11g新特性SQL执行计划管理(SQL Plan Management) (1)

数据库系统性能受到查询执行的严重影响。然而SQL语句的执行计划可能因统计信息变化,优化参数变化或方案定义变化等原因而意外改变,Oracle Optimizer优化器往往无法在没有人工干预的情况下准确进化执行计划。在无法保证新的执行计划总是趋于变得更好的情况下,用户倾向于通过存储大纲(stored outline)或锁定统计信息来保证执行计划的问题。然而使用这些方式将不可避免地丧失利用到新的优化器特性以改善SQL语句性能的优势。在保证当前可被接受执行计划的前提下,仅允许采用那些更好的,获益更多的执行计划才是终极方案。

Oracle Database 11g是在解决这一SQL执行计划上处于市场领先地位。SQL Plan Management(SPM)提供了一个完全透明且可控的执行计划进化的框架。在SPM的帮助下优化器自动管理执行计划并保证只有已知或已确认的执行计划才被采用。当一个新的计划出现时,Oracle将不会采用它,直到确认其与当前的执行计划有着相当的,或更好的性能。

SQL Plan Management(SPM)保证数据库运行时性能绝不因为执行计划的改变而大幅下降。为了确保这一点,仅仅那些已被接受的(accepted or trusted)的执行计划将被采用;任何计划的进化都将被追踪并仅在其被评价为无损于性能或有益于性能后被采纳。

SPM主要由三个部分组成:

1.执行计划基线捕捉

创建SQL执行计划基线意味着接受(或者说信任)相关SQL语句的执行计划。SQL计划基线存储在历史计划中,历史计划保存在SQL Management BASE(SMB)中,SMB位于SYSAUX表空间上。

SQL> select * from v$version;

BANNER
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Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.2.0 - 64bit Production
PL/SQL Release 11.2.0.2.0 - Production
CORE	11.2.0.2.0	Production
TNS for Linux: Version 11.2.0.2.0 - Production
NLSRTL Version 11.2.0.2.0 - Production

SQL> select occupant_name,space_usage_kbytes  from v$sysaux_occupants where occupant_name like '%SQL%';

OCCUPANT_NAME                                                    SPACE_USAGE_KBYTES
---------------------------------------------------------------- ------------------
SQL_MANAGEMENT_BASE                                                            3776

2.SQL计划基线选择

保证仅采用SQL计划基线中已被信任的执行计划,并追踪计划历史中所有新的执行计划。计划历史中包括了受信任的和不受信任的执行计划。不受信任的执行计划可能是未被检验的(unverified)或被拒绝的(rejected)。
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滚动游标失效(Rolling Cursor Invalidations)

在Oracle 10g中DBMS_STATS包针对GATHER_TABLE/INDEX_STATS和DELETE_TABLE/INDEX_STATS等收集统计信息的存储过程提供了AUTO_INVALIDATE选项;
该参数允许用户指定是否让那些对统计信息有依存关系的游标失效,举例来说如果SQL游标涉及到的表,索引,列或固有对象的统计信息收到以上存储过程修改时,使用NO_INVALIDATE选项可以指定是否让这些受到影响的游标失效,何时失效。
NO_INVALIDATE选项可以有以下三种值:

  • TRUE : 不让相关游标失效
  • FALSE: 立即让相关游标失效
  • AUTO_INVALIDATE(default):让Oracle自己决定何时让游标失效。
--   no_invalidate - Do not invalide the dependent cursors if set to TRUE.
--      The procedure invalidates the dependent cursors immediately
--      if set to FALSE.
--      Use DBMS_STATS.AUTO_INVALIDATE to have oracle decide when to
--      invalidate dependend cursors. This is the default. The default
--      can be changed using set_param procedure.

当统计信息为DBMS_STATS包所修改,新的尚未在共享池中缓存的游标将直接使用这些统计信息; 对于已经存在的共享池中游标缓存,我们无法在原始子游标的基础上更新它们的执行计划;这些旧的子游标将被新的参考最新统计信息的子游标替代,这个过程包含一次硬解析以便获得新的优化树和执行计划;换而言之传统的立即游标失效(Immediate Cursor Invalidation)就是在统计信息更新后立即导致原始子游标的失效,而我们所说的滚动游标失效(Rolling Cursor Invalidations)是在统计信息成功更新的前提下保证原始子游标不立即失效;设想如果系统中有一张业务相关表,一旦我们更新了该表的统计信息可能导致大量共享失效,短期内硬解析将十分频繁并占用大量cpu,而且很多时候我们并不期望执行计划有显著变化;为了防止dbms_stats包统计信息时不要越帮越忙,就可以考虑到使用NO_INVALIDATE选项。

我们来看看RCI的具体表现:
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