,参数调整涉及面广,慎用,建议修改前先备份,评估,以免对公司及个人造成不利影响。
会话监控:
–查询活动会话数
select count() from v$sessions where state='ACTIVE';
–已执行超过2秒的活动SQL
select * from (
SELECT sess_id,sql_text,datediff(ss,last_send_time,sysdate) Y_EXETIME,
SF_GET_SESSION_SQL(SESS_ID) fullsql,clnt_ip
FROM V$SESSIONS WHERE STATE='ACTIVE')
where Y_EXETIME>=2;
–阻塞查询
with locks as(
select o.name,l.,s.sess_id,s.sql_text,s.clnt_ip,s.last_send_time from v$lock l,sysobjects o,v$sessions s
where l.table_id=o.id and l.trx_id=s.trx_id ),
lock_tr as ( select trx_id wt_trxid,row_idx blk_trxid from locks where blocked=1),
res as( select sysdate stattime,t1.name,t1.sess_id wt_sessid,s.wt_trxid,
t2.sess_id blk_sessid,s.blk_trxid,t2.clnt_ip,SF_GET_SESSION_SQL(t1.sess_id) fulsql,
datediff(ss,t1.last_send_time,sysdate) ss,t1.sql_text wt_sql from lock_tr s,locks t1,locks t2
where t1.ltype='OBJECT' and t1.table_id<>0 and t2.ltype='OBJECT' and t2.table_id<>0
and s.wt_trxid=t1.trx_id and s.blk_trxid=t2.trx_id)
select distinct wt_sql,clnt_ip,ss,wt_trxid,blk_trxid from res;
1.3、SQL优化:
–设置SQL过滤规则,只记录必要的SQL,生产环境不要设成1
–2 只记录DML语句
–3 只记录DDL语句
–22 记录绑定参数的语句
–25 记录SQL语句和它的执行时间
–28 记录SQL语句绑定的参数信息
修改 sqllog.ini ASYNC_FLUSH= 2:3:22:25:28
CALL SP_REFRESH_SVR_LOG_CONFIG(); --调用此存储过程生效
同步日志会严重影响系统效率,生产环境必须设置为异步日志:
修改 sqllog.ini
ASYNC_FLUSH= 1
CALL SP_REFRESH_SVR_LOG_CONFIG();
下面这个语句设置只记录执行时间超过200ms的语句
修改sqllog.ini
MIN_EXEC_TIME= 200
CALL SP_REFRESH_SVR_LOG_CONFIG(); 此存储过程生效
下面的语句查看设置是否生效
SELECT * FROM V$DM_INI where para_name='SVR_LOG_ASYNC_FLUSH';
SELECT * FROM V$DM_INI where para_name='SQL_TRACE_MASK';
SELECT * FROM V$DM_INI where para_name='SVR_LOG_MIN_EXEC_TIME';
开启SQL日志:
SP_SET_PARA_VALUE(1, 'SVR_LOG', 1);
关闭SQL日志:
SP_SET_PARA_VALUE(1, 'SVR_LOG', 0);
sqllog.ini 配置示例
[SLOG_ALL]
FILE_PATH = …\log
PART_STOR = 0
SWITCH_MODE = 2
SWITCH_LIMIT = 512
ASYNC_FLUSH = 1
FILE_NUM = 4
ITEMS = 0
SQL_TRACE_MASK = 2:3:22:25:28
MIN_EXEC_TIME = 100
USER_MODE = 0
SQL优化汇总:
并发高的优先处理:
通过普通索引、聚集索引、覆盖索引等;
一般SQL其次处理:
单列索引、组合索引等;
并发少但偶尔很慢的最后处理:
SQL分散节点执行、优化复杂逻辑SQL、结果集缓存;
改写SQL:
隐式转换、过滤条件、等价改写、分析函数替代等;
ET工具:DM数据库的分析工具(MySQL:mysqldumpslow,psercona :pt-query-diagest其他分析工具等)
ENABLE_MONITOR=1
SP_SET_PARA_VALUE(1,‘MONITOR_SQL_EXEC’,1);
