《oracle數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化》課件

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)性能是應(yīng)用程序的關(guān)鍵因素。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)可以提高性能，減少資源消耗，提高用戶(hù)體驗(yàn)。DH投稿人：DingJunHong課程簡(jiǎn)介1課程目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)員掌握Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化技術(shù)，提升數(shù)據(jù)庫(kù)性能，降低運(yùn)維成本。2課程內(nèi)容課程涵蓋了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的性能診斷、優(yōu)化策略、常用工具和實(shí)踐案例。3課程對(duì)象適合數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、開(kāi)發(fā)人員、DBA和數(shù)據(jù)分析師等需要提升Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)性能的專(zhuān)業(yè)人士。4學(xué)習(xí)方式通過(guò)理論講解、案例分析、實(shí)踐演練等多種方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)回顧數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，支持ACID特性，提供數(shù)據(jù)完整性和一致性。支持SQL語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)和操作。數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型，數(shù)據(jù)以表格形式存儲(chǔ)，通過(guò)主鍵和外鍵連接表格。支持事務(wù)，確保數(shù)據(jù)操作的一致性和完整性。數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜而精密的系統(tǒng)，由多個(gè)組件組成，包括實(shí)例、數(shù)據(jù)庫(kù)和操作系統(tǒng)。實(shí)例是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行時(shí)環(huán)境，包含內(nèi)存結(jié)構(gòu)、進(jìn)程和后臺(tái)線(xiàn)程。數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的物理文件集合，包括數(shù)據(jù)文件、控制文件和日志文件。操作系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫(kù)提供運(yùn)行平臺(tái)，管理硬件資源和提供文件系統(tǒng)支持。服務(wù)器進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行所必須的后臺(tái)進(jìn)程，用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)資源和完成各種操作。進(jìn)程類(lèi)型常見(jiàn)的進(jìn)程類(lèi)型包括數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)入進(jìn)程（DBWn）、日志寫(xiě)入進(jìn)程（LGWR）、系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)程（SMON）等。進(jìn)程作用這些進(jìn)程負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)庫(kù)連接、數(shù)據(jù)緩存、事務(wù)處理、日志寫(xiě)入、錯(cuò)誤恢復(fù)等重要任務(wù)。進(jìn)程監(jiān)控監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。內(nèi)存結(jié)構(gòu)共享池(SharedPool)存儲(chǔ)SQL語(yǔ)句，PL/SQL程序，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象定義等，提高數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行效率。緩沖區(qū)緩存(BufferCache)存儲(chǔ)最近訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)塊，減少磁盤(pán)I/O次數(shù)，提升性能。重做日志緩沖區(qū)(RedoLogBuffer)記錄數(shù)據(jù)修改操作，確保數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)一致性和恢復(fù)能力。Java池(JavaPool)存儲(chǔ)Java程序，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的Java擴(kuò)展功能。文件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)表數(shù)據(jù)、索引數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)字典信息。這些文件通常很大，包含大量數(shù)據(jù)?？刂莆募鎯?chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)信息，例如表空間、數(shù)據(jù)文件、日志文件、密碼文件等。日志文件記錄數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)操作，用于數(shù)據(jù)恢復(fù)和事務(wù)處理。參數(shù)文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)和運(yùn)行參數(shù)，例如數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)、字符集、內(nèi)存分配等。性能診斷性能指標(biāo)監(jiān)控關(guān)鍵指標(biāo)，例如CPU使用率、內(nèi)存使用率、I/O吞吐量、SQL執(zhí)行時(shí)間等。性能問(wèn)題識(shí)別分析指標(biāo)數(shù)據(jù)，識(shí)別潛在的性能問(wèn)題，例如CPU瓶頸、內(nèi)存不足、I/O阻塞、鎖爭(zhēng)用等。性能工具使用Oracle提供的工具，如SQLDeveloper、SQL*Plus、AWR報(bào)告、V$視圖等，深入分析性能問(wèn)題。性能分析分析SQL語(yǔ)句、索引、表結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)等，定位性能瓶頸。性能指標(biāo)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)性能指標(biāo)可以幫助我們?cè)u(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行狀況和效率。