２０１７年・第ｌ期 栏目编辑梁丽雯Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｖｅｎ一０１＠１ ６３ ｃｏｒｎ 旦！苎！苎！ ！Ｌｌ翻 ｌ Ｏ ｒａｃｌｅ数据库性能优化实践应用分析 某城Ｉ市商业银行财务系统为例 ■中国人民银行赣州市中心支行童奕媛 赣州银行 杨林 摘要ｔ Ｏｒａｃｌｅ数据库是最常用的数据库之～，其运行性能对应用系统有重要影响，本文介绍７＂Ｏｒａｃｌｅ数据 库性能优化的目标是增加吞吐量、缩短响应时间，并总结了实现目标的３种方法——调整内存分配、调整磁盘Ｉ／０、 优化ＳＱＬ语句。最后，结合某城市商业银行财务系统数据库Ｅｔ常管理与实践经验，对Ｏ ｒａｃｌｅ数据库优化进行分析 与探讨。 关键词ｔ Ｏｒａｃｌｅ数据库：性能优化：财务系统 一，前言 随着信息技术的不断发展，数据库技术已逐渐成 的整个运行周期。本文不考虑应用系统设计和开发阶 段，只从数据库管理员角度对数据库性能优化进行实 践探索。 为计算机信息系统和应用系统的基础和核心。Ｏｒａｃｌｅ 数据库是目前最流行的Ｃ／Ｓ体系结构的数据库之一， 它是以高级结构化查询语言（ＳＱＬ）为基础的大型关 ＝，Ｏｒａｃｌ ｅ数据库性能优化简介 （一）性能优化的目标 数据库性能降低主要是由系统未运行在最佳状 系数据库管理技术，能在所有主流操作系统平台上运 行。Ｏｒａｃｌｅ数据库越来越受到用户的喜爱，用户对其性 能的要求也不断提高，如何优化Ｏｒａｃｌｅ数据库性能，提 升资源使用效率，进而加快应用系统的运行速度，提 态、参数配置不当、数据库设计存在缺陷、数据库功 能发生变化、数据量规模不断扩大等原因引起。数 据库性能优化的目标是为了增加吞吐量，缩短响应时 间。吞吐量是单位时间内系统完成的工作量，越大越 高事务处理的吞吐量，保障应用系统安全高效运行是 业界需要不断研究的问题。在应用系统设计和开发阶 段就应该考虑数据库性能优化问题，并始终贯穿系统 好，而响应时间是系统对用户请求的反应时间，越小 作者简介：童奕媛（１９８６一），女，江西鄱阳人，工程师。 杨林（１９８２－），男，江西武宁人，工程师。 收稿日期：２０１６—０９—２９ 垃 科拉嗜，弋Ｉ ３１ 一Ｒｅｓｅａ ｒｃｈＩ技术应用 ２０１７年・第１期 栏目编辑－梁丽雯Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｖｅｎ一０１＠１６３ ｃｏｒｎ 越好。 Ｖ￥ＳＧＡＳＴＡＴ，查看ＳＧＡ结构，将ｆｌｅｅ ｎｌｅｌＩｌｏｒｙ作为参考 性指标，当指标大于２（）％时，将共享池大小分配小点， 在系统可用资源不变的前提下，吞吐量的增加必 然会造成响应时间的延长。随着响应时间的延长，吞 吐量也将受到，因此，吞吐量和响应时间相互 影响和制约。明确优化目标，采用合适的性能优化策 略，从而对数据库性能进行优化，从而达到最好的优 化效果。 给其他部分分配多点；当指标小于８％时，将共享池大 小分配大点。 （３）Ｌｏｇｂｕｆｆｅｒ —为了减少ＬＧｗＲ和ＤＢｗＲ冲突，大型数据库的 ｌｏｇ＿ｂｕｆｆｅｒ一般都须手动调大些，一般为２ Ｍ－３ Ｍ。通 （二）性能优化的方法 １．调整内存分配 过查询ＶＹＳＹＳＳＴＡＴ视图中ｒｅｄｏ ｌｏｇ ｓｐａｃｅ ｒｅｑｕｅｓｔｓ，如 果大于０就应该增加１ｏｇ＿ｂｕｆｆｅｒ自勺值。 ２．调整磁盘Ｉ／Ｏ Ｏｒａｃｌｅ内存结构由３部分组成，分别是系统全局区 ＳＧＡ、进程全局区ＰＧＡ、用户全局区ｕＧＡ。ＳＧＡ是分配 磁盘Ｉ／Ｏ是Ｏｒａｃｌｅ数据库中的性能瓶颈，优化磁 给Ｏｒａｃｌｅ的共享内存段，主要由共享池、数据高速缓冲 区和日志缓冲区组成。ＳＧＡ的缺参数配置容易造成系 盘Ｉ／Ｏ可明显提高系统性能。通过查询ｖ￥ＦＩＬＥｓＴＡＴ 可以查看每个物理文件的使用频率（ｐｈｙｒｄｓ表示每个 统资源的浪费，数据库管理员需要根据数据库运行情 况调整ＳＧＡ中的共享池、数据高速缓冲区和目志缓冲 区的大小，通过合理配置内存资源，达到提高高速缓 存的性能，降｛￣ＳＱＬ语句解析时间，减少物理磁盘读 写次数的效果。 数据文件读的次数，ｐｈｙｗｒｔｓ表示每个数据文件写的次 数）。 Ｉ ｆ （’Ｉ １１ １Ｐ，ＩＣ．】、ｌ１、 、， Ｌ１１、．＼Ｓ｛‘ｉｌｃ ｒ．１１ ｌ ＼＼＼１ ｉ、ｌ：ｉ （ １＼ｓ Ｌ１ １ｆ．１ｔｉ１ Ｌ’ …Ｌ ｆ ： ｌ ｉ｝ ｌＺ ｉ Ｌ１１ ｆｉｌｃ 如果使用频率较高，可以考虑调整数据存储效 率、减少ｒｅｄｏ ｌｏｇ ｂｕｆｆｅｒ竞争和采用分区等方法。比如 通过配置ｉｎｉｔ．ｏｒａ文件中的环境参数，所有的环境 参数都可以通过系统的监控工具来分析是否适宜。对 Ｏｒａｃｌｅ影响较大的参数有很 多，这里列举几个。 （１）ｄｂ—ｂｌｏｃｋ—ｓｉｚｅ 将Ｉ／Ｏ尽可能平均分配在尽可能多的磁盘上、为表和索 数据库中每个数据块 的大小，默认是２ ０４８字节 （２ｋ），一般应该增大到４ｋ 和８ ｋ，大型数据库也常使用 １６ ｋ和３２ ｋ，通常ｓＧＡ也应该 增加。 （２）Ｓｈａｒｅｄ—ｐｏｏｌ—ｓｉｚｅ 共享池大小是否合 适，可以通过对数据库 的监控判断，也可以通过 ＳＱＬ语句判断。通过查询 ３２ Ｉ 肚科技峙，弋 ２０１７年・第１期 栏鞠编辑粱丽雯Ｅ—ｍａｉ｛：ｌｉｖｅｎ ０１＠１６３ ｃｏｒｎ 引建立不同的表空间、将数据文件与重做日志文件分 离在不同的磁盘上、减少不经Ｏｒａｃｌｅ ＳＥＲＶＥＲ的磁盘 单独执行时的性能。 Ｉ／Ｏ。有条件可以将数据存放到高性能的分层存储或 全闪盘阵列上。 ３．优化ＳＱＬＩ￣句 三．在实践中的应用实例分析 （一）财务系统运行环境 该银行财务系统使用的数据库系统环境如下： 主机：ＩＢＭ Ｐ７４０ ＳＱＬ语句的执行效率决定了数据库的性能。ＳＱＬ 语句的修改和重写都要以占用更少ＣＰＵ或磁盘Ｉ／Ｏ等 资源为目标。ＳＱＬ语句优化主要包括优化器、索弓１、性 能分析工具等。 （１）优化器 存储：ＥＭＣ ＣＸ４—４８０ 操作系统：ＡＩＸ ６．ｉ 数据库版本：ＯＲＡＣＬＥ １１．２．