SP_SET_PARA_VALUE(1,‘MONITOR_TIME’,1);
注意:ENABLE_MONITOR 这个参数可以在mount状态下,动态修改
二、执行计划:
执行计划:一条SQL语句在DM数据库中执行过程或访问路径的描述。
如何查看执行计划:
explain + SQL;
管理工具上查看;
执行计划包括哪些重要信息:
一个执行计划由若干个计划节点组成,如上图中的1、2、3
每个计划节点中包含操作符(CSCN2)和它的代价([0, 1711, 396])等信息
代价由一个三元组组成[代价,记录行数,字节数]
代价的单位是毫秒,记录行数表示该计划节点输出的行数,字节数表示该计划节点输出的字节数
解读一下第三个计划节点:操作符是CSCN2即全表扫描,代价估算是0ms,扫描的记录行数是1711行,输出字节数是396个
测试表:
DROP TABLE T1;
DROP TABLE T2;
CREATE TABLE T1(C1 INT ,C2 CHAR(1),C3 VARCHAR(10) ,C4 VARCHAR(10) );
CREATE TABLE T2(C1 INT ,C2 CHAR(1),C3 VARCHAR(10) ,C4 VARCHAR(10) );
INSERT INTO T1
SELECT LEVEL C1,CHR(65+MOD(LEVEL,57)) C2,'TEST',NULL FROM DUAL
CONNECT BY LEVEL<=10000;
INSERT INTO T2
SELECT LEVEL C1,CHR(65+MOD(LEVEL,57)) C2,'TEST',NULL FROM DUAL
CONNECT BY LEVEL<=10000;
CREATE INDEX IDX_C1_T1 ON T1(C1);
SP_INDEX_STAT_INIT(USER,'IDX_C1_T1');
收集结果集:NSET:用于结果集收集的操作符,一般是查询计划的顶层节点:
EXPLAIN SELECT * FROM T1;
1 #NSET2: [1, 10000, 156]
2 #PRJT2: [1, 10000, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
3 #CSCN2: [1, 10000, 156]; INDEX33556710(T1)
2.1、执行计划中常用操作符解读:
投影:PRJT:关系的“投影”(project)运算,用于选择表达式项的计算;广泛用于查询,排序,函数索引创建等
EXPLAIN SELECT * FROM T1;
1 #NSET2: [1, 10000, 156]
2 #PRJT2: [1, 10000, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
3 #CSCN2: [1, 10000, 156]; INDEX33556710(T1)
选择:SLCT:关系的“选择” 运算,用于查询条件的过滤。
EXPLAIN SELECT * FROM T1 WHERE C2='TEST';
1 #NSET2: [1, 250, 156]
2 #PRJT2: [1, 250, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
3 #SLCT2: [1, 250, 156]; T1.C2 = TEST
4 #CSCN2: [1, 10000, 156]; INDEX33556717(T1)
简单聚集:AAGR:用于没有group by的count sum age max min等聚集函数的计算
EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM T1 WHERE C1 = 10;
1 #NSET2: [0, 1, 4]
2 #PRJT2: [0, 1, 4]; exp_num(1), is_atom(FALSE)
3 #AAGR2: [0, 1, 4]; grp_num(0), sfun_num(1)
4 #SSEK2: [0, 1, 4]; scan_type(ASC), IDX_C1_T1(T1), scan_range[10,10]
快速聚集:FAGR:用于没有过滤条件时从表或索引快速获取MAX/MIN/COUNT值;DM数据库是世界上单表不带过滤条件下取COUNT值最快的数据库。
EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM T1;
1 #NSET2: [1, 1, 0]
2 #PRJT2: [1, 1, 0]; exp_num(1), is_atom(FALSE)
3 #FAGR2: [1, 1, 0]; sfun_num(1),
EXPLAIN SELECT MAX(C1) FROM T1;
1 #NSET2: [1, 1, 0]
2 #PRJT2: [1, 1, 0]; exp_num(1), is_atom(FALSE)
#FAGR2: [1, 1, 0]; sfun_num(1),
