关键词 Oracle 数据库 性能优化 策略

　　Oracle是目前使用最为广泛的大型数据库管理系统，提高Oracle数据库系统的运行效率，是整个计算机信息系统高效运转的前提和保证。影响Oracle数据库应用系统性能的因素很多，既有软件方面的因素，也包括数据运行的硬件环境、网络环境、数据库管理和维护方面的因素等。数据库系统设计开发阶段是Oracle应用优化的最佳阶段，也是主动优化阶段，能达到以最小成本获得最大性能增益的目的。通过对其逻辑存储结构和物理存储结构设计进行优化，使之在满足需求条件下，时空开销性能最佳，可以解决数据库系统运行过程中性能的渐进性下降或性能突降等问题，以保证系统运行的优良性能。

　　Oracle数据库的逻辑结构和物理结构

　　Oracle 数据库的逻辑结构是由一些数据库对象组成，如数据库表空间、表、索引、段、视图、存储过程、触发器等。数据库的逻辑存储结构(表空间等)决定了数据库的物理空间是如何被使用的，数据库对象如表、索引等分布在各个表空间中。

　　Oracle 数据库的物理结构从操作系统一级查看，是由一个个的文件组成，从物理上可划分为:数据文件、日志文件、控制文件和参数文件。数据文件中存放了所有的数据信息;日志文件存放数据库运行期间产生的日志信息，它被重复覆盖使用，若不采用归档方式的话，已被覆盖的日志信息将无法恢复;控制文件记录了整个数据库的关键结构信息，它若被破坏，整个数据库将无法工作和恢复;参数文件中设置了很多Oracle 数据库的配置参数，当数据库启动时，会读取这些信息。

　　逻辑结构优化用通俗的话来说就是通过增加、减少或调整逻辑结构来提高应用的效率，下面通过对基本表的设计及索引、聚簇的讨论来分析ORACLE逻辑结构的优化。

　　数据库性能包括存储空间需求量的大小和查询响应时间的长短两个方面。为了优化数据库性能，需要对数据库中的表进行规范化。一般来说，逻辑数据库设计满足第三范式的表结构容易维护且基本满足实际应用的要求。所以，实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化，从而保证了数据库的一致性和完整性，设计人员往往会设计过多的表间关联，以尽可能地降低数据冗余。但在实际应用中这种做法有时不利于系统运行性能的优化:如过程从多表获取数据时引发大量的连接操作，在需要部分数据时要扫描整个表等，这都消耗了磁盘的I/O

　　为解决这一问题，在设计表时应同时考虑对某些表进行反规范化，方法有以下几种:一是分割表。分割表可分为水平分割表和垂直分割表两种:水平分割是按照行将一个表分割为多个表，这可以提高每个表的查询速度，但查询、更新时要选择不同的表，统计时要汇总多个表，因此应用程序会更复杂。垂直分割是对于一个列很多的表，若某些列的访问频率远远高于其它列，就可以将主键和这些列作为一个表，将主键和其它列作为另外一个表。通过减少列的宽度，增加了每个数据页的行数，一次I/O就可以扫描更多的行，从而提高了访问每一个表的速度。但是由于造成了多表连接，所以应该在同时查询或更新不同分割表中的列的情况比较少的情况下使用。二是保留冗余列。当两个或多个表在查询中经常需要连接时，可以在其中一个表上增加若干冗余的列，以避免表之间的连接过于频繁，一般在冗余列的数据不经常变动的情况下使用。三是增加派生列。派生列是由表中的其它多个列的计算所得，增加派生列可以减少统计运算，在数据汇总时可以大大缩短运算时间。

　　因此，在数据库的设计中，数据应当按两种类别进行组织:频繁访问的数据和频繁修改的数据。对于频繁访问但是不频繁修改的数据，内部设计应当物理不规范化。对于频繁修改但并不频繁访问的数据，内部设计应当物理规范化。有时还需将规范化的表作为逻辑数据库设计的基础，然后再根据整个应用系统的需要，物理地非规范化数据。规范与反规范都是建立在实际的操作基础之上的约束，脱离了实际两者都没有意义。只有把两者合理地结合在一起，才能相互补充，发挥各自的优点。

　　创建索引是提高检索效率最有效的方法之一，索引把表中的逻辑值映射到安全的RowID，能快速定位数据的物理地址，可以大大加快数据库的查询速度，一个建有合理索引的数据库应用系统可能比一个没有建立索引的数据库应用系统效率高几十倍，但并不是索引越多越好，在那些经常需要修改的数据列上建立索引，将导致索引B*树的不断重组，造成系统性能的下降和存储空间的浪费。对于一个大型表建立的索引，有时并不能改善数据查询速度，反而会影响整个数据库的性能。这主要是和SGA的数据管理方式有关，Oracle在进行数据块高速缓存管理时，索引数据比普通数据具有更高的驻留权限，在进行空间竞争时，Oracle会先移出普通数据，对建有索引的大型表进行数据查询时，索引数据可能会用完所有的数据块缓存空间，Oracle不得不频繁地进行磁盘读写来获取数据，所以，在对一个大型表进行分区之后，可以根据相应的分区建立分区索引。

　　Oracle提供了另一种方法来提高查询速度，就是聚簇(Cluster)。所谓聚簇，简单地说就是把几个表放在一起，按一定公共属性混合存放。聚簇根据共同码值将多个表的数据存储在同一个Oracle块中，这时检索一组Oracle块就同时得到两个表的数据，这样就可以减少需要存储的Oracle块，从而提高应用程序的性能。