４ （二）财务系统性能瓶颈 财务系统在使用过程中主要存在３个比较突出的 性能问题：一是每天的报表处理时间过长，处理时间 从凌晨３点至中午１２点，经常耗时超过ｌＯｌＪｘＨ￣；二是每 季度的总账处理时间过长，其中年终结算当天耗Ｈ，Ｑ１／Ｊ＼ 时８分钟；三是每天核心流水处理时间长，处理时间从 每天凌晨２点至２点半左右。 （三）系统性能检测分析与优化 对财务系统、数据库系统进行整体性能诊断，通 过监控平台查询财务系统数据库某一天的ＣＰＵ使用 情况（如图１所示）。 Ｏｒａｃｌｅ优化器分别有基于成本（ＣＯＳｔ）、基于规则 （ｒｕｌｅ）和选择性（ｃｈｏｏｓｅ）模式，当使用基于成本的优 化器时，需要定期更新统计信息，确保数据库中的对 象统计信息的准确性；当使用选择性模式，如果表已 经被分析过，优化器模式将自动选为基于成本的优化 器，否则将选为基于规则的优化器。 （２）索引 使用索引的原则主要有：一是针对经常访问的表 和数据量不大的参数表使用索弓１；二是对大表使用索 弓１，一定要使用选择性高的索引，同时要控制索引的大 小，或者使用分区，从而提高对大表的查询效率。 （３）性能分析工具 Ｏｒａｃｌｅ性能分析工具主要有ｓｔａｔｓｐａｃｋ，ＡＳＨ， ＡＷＲ，Ｏｒａｃｌｅ Ｅｘｐｌａｉｎ Ｐｌａｎ等。通过分析工具能够找出 影响性能最高的ＳＱＬ语句，从而调整ＳＱＬ来提高ＳＱＬ 从图１可以看出，在主机层面上ＣＰＵ使用率并不 高，在凌晨这段时间基本处于１０％￣２０％之间。从数据 库层面上进行分析，分别针对以上３个性能问题时间 段生成Ｏｒａｃｌｅ ＡｗＲ报告进行分析，发现性能严重的 语句 － ● ． － －一ｉ ． Ｉ ．．— Ｉ Ｊ ＾． － １Ｉ＇’ｌ＾，ＷＵ ， ｌ ＾ ．．．▲＾Ｍ Ｉ蛐 ／Ｉ 朋 ｆ Ｉ ｆｌ Ｉ ｌ－Ｉ＾＾．仃Ⅱ一ｌ ＩＪＩｌ■ⅣＩ ＪⅡ ，ｖ－Ｉ． ＿．－ ＾・Ｉ Ｉ▲＾Ｉ Ｙ’－－’Ｉ’ ’Ｆ－、－Ｕ Ｉｌ 几，、 ● ’ ＾．＾＾Ｉ ｆｒＬ． 一．▲ ＾●Ｊ， ｌＬ， １『Ｕｒ，ｙ ｒ’’．＇ 。－， ’Ｉ ｌ Ｉ 一 —ｌ Ｊ，－＼～Ｊ，■拿 ’Ｗ ——ＪＵ —Ｗ■ ．＾；ｇ鏊 试 长 ０々一，－Ｉ ｍ 叶｛金＝景荽誊葛 占 一 畸．＾ ■ ■ 卜 图１ 财务数据库ＣＰＵ使用情况 垃 科技咕代Ｉ ３３ ２０１７年・第１期 栏目编辑梁丽雯Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｖｉｅｒｌ＿＿ｏ１＠１６３ ｃｏｍ １．报表处理时间过长问题 经过分析发现，在报表处理的时间段内，众多性 能语句都与表ＩＵＦＯ用户下的表ｉｕｆｏ—ｍｅａｓｕｒｅ—ｐｕｂｄａｔａ 有关，出现该问题主要有两方面原因：一是该表数据 量高达４ ７７６万，并且未做分区表；二是该表索引设计不 合理。 