HASH分组聚集:HAGR:用于分组列没有索引只能走全表扫描的分组聚集,C2列没有创建索引
EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM T1 GROUP BY C2;
1 #NSET2: [1, 100, 48]
2 #PRJT2: [1, 100, 48]; exp_num(1), is_atom(FALSE)
3 #HAGR2: [1, 100, 48]; grp_num(1), sfun_num(1)
4 #CSCN2: [1, 10000, 48]; INDEX33556717(T1)
流分组聚集:SAGR:用于分组列是有序的情况下,可以使用流分组聚集,C1上已经创建了索引,SAGR2性能优于HAGR2
EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM T1 GROUP BY C1;
1 #NSET2: [1, 100, 4]
2 #PRJT2: [1, 100, 4]; exp_num(1), is_atom(FALSE)
3 #SAGR2: [1, 100, 4]; grp_num(1), sfun_num(1)
4 #SSCN: [1, 10000, 4]; IDX_C1_T1(T1)
二次扫描:BLKUP:先使用2级别索引定位,再根据表的主键、聚集索引、rowid等信息定位数据行。
EXPLAIN SELECT * FROM T1 WHERE C1=10;
1 #NSET2: [0, 1, 156]
2 #PRJT2: [0, 1, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
3 #BLKUP2: [0, 1, 156]; IDX_C1_T1(T1)
4 #SSEK2: [0, 1, 156]; scan_type(ASC), IDX_C1_T1(T1), scan_range[10,10]
全表扫描:CSCN:CSCN2是CLUSTER INDEX SCAN的缩写即通过聚集索引扫描全表,全表扫描是最简单的查询,如果没有选择谓词,或者没有索引可以利用,则系统一般只能做全表扫描。在一个高并发的系统中应尽量避免全表扫描
EXPLAIN SELECT * FROM T1;
1 #NSET2: [1, 10000, 156]
2 #PRJT2: [1, 10000, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
3 #CSCN2: [1, 10000, 156]; INDEX33556710(T1)
索引扫描:SSEK CSEK SSCN:SSEK2是二级索引扫描即先扫描索引,再通过主键、聚集索引、ROWID等信息去扫描表,CSEK2是聚集索引扫描只需要扫描索引,不需要扫描表 SSCN是索引全扫描,不需要扫描表。
EXPLAIN SELECT * FROM T1 WHERE C1=10;
1 #NSET2: [0, 1, 156]
2 #PRJT2: [0, 1, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
3 #BLKUP2: [0, 1, 156]; IDX_C1_T1(T1)
#SSEK2: [0, 1, 156]; scan_type(ASC), IDX_C1_T1(T1), scan_range[10,10]
CREATE CLUSTER INDEX IDX_C1_T2 ON T2(C1);
EXPLAIN SELECT * FROM T2 WHERE C1=10;
1 #NSET2: [0, 250, 156]
2 #PRJT2: [0, 250, 156]; exp_num(5), is_atom(FALSE)
#CSEK2: [0, 250, 156]; scan_type(ASC), IDX_C1_T2(T2), scan_range[10,10]
CREATE INDEX IDX_C1_C2_T1 ON T1(C1,C2);
EXPLAIN SELECT C1,C2 FROM T1;
1 #NSET2: [1, 10000, 60]
2 #PRJT2: [1, 10000, 60]; exp_num(3), is_atom(FALSE)
3 #SSCN: [1, 10000, 60]; IDX_C1_C2_T1(T1)
2.2、嵌套循环连接:
NEST LOOP原理:
两层嵌套循环结构,有驱动表和被驱动表之分。
选定一张表作为驱动表,遍历驱动表中的每一行,根据连接条件去匹配第二张表中的行。驱动表的行数就是循环的次数,这个很大程度影响了执行效率。
需注意的问题:
选择小表作为驱动表。统计信息尽量准确,保证优化器选对驱动表。
大量的随机读。如果没有索引,随机读很致命,每次循环只能读一块,不能读多块。使用索引可以解决这个问题。
使用场景:
驱动表有很好的过滤条件
表连接条件能使用索引
结果集比较小