　　对于逻辑结构的优化，还应将表数据和索引数据分开表空间存储，分别使用独立的表空间。因为如果将表数据和索引数据放在一起，表数据的I/O操作和索引的I/O操作将产生影响系统性能的I/O竞争，降低系统的响应效率。将表数据和索引数据存放在不同的表空间中，并在物理层面将这两个表空间的数据文件放在不同的物理磁盘上，就可以避免这种竞争了。

　　数据库的数据最终是存储在物理磁盘上的，对数据进行访问就是对这些物理磁盘进行读写，因此对于这些物理存储的优化是系统优化的一个重要部分。对于物理存储结构优化，主要是合理地分配逻辑结构的物理存储地址，这样虽不能减少对物理存储的读写次数，但却可以使这些读写尽量并行，减少磁盘读写竞争，从而提高效率，也可以通过对物理存储进行精密的计算减少不必要的物理存储结构扩充，从而提高系统利用率。

　　1、磁盘读写并行优化

　　对于数据库的物理读写，Oracle系统本身会进行尽可能的并行优化，例如在一个最简单的表检索操作中，如果表结构和检索域上的索引不在一个物理结构上，那么在检索的过程中，对索引的检索和对表的检索就是并行进行的。

　　操作并行的优化是基于操作语句的统计结果，首先是统计各个表的访问频率，表之间的连接频率，根据这些数据按如下原则分配表空间和物理磁盘，减少系统进程和用户进程的磁盘I/O竞争;把需要连接的表格在表空间/物理磁盘上分开;把高频访问的表格在表空间/物理磁盘上分开;把经常需要进行检索的表格的表结构和索引在表空间/物理磁盘上分开。

　　3、减少存储结构扩展

　　如果应用系统的数据库比较脆弱，并在不断地增长或缩小，这样的系统在非动态变化周期内效率合理，但是当在动态变化周期内的时候，性能却很差，这是由于Oracle的动态扩展造成的。在动态扩张的过程中，Oracle必须根据存储的要求，在创建行、行变化获取缺省值时，扩展和分配新的存储空间，而且表格的扩展往往并不是事情的终结，还可能导致数据文件、表空间的增长，这些扩展会导致在线系统反应缓慢。对于这样的系统，最好的办法就是在建立的时候预先分配足够的大小和合适的增长幅度。在一个对象建立的时候要根据应用充分地计算他们的大小，然后再根据这些数据来定义对象Initial、Next和Minextents的值，使数据库在物理存储上和动态增长次数上达到一个比较好的平衡点，使这些对象既不经常发生增长，也不过多地占用数据库。

　　优化Oracle 数据库对提高计算机系统的可用性和效率,具有非常重要的意义, 特别是在Oracle数据库设计开发阶段，对逻辑结构和物理结构进行有效的优化设计，创建一个规划布局合理的数据库，可以获得最小的系统开销，能从根本上大大提高应用系统的整体性能，对于以后的数据库性能调整和利用都有很大的益处。

Oracle数据库系统性能优化策略开发者在线 更新时间:作者：中国IT实验室 来源:中国IT实验室
本文关键词： 系统性能 数据库 
一个数据库系统的生命周期可以分成设计、开发和成品三个阶段。在设计阶段进行数据库性能优化的成本最低，收益最大。在成品阶段进行数据库性能优化的成本最高，收益最小。数据库的优化可以通过对网络、硬件、操作系统、数据库参数和应用程序的优化来进行。最常见的优化手段就是对硬件的升级。据统计，对网络、硬件、操作系统、数据库参数进行优化所获得的性能提升，全部加起来只占数据库系统性能提升的40%左右，其余的60%系统性能提升来自对应用程序的优化。许多优化专家认为，对应用程序的优化可以得到80%的系统性能的提升。

数据库设计是应用程序设计的基础，其性能直接影响应用程序的性能。数据库性能包括存储空间需求量的大小和查询响应时间的长短两个方面。为了优化数据库性能，需要对数据库中的表进行规范化。规范化的范式可分为第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式、第四范式和第五范式。一般来说，逻辑数据库设计会满足规范化的前3级标准，但由于满足第三范式的表结构容易维护且基本满足实际应用的要求。因此，实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化。但是，规范化也有缺点：由于将一个表拆分成为多个表，在查询时需要多表连接，降低了查询速度。