ｋｔｙｐｅ不一样的值较少，将其删除： ｃｒｅａｔｅ ｕｎｉｑｕｅ ｉｎｄｅｘ ＩＮＤＥＸＭＥＡＳＵＲ ＥＭ１ ０Ｉ１ １ＵＦＯ— ｔ’ＵＢＤＡＴＡ（ＣＯＤＥ，ＫＴＹ ＰＥ ＶＥＲ —ＩＮＰＵＴＤＡＴＥ，Ｆ【）ＲＭＵＬＡＩＩ），ＫＥＹＷＯＲＤ１， ＫＥＹＷｏＲＤ ２，ＫＥＹＷＯＲＤ３，ＫＥＹＷＯＲＤ ４， ＫＥＹＷＯＲＩ）５，ＫＥＹＷＯＲＩ）６，ＫＥＹＷＯＲＤ７， 优化方法：一是由于该表数据量大、按月不断增 长，并且历史数据基本保持不变，建议将表设计成按 月分区的表，或者定期对历史数据进行归档，将历史 数据转移到归档表，查询时从归档表查询；二是调整 表索引，具体修改操作如下： ｃＦｅａｔｅ ｉｎｄｅｘ ＩＤＸＭＥＡＳＵＲ ＥＫＥＹＷＯＲＤ８，ＫＥＹＷＯＲ１）９．ＫＥＹＷＯＲＤｌ（））； 包含１５个列且还是唯一索引，在数据插入、变更、 删除时都将耗费大量的时间用于维护索引。一般情况 下索引最多不要超过４个列，建议将此索引调整为普通 索引，修改为： —ＭＥＡ—ＰＵＢＤＡＴＡ ＯＤ ＩＵＦＯ— ｃｒｅａｔｅ ｉ１１ｄｅｘ Ｉ Ｎ Ｉ）ＥＸＭ１’ｏｎ ｉｕｆｏ—ｎｌｃａ ＳＵｒｅ— １ Ｕ１３１９ＡＴＡ（（ Ｏ１）Ｅ，ＴＩＭＥ—ＣＯＩ）Ｅ， —ｐｕｂｄ ａｔａ（ＫＥＹＷＯＰ．Ｄ３，ｃｏｄｅ，ｋｔｙｐｅ）ｔａｂｌｅ ｓｐａｃｅ ｎｎｃ—— ｉｎｄｅｘ｛｝ｌ ｐａｒａｌｌｅｌ ８： ａｌｔｅｒ ｔａｂｌｅ ＩＵＦＯｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ＰＫＩＵＦＯＫＴＹＰＥ，ＶＥＲ，ＦＯＲＭＵＬＡＩＤ，ＡＬＣ｝ＮＥ１Ｄ）； 一此索引包含主键￣ＩｊＡＬＯＮＥ—ＩＤ，且放在了索引的 最后，修改为： ｃｒｅａｔｅ ｉｎｄｅｘ ＩＤＸＭＥＡＳＵＲＥ——ＭＥＡＳＵＲＥｔ’ＵＢＤＡＴＡ ａｄｄ —————ＭＥＡＰＵ１３ＤＡＴＡ ｐｒｉｍａｒｙ ｋｅｙ ＭＥＡＰＵＢＤＡＴＡ ＯＩ１ ＩＵＦＯ—— （ＡＬＯＮＥ—Ｉ１））： ＰＵＢＤＡＴＡ（ＴＩＭＥ—ＣＯ１．）Ｅ，ＫＴＹＰＥ）； —２．季度总账处理时间过长问题 ｃ ｒｅ ａｔｅ ｉ１１ｄ ｅｘ １１）Ｘｏｎ ＩＵ ＦｏＰＵＢＭＥＡＳＵ１ ＤＡＴＥ 经过分析发现，年终结算时季度总账处理时间段 内性能问题严重的语句为： ｓｅｌｅｃｔ ａ．★，ｂ．ｄｕｅａｎｌｔ ｆｒｏｍ ｔｌｌｌｐａ—ｆＩ１ｘａｃｃｒｔｌｅ ａ ｌｅｆｔ —Ｍ ＥＡ ＳＵＲＥ—ＰＵＢＤＡＴＡ（ＫＴＹ１ Ｅ， １ Ｎ １ ＵＴＤＡＴＥ）； ｋｔｙｐｅ不一样的值较少，修改为： ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｉ Ｉ１ ｄ ｅ ｘ １ Ｄ Ｘｏ１．１１７｛＿＇１ ｊｏｉｎ ｖ—ｔｉｌｌ—ａｃｃｄａｔａ ｂ ｏｎ ａ．ｖａｌｉｄｂｉｌｌｉｄ Ｉ］．ｔａｘｂｉｌｌｉｄ ＼ｖｈｅｒｅ ｐｋ—一 Ｐ Ｕ Ｂ Ｍ Ｅ Ａ Ｓ Ｕ Ｒｔａｘｏｒｇ＝’（）（）ｎ１ＺＤ１（）ｆ）【】（）【）【）（）（）５ＬＪＱ４’ａｎｄ １）Ａ Ｔ Ｅ ｏ Ｉ１ ｉ ｕ ｆ ｏｎ１ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ——Ｐ Ｌｌ ｂ ｄ ａ ｔ ａ ｔａｘ—ｐｅｒｉｏｄ ’２０ １４—１ ２’ （１ＮＰｕＴＤＡＴＥ．