过滤列和连接列都没有索引,也可以走nest loop,但是该计划很差。右边的计划代价很大。
select /+use_nl(t1,t2)/*
from t1 inner join t2
on t1.c1=t2.c1
where t1.c2='A';
优化:创建索引并搜集统计信息
create index idx_t1_c2 on t1(c2);
create index idx_t2_c1 on t2(c1);
dbms_stats.gather_index_stats(user,'IDX_T1_C2');
dbms_stats.gather_index_stats(user,'IDX_T2_C1');
2.3、HASH JOIN:
HASH JOIN的特点:
一般没索引或用不上索引时会使用该连接方式
选择小的表(或row source)做hash表
只适用等值连接中的情形
原理:
使用较小的Row source 作为Hash table和Bitmap. 而第二个row source被hashed,根据bitmap与第一个row source生成的hash table 相匹配,bitmap查找的速度极快。
Hash连接比较消耗内存,如果系统有很多这种连接时,需调整以下3个参数:
HJ_BUF_GLOBAL_SIZE
HJ_BUF_SIZE
HJ_BLK_SIZE
连接列没有索引
select * from t1 inner join t2
on t1.c1=t2.c1
where t1.c2='A';
不是等值连接,此时计划走nest loop
select * from t1 inner join t2
on t1.c1 > t2.c1
where t1.c2='A';
2.4、归并排序连接:
MERGE SORT的特点:
无驱动表之分,随机读很少
两个表都需要按照连接列排序,需要消耗大量的cpu和额外的内存
应用场景:
通常情况下,merge sort join需要消耗大量的cpu和内存,效率都不会太高。如果存在相关索引可以消除sort,那么CBO可能会考虑该连接方式。
select /+use_merge(t1 t2)/
t1.c1,t2.c1
from t1 inner join t2 on t1.c1=t2.c1
where t2.c2='b';
–创建如下索引,消除sort
create index idx_t1_c1c2 on t1(c1,c2);
create index idx_t2_c1 on t2(c1);
2.5、查询转换:
什么是查询转换:
查询转换是优化器自动做的,在生成执行计划之前,等价改写查询语句的形式,以便提升效率和产生更好的执行计划。它决定是否重写用户的查询,常见的转换有谓词传递、视图拆分、谓词推进、关联/非关联子查询改写等。
了解优化器查询转换的特性,会帮助我们更好的看懂执行计划,也会对我们优化sql起到指导的作用。优化器的查询转换有很多限制条件,我们可以根据类似的原理举一反三,进行手工的sql改写,从到得到更好的执行计划。
谓词传递:
--原始sql
select * from t1 inner join t2
on t1.c2=t2.c2
where t1.c1=100
and t2.c1=t1.c1
–CBO转换后,等价于下面的sql
select * from t1 inner join t2
on t1.c2=t2.c2
where t1.c1=100
and t2.c1=t1.c1
and t2.c1=100 –-谓词传递
视图拆分:
观察原始sql的执行计划,发现视图部分的子计划已经没有了。说明优化器进行等价改写,将视图的查询拆散了,和其他部分作为一个整体来生成计划。视图拆分有很多限制,如果视图查询中含有distinc、union、group by等操作,优化器就无法进行视图拆分。
Sql中使用过多的视图,会使sql变得复杂,优化器也难以生成最佳的执行计划,不能过度依赖优化器进行视图拆分。开发时应尽量减少视图的使用。
--视图定义
create or replace view v_t1 as
select t1.c1+t2.c1 as c11,
t2.c2,t1.c1
from t1,t2
where t1.c2=t2.c2;
--原始sql
select a.c11,b.c2
from v_t1 a,t1 b
where a.c1=b.c1
and a.c1=100;
--原始sql,子查询x相当于一个内联视图
select * from
(select c1,c2 from t1 where c2='C') x
where c1=100;
观察右边的执行计划,由于C2字段无索引,子查询X部分本应该走全表扫描,但是计划中却走了C1字段的索引。说明优化器对原始sql做了如下的等价改写,将条件c1=100推到子查询X中:
–查询转换
select * from
(select c1,c2 from t1 where c2='C' and c1=100) x;
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