    由于规范化有可能导致查询速度慢的缺点，考虑到一些应用需要较快的响应速度，在设计表时应同时考虑对某些表进行反规范化。反规范化可以采用以下几种方法：

　　作为全球第一大数据库厂商，ORACLE数据库在国内外获得了诸多成功应用，据统计，全球93%的上市.COM公司、65家“财富全球100强”企业不约而同地采用Oracle数据库来开展电子商务。Oracle在国内成功的案例包括新华社多媒体数据库及信息服务系统、中国银行、建设银行、清华大学信息系统等。
　　随着网络应用和电子商务的不断发展，各个站点的访问量越来越大，如何使用有限的计算机系统资源为更多的用户服务？如何保证用户的响应速度和服务质量？这些问题都属于服务器性能优化的范畴。
　　ORACLE数据库性能优化概述
　　实际上，为了保证ORACLE数据库运行在最佳的性能状态下，在信息系统开发之前就应该考虑数据库的优化策略。优化策略一般包括服务器操作系统参数调整、ORACLE数据库参数调整、网络性能调整、应用程序SQL语句分析及设计等几个方面，其中应用程序的分析与设计是在信息系统开发之前完成的。
　　分析评价ORACLE数据库性能主要有数据库吞吐量、数据库用户响应时间两项指标。数据库吞吐量是指单位时间内数据库完成的SQL语句数目；数据库用户响应时间是指用户从提交SQL语句开始到获得结果的那一段时间。数据库用户响应时间又可以分为系统服务时间和用户等待时间两项，即：
　　数据库用户响应时间＝系统服务时间 ＋ 用户等待时间
　　上述公式告诉我们，获得满意的用户响应时间有两个途径：一是减少系统服务时间，即提高数据库的吞吐量；二是减少用户等待时间，即减少用户访问同一数据库资源的冲突率。
　　数据库性能优化包括如下几个部分：
　　1、调整数据结构的设计。这一部分在开发信息系统之前完成，程序员需要考虑是否使用ORACLE数据库的分区功能，对于经常访问的数据库表是否需要建立索引等。
　　2、调整应用程序结构设计。这一部分也是在开发信息系统之前完成，程序员在这一步需要考虑应用程序使用什么样的体系结构，是使用传统的Client/Server两层体系结构，还是使用Browser/Web/Database的三层体系结构。不同的应用程序体系结构要求的数据库资源是不同的。
　　3、调整数据库SQL语句。应用程序的执行最终将归结为数据库中的SQL语句执行，因此SQL语句的执行效率最终决定了ORACLE数据库的性能。ORACLE公司推荐使用ORACLE语句优化器（Oracle Optimizer）和行锁管理器（row-level manager）来调整优化SQL语句。
　　4、调整服务器内存分配。内存分配是在信息系统运行过程中优化配置的，数据库管理员可以根据数据库运行状况调整数据库系统全局区（SGA区）的数据缓冲区、日志缓冲区和共享池的大小；还可以调整程序全局区（PGA区）的大小。需要注意的是，SGA区不是越大越好，SGA区过大会占用操作系统使用的内存而引起虚拟内存的页面交换，这样反而会降低系统。
　　5、调整硬盘I/O，这一步是在信息系统开发之前完成的。数据库管理员可以将组成同一个表空间的数据文件放在不同的硬盘上，做到硬盘之间I/O负载均衡。
　　6、调整操作系统参数，例如：运行在UNIX操作系统上的ORACLE数据库，可以调整UNIX数据缓冲池的大小，每个进程所能使用的内存大小等参数。
　　实际上，上述数据库优化措施之间是相互联系的。ORACLE数据库性能恶化表现基本上都是用户响应时间比较长，需要用户长时间的等待。但性能恶化的原因却是多种多样的，有时是多个因素共同造成了性能恶化的结果，这就需要数据库管理员有比较全面的计算机知识，能够敏感地察觉到影响数据库性能的主要原因所在。另外，良好的数据库管理工具对于优化数据库性能也是很重要的。
　　ORACLE数据库性能优化工具
　　常用的数据库性能优化工具有：
　　1、ORACLE数据库在线数据字典，ORACLE在线数据字典能够反映出ORACLE动态运行情况，对于调整数据库性能是很有帮助的。
　　2、操作系统工具，例如UNIX操作系统的vmstat，iostat等命令可以查看到系统系统级内存和硬盘I/O的使用情况，这些工具对于管理员弄清出系统瓶颈出现在什么地方有时候很有用。
　　3、SQL语言跟踪工具（SQL TRACE FACILITY），SQL语言跟踪工具可以记录SQL语句的执行情况，管理员可以使用虚拟表来调整实例，使用SQL语句跟踪文件调整应用程序性能。SQL语言跟踪工具将结果输出成一个操作系统的文件，管理员可以使用TKPROF工具查看这些文件。
　　4、ORACLE Enterprise Manager（OEM），这是一个图形的用户管理界面，用户可以使用它方便地进行数据库管理而不必记住复杂的ORACLE数据库管理的命令。
　　5、EXPLAIN PLAN??SQL语言优化命令，使用这个命令可以帮助程序员写出高效的SQL语言。
　　ORACLE数据库的系统性能评估
　　信息系统的类型不同，需要关注的数据库参数也是不同的。数据库管理员需要根据自己的信息系统的类型着重考虑不同的数据库参数。
　　1、在线事务处理信息系统（OLTP），这种类型的信息系统一般需要有大量的Insert、Update操作，典型的系统包括民航机票发售系统、银行储蓄系统等。OLTP系统需要保证数据库的并发性、可靠性和最终用户的速度，这类系统使用的ORACLE数据库需要主要考虑下述参数：
　　l 数据库回滚段是否足够？
　　l 是否需要建立ORACLE数据库索引、聚集、散列？
　　l 系统全局区（SGA）大小是否足够？
　　l SQL语句是否高效？
　　2、数据仓库系统（Data Warehousing），这种信息系统的主要任务是从ORACLE的海量数据中进行查询，得到数据之间的某些规律。数据库管理员需要为这种类型的ORACLE数据库着重考虑下述参数：
　　l 是否采用B*-索引或者bitmap索引？
　　l 是否采用并行SQL查询以提高查询效率？
　　l 是否采用PL/SQL函数编写存储过程？
　　l 有必要的话，需要建立并行数据库提高数据库的查询效率
　　SQL语句的调整原则
　　SQL语言是一种灵活的语言，相同的功能可以使用不同的语句来实现，但是语句的执行效率是很不相同的。程序员可以使用EXPLAIN PLAN语句来比较各种实现方案，并选出最优的实现方案。总得来讲，程序员写SQL语句需要满足考虑如下规则：
　　1、尽量使用索引。试比较下面两条SQL语句：
　　oracle是一个高性能数据库软件。用户可以通过参数的调整，达到性能的优化。性能优化主要分为两部分：一是数据库管理员通过对系统参数的调整达到优化的目的，二是开发人员通过对应用程序的优化达到调整的目的。