ＫＥＹＷＯＲ１）４，ＫＥＹＷＯＲＩ）３）： ｃ ｒｅａｔｅ ｉｎｄｅｘ Ｉｌ＿）ＸＯｌｌ ＩＵＦＯ—该语句主要有两方面问题：一是语句未使用绑定 变量，而是直接带入值进行查询，导致不能从数据库 层面来控制改语句的执行计划且造成大量硬解析影 ＰＵＢＭＥＡＳＵＲ—ＩＤＣＯ１）Ｅ ＭＥＡＳＵ１ Ｅ—ＰＵＢＤＡＴＡ（ＡＬＯＮＥ—ＩＤ， （：（）Ｊ：）Ｅ１： 响性能，需要开发人员修改程序；二是视图里涉及的 表ｔｍ—ｐａ—ｔａｘｂｉｌ—ｂ，ｔｍ—ｐａ—ｔａｘｂｉｌ，ｔｍ—ｐａ—ｔａｘａｃｃｒｕｅ缺 一 已有主键ＡＬｏＮＥ—ＩＤ，此索引多余，将其删除： ｃ ｒｃ ａｔｅ ｉ１１ｄｅｘ ＩＮＤＥＸＭ ＥＡＳＵＲ Ｅ—ＦＫ１ ２４ ｏｉ１ ＩＵ Ｆ０乏有效索引，需要新增索引，修改如下： ｃｒｅａｔｅ ｉｎｄｅｘ ｉｄｘ——Ｉ ＵＢ１）ＡＴＡ（ＣＯ１）Ｅ）； ｔｎｌ—ｐａ—ｔａｘｂｉｌｂ２ Ｏｌｌ ｔｌ１１ｐａ— —一ｃｏｄｅ不一样的值较少，将其删除： ｃ１７ｅ ａｔｃ ｉｎｄ ｅｘ １ Ｎ １）ＥＸｔａｘｂｉｌ （ＰＫ＿ＴＡＸＢＩＬ）ｔａｂｌｅｓｐａｃｅ ｎｎｃ—ｉｎｄｅｘ｛￣１； — ＦＫ １ ２ ５ ｏｎ Ｉ ＵＦＯｃｒｅａｔｅ ｉｎｄｅｘ ｉｄｘ—ｔｎ１ｐａ—ｔａｘｂｉｌ１ Ｏ１２ ｔｎ］ｐａ— ～ＭＥＡＳＵＲＥ ＰＵＢ】）ＡＴＡ（ＫＴＹＰＥ１： ｔａｘｂｉｌ（ｐｋ——ｔａｘ）ｔａｂｌｅｓｐａｃｅ ｌｌｌｌＣ——ｉｎｄｅｘ｛Ｅ； ３４ ｌ垃肚¨技暗 ２０１７年－第１期 栏目编辑粱丽雯Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｖｅｎ ０１＠１６３ ｃｏｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈｌ技术应用 一一～～一 础一一 一一～ 一 一～一 一一一～一 一一～ 一一 而凭证表目前已有４５．７７５条数据，每插入＿条凭证 就要更新４５．７万条的数据，如果一次导入１ ０００条凭证， 则要更新１ ０００次，共４．５亿条的数据量，而实际上也许 只需要更新１ ０００条就足够了，可见做了大量的无用功， 耗费大量资源。因此，核心流水导入慢的问题为程序 设计存在问题，需要开发人员进行修改。 四，小结 Ｏｒａｃｌｅ数据库的特点在于数据处理量很大，并发 程度很高，在日常使用过程中经常有上百个并发用户 连接数据库进行操作。数据库性能的高低直接影响应 用系统的高效性和高可用性。数据库性能优化涉及面 广，除了本文涉及到的内存、磁盘Ｉ／０和ＳＱＬ应用等方 面，还有网络、操作系统、中间件等多个方面．它是一 个系统化、多层次、周期性的优化过程，随着新的数据 库优化技术和工具层出不穷，在日常数据库维护工作 中，要结合具体问题具体分析，提出最优的数据摩｝生能 『尤化方案逐步调整。衄 参考文献： ［１］文平．Ｏｒａｃｌｅ数据库性能优化的艺术［Ｍ］．北京： 机械工业出版社，２０１２． ［２］李可可．浅析Ｏｒａｃｌｅ数据库的性能优化方法［Ｊ］ 硅谷，２０１１（２）：１８９． 垃 救崎 弋Ｉ ３５