這些指標(biāo)可以反映數(shù)據(jù)庫(kù)資源使用情況、事務(wù)處理速度、數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)效率等信息。100CPU利用率監(jiān)控CPU資源是否充足200內(nèi)存使用率監(jiān)控內(nèi)存是否足夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行300磁盤(pán)I/O監(jiān)控磁盤(pán)讀寫(xiě)速度是否足夠快400事務(wù)吞吐量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)處理事務(wù)的效率常見(jiàn)性能問(wèn)題11.響應(yīng)時(shí)間緩慢用戶(hù)請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響用戶(hù)體驗(yàn)。22.數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載過(guò)高CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)等資源使用率過(guò)高，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。33.事務(wù)處理速度慢數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響業(yè)務(wù)效率。44.數(shù)據(jù)查詢(xún)效率低下復(fù)雜的SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響數(shù)據(jù)分析效率。CPU資源瓶頸高CPU使用率持續(xù)高負(fù)載，超過(guò)閾值，導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)緩慢。CPU密集型操作復(fù)雜SQL語(yǔ)句，排序，分組，聚集函數(shù)。并發(fā)連接過(guò)多大量用戶(hù)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)，消耗大量CPU資源。系統(tǒng)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)其他進(jìn)程占用CPU資源，影響數(shù)據(jù)庫(kù)性能。內(nèi)存資源瓶頸內(nèi)存不足內(nèi)存不足導(dǎo)致頻繁的磁盤(pán)I/O操作，降低數(shù)據(jù)庫(kù)性能。內(nèi)存碎片內(nèi)存碎片導(dǎo)致內(nèi)存分配效率低下，影響數(shù)據(jù)庫(kù)操作速度。內(nèi)存泄漏內(nèi)存泄漏導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)存占用不斷增加，最終可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。I/O資源瓶頸磁盤(pán)I/O瓶頸磁盤(pán)I/O速度過(guò)慢，數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法及時(shí)獲取數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)，導(dǎo)致性能下降。網(wǎng)絡(luò)I/O瓶頸網(wǎng)絡(luò)帶寬不足，數(shù)據(jù)傳輸速度緩慢，影響數(shù)據(jù)庫(kù)與客戶(hù)端之間的數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)庫(kù)I/O瓶頸數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的I/O操作，例如數(shù)據(jù)塊的讀寫(xiě)，速度過(guò)慢，影響數(shù)據(jù)庫(kù)整體性能。鎖資源問(wèn)題鎖資源爭(zhēng)用多個(gè)用戶(hù)或事務(wù)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一數(shù)據(jù)，導(dǎo)致鎖沖突。死鎖兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)互相等待對(duì)方釋放鎖，造成循環(huán)等待。鎖等待事務(wù)等待獲取鎖資源，導(dǎo)致性能下降，影響用戶(hù)體驗(yàn)。應(yīng)用程序?qū)用鎯?yōu)化1代碼優(yōu)化應(yīng)用程序代碼優(yōu)化至關(guān)重要。優(yōu)化代碼邏輯，減少不必要的數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)，使用高效的SQL語(yǔ)句等，都能提升性能。2連接池管理使用連接池可以減少連接建立和關(guān)閉的開(kāi)銷(xiāo)，提升系統(tǒng)效率。合理配置連接池大小，避免連接泄漏等問(wèn)題。3緩存機(jī)制緩存經(jīng)常訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)可以減少數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)次數(shù)，提高應(yīng)用程序響應(yīng)速度。選擇合適的緩存策略，例如使用內(nèi)存緩存、分布式緩存等。SQL語(yǔ)句優(yōu)化執(zhí)行計(jì)劃分析利用EXPLAINPLAN工具分析SQL語(yǔ)句的執(zhí)行計(jì)劃。識(shí)別執(zhí)行計(jì)劃中的瓶頸，例如索引掃描、全表掃描等。索引優(yōu)化創(chuàng)建合適的索引，例如唯一索引、組合索引。避免索引失效，例如使用函數(shù)或運(yùn)算符。SQL語(yǔ)句重寫(xiě)使用更有效的SQL語(yǔ)句，例如使用子查詢(xún)或連接。避免使用不必要的排序或分組操作。索引優(yōu)化索引類(lèi)型Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)支持多種索引類(lèi)型，如B樹(shù)索引、位圖索引和函數(shù)索引，用于優(yōu)化不同的查詢(xún)場(chǎng)景。索引作用索引幫助數(shù)據(jù)庫(kù)更快地定位數(shù)據(jù)，提高查詢(xún)速度。索引在查詢(xún)優(yōu)化中起著重要作用，可以顯著提升性能。索引策略選擇合適的索引類(lèi)型和索引字段組合，創(chuàng)建最有效的索引，以?xún)?yōu)化查詢(xún)性能。性能監(jiān)控使用性能監(jiān)控工具觀(guān)察索引的使用情況，分析索引對(duì)性能的影響，并進(jìn)行必要的調(diào)整。分區(qū)表優(yōu)化提高查詢(xún)效率將數(shù)據(jù)根據(jù)特定屬性進(jìn)行分區(qū)，可縮小查詢(xún)范圍，提高數(shù)據(jù)檢索速度。簡(jiǎn)化管理對(duì)不同分區(qū)進(jìn)行獨(dú)立管理，方便進(jìn)行備份、恢復(fù)、刪除等操作，提高管理效率。節(jié)約存儲(chǔ)空間將歷史數(shù)據(jù)或不常訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)存放在單獨(dú)分區(qū)，有效節(jié)約存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)優(yōu)化優(yōu)化參數(shù)設(shè)置根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)工作負(fù)載，調(diào)整參數(shù)，比如緩存大小、連接數(shù)等，提升效率。