　　在此，仅就系统参数的调整进行探讨，而不涉及应用程序的优化。对系统参数的调整，可以分为以下几个部分：

　　(1)调整内存分配

　　系统全局区（SGA）是一个分配给ORACLE 包含ORACLE 数据库实例控制信息的内存段。SGA的大小对系统性能的影响极大，其缺省参数设置只适用于配置很低的计算机，不适应收入系统现有设备的需要。这些参数若不作调整，会对系统资源造成巨大浪费。就收入系统的Alpha 1200而言，SGA的大小以160兆左右为宜。

　　初始化参数文件中的一些参数对SGA的大小有决定性的影响。参数DB－BLOCK－BUFFERS（SGA中存储区高速缓存的缓冲区数目），参数SHARED－POOL－SIZE（分配给共享SQL区的字节数），是SGA大小的主要影响者。

　　DB－BLOCK－BUFFERS参数是SGA大小和数据库性能的最重要的决定因素。该值较高，可以提高系统的命中率，减少I/O。每个缓冲区的大小等于参数DB－BLOCK－SIZE的大小。ORACLE数据库块以字节表示大小。

　　Oracle SGA区共享池部分由库高速缓存、字典高速缓存及其他一些用户和服务器会话信息组成，共享池是最大的消耗成分。调整SGA区各个结构的大小，可以极大地提高系统的性能。

　　库高速缓存（Library Cache）中包含私用和共享SQL区和PL/SQL区。调整SGA的重要问题是确保库高速缓存足够大，以使ORACLE能在共享池中保持分析和执行语句，提高语句分析和执行效率，降低资源消耗。通过比较Library Cache的命中率来决定它的大小。查询V$LIBRARYCACHE 数据字典视图（其中，pins表示高速缓存命中率，reloads表示高速缓存失败）

　　数据字典高速缓存包括了有关数据库的结构、用户、实体信息等。数据字典的命中率对系统有很大的影响。命中率的计算中，getmisses 表示失败次数，gets表示成功次数。

　　如果该值>90%，说明命中率合适。否则，应增大共享池的大小。

　　.调整数据库缓冲区高速缓存

　　Oracle 在运行期间向数据库高速缓存读写数据，高速缓存命中表示信息已在内存中，高速缓存失败意味着ORACLE必需进行磁盘I/O。保持高速缓存失败率最小的关键是确保高速缓存的大小。初始化参数DB－BLOCK－BUFFERS控制数据库缓冲区高速缓存的大小。可通过查询V$SYSSTAT命中率，以确定是否应当增加DB－BLOCK－BUFFERS的值。

    主要负责连接非正常中断后的清除工作，PMON负责释放相应的资源。

    PMON将回滚没有提交的工作，释放锁，释放分配给这个失败进程的Free SGA资源。除了清理失败的连接之外，PMON还负责监控所有其它的Oracle后台进程，假如有需要的话，将重起这些后台进程，比如一个 shared server或者一个dispatcher fail的话， PMON将跟进，重起另一个相应的进程。

    主要负责其它进程不想处理的工作的进程，是数据库的一种“垃圾回收站”，主要包括：

本文关键词： 磁盘 数据库 
    本文是讲述有关Oracle数据库磁盘输入输出性能和优化的各个不同方面的一系列文章中的一篇。每篇技巧性的文章都摘自即将由Rampant科技出版社出版的图书《Oracle磁盘输入输出性能调优》，作者是Mike Ault。从该系列文章的主页上能看到其他即将发布的部分。 
Linux系统下的小型计算机系统接口（SCSI）性能调优

   在linux系统下，要么通过在启动命令Grub或Lilo的启动文件中指定参数、要么通过在文件/etc/modules.conf中指定选项，来对小型计算机系统接口（SCSI）进行性能调优。接下来让我们依次查看这两种情况的例子。在Linux系统下，可以通过使用带-Tt选项的命令hdparm来测量这个接口的相对性能。注意，在Linux系统中，IEEE 1394接口被看作是一个SCSI接口。下面的例子是用来对普通的SBP2接口进行性能调优，但是这些技术也能够被特定的SCSI驱动器使用。

首先，让我们看一下这个接口的当前设置。通过在/proc/scsi/sbp2目录下查看LUN号来获取这些当前设置信息。本例使用LUN 0。

现在，我们为接口as-is运行一个时间测试，来测试其平均速度（多执行几次，取其平均值）：

现在，我们设置文件/etc/modules.conf中的SBP2选项的值。我们使显著命令的数量加倍，设为16，并增加每个LUN的命令数量，设为2：

接下来，重启计算机以使设置生效，并重新查看文件/proc/scsi/sbp2/0中我们的设置

更改了我们的设置后，我们从新运行时间测试：

仅做了一个简单的修改，我们提高了这个设备的SCSI速度，比例达120.6%（11.25/9.33*100= 120.6）。总体而言，会获得20％的速度提高。随后，我们把显著命令的数量再加倍、加四倍，最终达到255倍，我们发现当设置其值为16时性能达到最顶点（11.25 MB/sec）。如果被调节的服务器位于一个集群中，所有服务器都应该拥有相同的设置。

Unix系统下的小型计算机系统接口（SCSI）性能调优

Unix系统下的小型计算机系统接口（SCSI）性能调优依赖于所设计的Unix版本和被调节的SCSI卡或者主板接口。让我们看一下Sun的例子。

在任何系统上，包括Sun，系统总线的带宽是固定的。如果总线上有太多设备的话，将导致比总线能处理的更多的数据量，总而导致竞争和包丢失。

在Sun的Solaris操作系统上，命令prtdiag ?v用来报告系统总线的配置信息。通过增加总线上设备的报告能力（使用prtdiag ?v命令），并查看它们是否超过了总线的能力，就有可能了解总线是否超负荷。只要有可能，相同的主板上应该放置相似的接口卡，以使中断被定向到同一个CPU（及其缓冲区）。表3－1显示了一些典型Sun系统总线的能力信息：

　　关键词 Oracle 数据库 性能优化 策略

　　Oracle是目前使用最为广泛的大型数据库管理系统，提高Oracle数据库系统的运行效率，是整个计算机信息系统高效运转的前提和保证。影响Oracle数据库应用系统性能的因素很多，既有软件方面的因素，也包括数据运行的硬件环境、网络环境、数据库管理和维护方面的因素等。数据库系统设计开发阶段是Oracle应用优化的最佳阶段，也是主动优化阶段，能达到以最小成本获得最大性能增益的目的。通过对其逻辑存储结构和物理存储结构设计进行优化，使之在满足需求条件下，时空开销性能最佳，可以解决数据库系统运行过程中性能的渐进性下降或性能突降等问题，以保证系统运行的优良性能。

　　Oracle数据库的逻辑结构和物理结构

　　Oracle 数据库的逻辑结构是由一些数据库对象组成，如数据库表空间、表、索引、段、视图、存储过程、触发器等。数据库的逻辑存储结构(表空间等)决定了数据库的物理空间是如何被使用的，数据库对象如表、索引等分布在各个表空间中。

　　Oracle 数据库的物理结构从操作系统一级查看，是由一个个的文件组成，从物理上可划分为:数据文件、日志文件、控制文件和参数文件。数据文件中存放了所有的数据信息;日志文件存放数据库运行期间产生的日志信息，它被重复覆盖使用，若不采用归档方式的话，已被覆盖的日志信息将无法恢复;控制文件记录了整个数据库的关键结构信息，它若被破坏，整个数据库将无法工作和恢复;参数文件中设置了很多Oracle 数据库的配置参数，当数据库启动时，会读取这些信息。

　　逻辑结构优化用通俗的话来说就是通过增加、减少或调整逻辑结构来提高应用的效率，下面通过对基本表的设计及索引、聚簇的讨论来分析ORACLE逻辑结构的优化。

　　数据库性能包括存储空间需求量的大小和查询响应时间的长短两个方面。为了优化数据库性能，需要对数据库中的表进行规范化。一般来说，逻辑数据库设计满足第三范式的表结构容易维护且基本满足实际应用的要求。所以，实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化，从而保证了数据库的一致性和完整性，设计人员往往会设计过多的表间关联，以尽可能地降低数据冗余。但在实际应用中这种做法有时不利于系统运行性能的优化:如过程从多表获取数据时引发大量的连接操作，在需要部分数据时要扫描整个表等，这都消耗了磁盘的I/O

　　为解决这一问题，在设计表时应同时考虑对某些表进行反规范化，方法有以下几种:一是分割表。分割表可分为水平分割表和垂直分割表两种:水平分割是按照行将一个表分割为多个表，这可以提高每个表的查询速度，但查询、更新时要选择不同的表，统计时要汇总多个表，因此应用程序会更复杂。垂直分割是对于一个列很多的表，若某些列的访问频率远远高于其它列，就可以将主键和这些列作为一个表，将主键和其它列作为另外一个表。通过减少列的宽度，增加了每个数据页的行数，一次I/O就可以扫描更多的行，从而提高了访问每一个表的速度。但是由于造成了多表连接，所以应该在同时查询或更新不同分割表中的列的情况比较少的情况下使用。二是保留冗余列。当两个或多个表在查询中经常需要连接时，可以在其中一个表上增加若干冗余的列，以避免表之间的连接过于频繁，一般在冗余列的数据不经常变动的情况下使用。三是增加派生列。派生列是由表中的其它多个列的计算所得，增加派生列可以减少统计运算，在数据汇总时可以大大缩短运算时间。

　　因此，在数据库的设计中，数据应当按两种类别进行组织:频繁访问的数据和频繁修改的数据。对于频繁访问但是不频繁修改的数据，内部设计应当物理不规范化。对于频繁修改但并不频繁访问的数据，内部设计应当物理规范化。有时还需将规范化的表作为逻辑数据库设计的基础，然后再根据整个应用系统的需要，物理地非规范化数据。规范与反规范都是建立在实际的操作基础之上的约束，脱离了实际两者都没有意义。只有把两者合理地结合在一起，才能相互补充，发挥各自的优点。

　　创建索引是提高检索效率最有效的方法之一，索引把表中的逻辑值映射到安全的RowID，能快速定位数据的物理地址，可以大大加快数据库的查询速度，一个建有合理索引的数据库应用系统可能比一个没有建立索引的数据库应用系统效率高几十倍，但并不是索引越多越好，在那些经常需要修改的数据列上建立索引，将导致索引B*树的不断重组，造成系统性能的下降和存储空间的浪费。对于一个大型表建立的索引，有时并不能改善数据查询速度，反而会影响整个数据库的性能。这主要是和SGA的数据管理方式有关，Oracle在进行数据块高速缓存管理时，索引数据比普通数据具有更高的驻留权限，在进行空间竞争时，Oracle会先移出普通数据，对建有索引的大型表进行数据查询时，索引数据可能会用完所有的数据块缓存空间，Oracle不得不频繁地进行磁盘读写来获取数据，所以，在对一个大型表进行分区之后，可以根据相应的分区建立分区索引。

　　Oracle提供了另一种方法来提高查询速度，就是聚簇(Cluster)。所谓聚簇，简单地说就是把几个表放在一起，按一定公共属性混合存放。聚簇根据共同码值将多个表的数据存储在同一个Oracle块中，这时检索一组Oracle块就同时得到两个表的数据，这样就可以减少需要存储的Oracle块，从而提高应用程序的性能。