性能指標(biāo)監(jiān)控監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)對(duì)性能的影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并調(diào)整參數(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)版本升級(jí)升級(jí)到最新版本，獲得性能改進(jìn)和新功能。內(nèi)存優(yōu)化1SGA內(nèi)存分配優(yōu)化SGA的大小和組成，避免內(nèi)存不足或浪費(fèi)。2PGA內(nèi)存分配設(shè)置合理的PGA大小，平衡資源利用與性能需求。3共享池優(yōu)化調(diào)整共享池的大小和內(nèi)容，提升SQL執(zhí)行效率。4緩沖區(qū)緩存優(yōu)化優(yōu)化數(shù)據(jù)塊緩存，提升數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)速度。并行處理優(yōu)化并行查詢(xún)并行查詢(xún)使用多個(gè)CPU核心來(lái)處理單個(gè)查詢(xún)。這可以顯著縮短查詢(xún)執(zhí)行時(shí)間，特別是在處理大型數(shù)據(jù)集時(shí)。并行DML操作并行DML操作（如插入、更新和刪除）可以提高數(shù)據(jù)加載和修改的速度。并行執(zhí)行這些操作可以將工作負(fù)載分配到多個(gè)CPU核心，從而更快地完成任務(wù)。并行備份和恢復(fù)使用并行處理可以加速數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù)操作，從而提高數(shù)據(jù)可用性和容錯(cuò)能力。數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)優(yōu)化數(shù)據(jù)壓縮壓縮數(shù)據(jù)可以減少存儲(chǔ)空間，提高I/O效率。常見(jiàn)壓縮方法包括行壓縮和塊壓縮。表分區(qū)將大型表拆分為多個(gè)較小的分區(qū)，提高查詢(xún)速度和管理效率。按時(shí)間、地區(qū)或其他屬性進(jìn)行分區(qū)。數(shù)據(jù)歸檔將歷史數(shù)據(jù)移至歸檔存儲(chǔ)，減少在線(xiàn)存儲(chǔ)壓力。歸檔數(shù)據(jù)可用于數(shù)據(jù)分析和恢復(fù)。數(shù)據(jù)冗余減少數(shù)據(jù)冗余，避免重復(fù)存儲(chǔ)。使用外鍵約束或視圖，將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。數(shù)據(jù)庫(kù)安全優(yōu)化11.訪(fǎng)問(wèn)控制設(shè)置用戶(hù)權(quán)限，限制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)安全。22.數(shù)據(jù)加密加密敏感數(shù)據(jù)，防止未經(jīng)授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)，確保數(shù)據(jù)機(jī)密性。33.安全審計(jì)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)操作，追蹤安全事件，幫助排查安全問(wèn)題。44.安全配置設(shè)置安全參數(shù)，禁用不必要服務(wù)，防止攻擊漏洞。備份和恢復(fù)優(yōu)化備份策略定期備份數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)安全?；謴?fù)策略制定快速恢復(fù)計(jì)劃，以防意外數(shù)據(jù)丟失。備份工具選擇高效可靠的備份工具，例如RMAN。備份優(yōu)化壓縮備份數(shù)據(jù)，減少存儲(chǔ)空間，提高備份效率。容災(zāi)和高可用優(yōu)化數(shù)據(jù)復(fù)制數(shù)據(jù)復(fù)制可以確保數(shù)據(jù)在多個(gè)站點(diǎn)之間同步，在主數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生故障時(shí)，可以快速切換到備用數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)守衛(wèi)OracleDataGuard提供數(shù)據(jù)復(fù)制、故障轉(zhuǎn)移和恢復(fù)功能，可以保障數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用性和容災(zāi)能力。實(shí)時(shí)應(yīng)用集群OracleRealApplicationClusters(RAC)允許多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例共享同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能和可用性。主動(dòng)數(shù)據(jù)守衛(wèi)OracleActiveDataGuard可以將備用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置為讀寫(xiě)模式，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性。性能監(jiān)控和診斷1監(jiān)控工具OracleEnterpriseManager,SQLDeveloper,AWR報(bào)告2診斷工具SQL*Plus,TKPROF,DBMS_PROFILER3性能指標(biāo)CPU使用率,內(nèi)存使用率,I/O吞吐量,鎖等待時(shí)間4問(wèn)題分析識(shí)別瓶頸,優(yōu)化SQL語(yǔ)句,調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)性能監(jiān)控是持續(xù)跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行狀況，識(shí)別潛在問(wèn)題，及時(shí)采取措施避免性能下降。性能診斷是通過(guò)分析監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，找到性能瓶頸，確定優(yōu)化方向。性能優(yōu)化實(shí)踐案例案例展示：結(jié)合真實(shí)案例，深入剖析常見(jiàn)的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)性能問(wèn)題，例如CPU資源瓶頸、內(nèi)存資源瓶頸、I/O資源瓶頸等。案例分析：通過(guò)性能指標(biāo)分析、SQL語(yǔ)句優(yōu)化、索引優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)調(diào)整等優(yōu)化手段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)性能的提升，提升系統(tǒng)效率。案例總結(jié)：分享經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)