　　对于逻辑结构的优化，还应将表数据和索引数据分开表空间存储，分别使用独立的表空间。因为如果将表数据和索引数据放在一起，表数据的I/O操作和索引的I/O操作将产生影响系统性能的I/O竞争，降低系统的响应效率。将表数据和索引数据存放在不同的表空间中，并在物理层面将这两个表空间的数据文件放在不同的物理磁盘上，就可以避免这种竞争了。

　　数据库的数据最终是存储在物理磁盘上的，对数据进行访问就是对这些物理磁盘进行读写，因此对于这些物理存储的优化是系统优化的一个重要部分。对于物理存储结构优化，主要是合理地分配逻辑结构的物理存储地址，这样虽不能减少对物理存储的读写次数，但却可以使这些读写尽量并行，减少磁盘读写竞争，从而提高效率，也可以通过对物理存储进行精密的计算减少不必要的物理存储结构扩充，从而提高系统利用率。

　　1、磁盘读写并行优化

　　对于数据库的物理读写，Oracle系统本身会进行尽可能的并行优化，例如在一个最简单的表检索操作中，如果表结构和检索域上的索引不在一个物理结构上，那么在检索的过程中，对索引的检索和对表的检索就是并行进行的。

　　操作并行的优化是基于操作语句的统计结果，首先是统计各个表的访问频率，表之间的连接频率，根据这些数据按如下原则分配表空间和物理磁盘，减少系统进程和用户进程的磁盘I/O竞争;把需要连接的表格在表空间/物理磁盘上分开;把高频访问的表格在表空间/物理磁盘上分开;把经常需要进行检索的表格的表结构和索引在表空间/物理磁盘上分开。

　　3、减少存储结构扩展

　　如果应用系统的数据库比较脆弱，并在不断地增长或缩小，这样的系统在非动态变化周期内效率合理，但是当在动态变化周期内的时候，性能却很差，这是由于Oracle的动态扩展造成的。在动态扩张的过程中，Oracle必须根据存储的要求，在创建行、行变化获取缺省值时，扩展和分配新的存储空间，而且表格的扩展往往并不是事情的终结，还可能导致数据文件、表空间的增长，这些扩展会导致在线系统反应缓慢。对于这样的系统，最好的办法就是在建立的时候预先分配足够的大小和合适的增长幅度。在一个对象建立的时候要根据应用充分地计算他们的大小，然后再根据这些数据来定义对象Initial、Next和Minextents的值，使数据库在物理存储上和动态增长次数上达到一个比较好的平衡点，使这些对象既不经常发生增长，也不过多地占用数据库。

　　优化Oracle 数据库对提高计算机系统的可用性和效率,具有非常重要的意义, 特别是在Oracle数据库设计开发阶段，对逻辑结构和物理结构进行有效的优化设计，创建一个规划布局合理的数据库，可以获得最小的系统开销，能从根本上大大提高应用系统的整体性能，对于以后的数据库性能调整和利用都有很大的益处。

Oracle数据库系统性能优化策略开发者在线 更新时间:作者：中国IT实验室 来源:中国IT实验室
本文关键词： 系统性能 数据库 
一个数据库系统的生命周期可以分成设计、开发和成品三个阶段。在设计阶段进行数据库性能优化的成本最低，收益最大。在成品阶段进行数据库性能优化的成本最高，收益最小。数据库的优化可以通过对网络、硬件、操作系统、数据库参数和应用程序的优化来进行。最常见的优化手段就是对硬件的升级。据统计，对网络、硬件、操作系统、数据库参数进行优化所获得的性能提升，全部加起来只占数据库系统性能提升的40%左右，其余的60%系统性能提升来自对应用程序的优化。许多优化专家认为，对应用程序的优化可以得到80%的系统性能的提升。

数据库设计是应用程序设计的基础，其性能直接影响应用程序的性能。数据库性能包括存储空间需求量的大小和查询响应时间的长短两个方面。为了优化数据库性能，需要对数据库中的表进行规范化。规范化的范式可分为第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式、第四范式和第五范式。一般来说，逻辑数据库设计会满足规范化的前3级标准，但由于满足第三范式的表结构容易维护且基本满足实际应用的要求。因此，实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化。但是，规范化也有缺点：由于将一个表拆分成为多个表，在查询时需要多表连接，降低了查询速度。

    由于规范化有可能导致查询速度慢的缺点，考虑到一些应用需要较快的响应速度，在设计表时应同时考虑对某些表进行反规范化。反规范化可以采用以下几种方法：

　　作为全球第一大数据库厂商，ORACLE数据库在国内外获得了诸多成功应用，据统计，全球93%的上市.COM公司、65家“财富全球100强”企业不约而同地采用Oracle数据库来开展电子商务。Oracle在国内成功的案例包括新华社多媒体数据库及信息服务系统、中国银行、建设银行、清华大学信息系统等。
　　随着网络应用和电子商务的不断发展，各个站点的访问量越来越大，如何使用有限的计算机系统资源为更多的用户服务？如何保证用户的响应速度和服务质量？这些问题都属于服务器性能优化的范畴。
　　ORACLE数据库性能优化概述
　　实际上，为了保证ORACLE数据库运行在最佳的性能状态下，在信息系统开发之前就应该考虑数据库的优化策略。优化策略一般包括服务器操作系统参数调整、ORACLE数据库参数调整、网络性能调整、应用程序SQL语句分析及设计等几个方面，其中应用程序的分析与设计是在信息系统开发之前完成的。
　　分析评价ORACLE数据库性能主要有数据库吞吐量、数据库用户响应时间两项指标。数据库吞吐量是指单位时间内数据库完成的SQL语句数目；数据库用户响应时间是指用户从提交SQL语句开始到获得结果的那一段时间。数据库用户响应时间又可以分为系统服务时间和用户等待时间两项，即：
　　数据库用户响应时间＝系统服务时间 ＋ 用户等待时间
　　上述公式告诉我们，获得满意的用户响应时间有两个途径：一是减少系统服务时间，即提高数据库的吞吐量；二是减少用户等待时间，即减少用户访问同一数据库资源的冲突率。
　　数据库性能优化包括如下几个部分：
　　1、调整数据结构的设计。这一部分在开发信息系统之前完成，程序员需要考虑是否使用ORACLE数据库的分区功能，对于经常访问的数据库表是否需要建立索引等。
　　2、调整应用程序结构设计。这一部分也是在开发信息系统之前完成，程序员在这一步需要考虑应用程序使用什么样的体系结构，是使用传统的Client/Server两层体系结构，还是使用Browser/Web/Database的三层体系结构。不同的应用程序体系结构要求的数据库资源是不同的。
　　3、调整数据库SQL语句。应用程序的执行最终将归结为数据库中的SQL语句执行，因此SQL语句的执行效率最终决定了ORACLE数据库的性能。ORACLE公司推荐使用ORACLE语句优化器（Oracle Optimizer）和行锁管理器（row-level manager）来调整优化SQL语句。
　　4、调整服务器内存分配。内存分配是在信息系统运行过程中优化配置的，数据库管理员可以根据数据库运行状况调整数据库系统全局区（SGA区）的数据缓冲区、日志缓冲区和共享池的大小；还可以调整程序全局区（PGA区）的大小。需要注意的是，SGA区不是越大越好，SGA区过大会占用操作系统使用的内存而引起虚拟内存的页面交换，这样反而会降低系统。
　　5、调整硬盘I/O，这一步是在信息系统开发之前完成的。数据库管理员可以将组成同一个表空间的数据文件放在不同的硬盘上，做到硬盘之间I/O负载均衡。
　　6、调整操作系统参数，例如：运行在UNIX操作系统上的ORACLE数据库，可以调整UNIX数据缓冲池的大小，每个进程所能使用的内存大小等参数。
　　实际上，上述数据库优化措施之间是相互联系的。ORACLE数据库性能恶化表现基本上都是用户响应时间比较长，需要用户长时间的等待。但性能恶化的原因却是多种多样的，有时是多个因素共同造成了性能恶化的结果，这就需要数据库管理员有比较全面的计算机知识，能够敏感地察觉到影响数据库性能的主要原因所在。另外，良好的数据库管理工具对于优化数据库性能也是很重要的。
　　ORACLE数据库性能优化工具
　　常用的数据库性能优化工具有：
　　1、ORACLE数据库在线数据字典，ORACLE在线数据字典能够反映出ORACLE动态运行情况，对于调整数据库性能是很有帮助的。
　　2、操作系统工具，例如UNIX操作系统的vmstat，iostat等命令可以查看到系统系统级内存和硬盘I/O的使用情况，这些工具对于管理员弄清出系统瓶颈出现在什么地方有时候很有用。
　　3、SQL语言跟踪工具（SQL TRACE FACILITY），SQL语言跟踪工具可以记录SQL语句的执行情况，管理员可以使用虚拟表来调整实例，使用SQL语句跟踪文件调整应用程序性能。SQL语言跟踪工具将结果输出成一个操作系统的文件，管理员可以使用TKPROF工具查看这些文件。
　　4、ORACLE Enterprise Manager（OEM），这是一个图形的用户管理界面，用户可以使用它方便地进行数据库管理而不必记住复杂的ORACLE数据库管理的命令。
　　5、EXPLAIN PLAN??SQL语言优化命令，使用这个命令可以帮助程序员写出高效的SQL语言。
　　ORACLE数据库的系统性能评估
　　信息系统的类型不同，需要关注的数据库参数也是不同的。数据库管理员需要根据自己的信息系统的类型着重考虑不同的数据库参数。
　　1、在线事务处理信息系统（OLTP），这种类型的信息系统一般需要有大量的Insert、Update操作，典型的系统包括民航机票发售系统、银行储蓄系统等。OLTP系统需要保证数据库的并发性、可靠性和最终用户的速度，这类系统使用的ORACLE数据库需要主要考虑下述参数：
　　l 数据库回滚段是否足够？
　　l 是否需要建立ORACLE数据库索引、聚集、散列？
　　l 系统全局区（SGA）大小是否足够？
　　l SQL语句是否高效？
　　2、数据仓库系统（Data Warehousing），这种信息系统的主要任务是从ORACLE的海量数据中进行查询，得到数据之间的某些规律。数据库管理员需要为这种类型的ORACLE数据库着重考虑下述参数：
　　l 是否采用B*-索引或者bitmap索引？
　　l 是否采用并行SQL查询以提高查询效率？
　　l 是否采用PL/SQL函数编写存储过程？
　　l 有必要的话，需要建立并行数据库提高数据库的查询效率
　　SQL语句的调整原则
　　SQL语言是一种灵活的语言，相同的功能可以使用不同的语句来实现，但是语句的执行效率是很不相同的。程序员可以使用EXPLAIN PLAN语句来比较各种实现方案，并选出最优的实现方案。总得来讲，程序员写SQL语句需要满足考虑如下规则：
　　1、尽量使用索引。试比较下面两条SQL语句：
　　oracle是一个高性能数据库软件。用户可以通过参数的调整，达到性能的优化。性能优化主要分为两部分：一是数据库管理员通过对系统参数的调整达到优化的目的，二是开发人员通过对应用程序的优化达到调整的目的。

　　在此，仅就系统参数的调整进行探讨，而不涉及应用程序的优化。对系统参数的调整，可以分为以下几个部分：

　　(1)调整内存分配

　　系统全局区（SGA）是一个分配给ORACLE 包含ORACLE 数据库实例控制信息的内存段。SGA的大小对系统性能的影响极大，其缺省参数设置只适用于配置很低的计算机，不适应收入系统现有设备的需要。这些参数若不作调整，会对系统资源造成巨大浪费。就收入系统的Alpha 1200而言，SGA的大小以160兆左右为宜。

　　初始化参数文件中的一些参数对SGA的大小有决定性的影响。参数DB－BLOCK－BUFFERS（SGA中存储区高速缓存的缓冲区数目），参数SHARED－POOL－SIZE（分配给共享SQL区的字节数），是SGA大小的主要影响者。

　　DB－BLOCK－BUFFERS参数是SGA大小和数据库性能的最重要的决定因素。该值较高，可以提高系统的命中率，减少I/O。每个缓冲区的大小等于参数DB－BLOCK－SIZE的大小。ORACLE数据库块以字节表示大小。

　　Oracle SGA区共享池部分由库高速缓存、字典高速缓存及其他一些用户和服务器会话信息组成，共享池是最大的消耗成分。调整SGA区各个结构的大小，可以极大地提高系统的性能。

　　库高速缓存（Library Cache）中包含私用和共享SQL区和PL/SQL区。调整SGA的重要问题是确保库高速缓存足够大，以使ORACLE能在共享池中保持分析和执行语句，提高语句分析和执行效率，降低资源消耗。通过比较Library Cache的命中率来决定它的大小。查询V$LIBRARYCACHE 数据字典视图（其中，pins表示高速缓存命中率，reloads表示高速缓存失败）

　　数据字典高速缓存包括了有关数据库的结构、用户、实体信息等。数据字典的命中率对系统有很大的影响。命中率的计算中，getmisses 表示失败次数，gets表示成功次数。

　　如果该值>90%，说明命中率合适。否则，应增大共享池的大小。

　　.调整数据库缓冲区高速缓存

　　Oracle 在运行期间向数据库高速缓存读写数据，高速缓存命中表示信息已在内存中，高速缓存失败意味着ORACLE必需进行磁盘I/O。保持高速缓存失败率最小的关键是确保高速缓存的大小。初始化参数DB－BLOCK－BUFFERS控制数据库缓冲区高速缓存的大小。可通过查询V$SYSSTAT命中率，以确定是否应当增加DB－BLOCK－BUFFERS的值。

    主要负责连接非正常中断后的清除工作，PMON负责释放相应的资源。

    PMON将回滚没有提交的工作，释放锁，释放分配给这个失败进程的Free SGA资源。除了清理失败的连接之外，PMON还负责监控所有其它的Oracle后台进程，假如有需要的话，将重起这些后台进程，比如一个 shared server或者一个dispatcher fail的话， PMON将跟进，重起另一个相应的进程。

    主要负责其它进程不想处理的工作的进程，是数据库的一种“垃圾回收站”，主要包括：

本文关键词： 磁盘 数据库 
    本文是讲述有关Oracle数据库磁盘输入输出性能和优化的各个不同方面的一系列文章中的一篇。每篇技巧性的文章都摘自即将由Rampant科技出版社出版的图书《Oracle磁盘输入输出性能调优》，作者是Mike Ault。从该系列文章的主页上能看到其他即将发布的部分。 
Linux系统下的小型计算机系统接口（SCSI）性能调优

   在linux系统下，要么通过在启动命令Grub或Lilo的启动文件中指定参数、要么通过在文件/etc/modules.conf中指定选项，来对小型计算机系统接口（SCSI）进行性能调优。接下来让我们依次查看这两种情况的例子。在Linux系统下，可以通过使用带-Tt选项的命令hdparm来测量这个接口的相对性能。注意，在Linux系统中，IEEE 1394接口被看作是一个SCSI接口。下面的例子是用来对普通的SBP2接口进行性能调优，但是这些技术也能够被特定的SCSI驱动器使用。

首先，让我们看一下这个接口的当前设置。通过在/proc/scsi/sbp2目录下查看LUN号来获取这些当前设置信息。本例使用LUN 0。

现在，我们为接口as-is运行一个时间测试，来测试其平均速度（多执行几次，取其平均值）：

现在，我们设置文件/etc/modules.conf中的SBP2选项的值。我们使显著命令的数量加倍，设为16，并增加每个LUN的命令数量，设为2：

接下来，重启计算机以使设置生效，并重新查看文件/proc/scsi/sbp2/0中我们的设置

更改了我们的设置后，我们从新运行时间测试：

仅做了一个简单的修改，我们提高了这个设备的SCSI速度，比例达120.6%（11.25/9.33*100= 120.6）。总体而言，会获得20％的速度提高。随后，我们把显著命令的数量再加倍、加四倍，最终达到255倍，我们发现当设置其值为16时性能达到最顶点（11.25 MB/sec）。如果被调节的服务器位于一个集群中，所有服务器都应该拥有相同的设置。

Unix系统下的小型计算机系统接口（SCSI）性能调优

Unix系统下的小型计算机系统接口（SCSI）性能调优依赖于所设计的Unix版本和被调节的SCSI卡或者主板接口。让我们看一下Sun的例子。

在任何系统上，包括Sun，系统总线的带宽是固定的。如果总线上有太多设备的话，将导致比总线能处理的更多的数据量，总而导致竞争和包丢失。

在Sun的Solaris操作系统上，命令prtdiag ?v用来报告系统总线的配置信息。通过增加总线上设备的报告能力（使用prtdiag ?v命令），并查看它们是否超过了总线的能力，就有可能了解总线是否超负荷。只要有可能，相同的主板上应该放置相似的接口卡，以使中断被定向到同一个CPU（及其缓冲区）。表3－1显示了一些典型Sun系统总线的能力信息：