《收获，不止Oracle》读书笔记之性能提升千倍

news2024/11/23 18:54:47

体系学习让SQL语句性能提升千倍

未优化前，单车速度

drop table t purge;
create table t(x int);

create or replace procedure proc1
as
begin
  for i in 1..100000
  loop
      execute immediate
      'insert into t values ('||i||')';
  commit;
  end loop;
end;
/
/*这里要记得预先执行一遍，将过程创建起来！*/

SQL> conn scott/tiger@PDB1
Connected.
SQL> 
SQL> drop table t purge;

Table dropped.

SQL> create table t（x int);

Table created.

SQL> conn system/system@PDB1;
Connected.
SQL> alter system flush shared_pool;

System altered.

SQL> conn scott/tiger@PDB1
Connected.
SQL> set timing on
SQL> exec proc1;

PL/SQL procedure successfully completed.

Elapsed: 00:01:08.95
SQL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
    100000

Elapsed: 00:00:00.05
SQL>

首次实验68.95秒完成，仅是单车速度。

共享池中缓存下来的SQL语句以及hash出来的唯一值，都可以在v$sql中对应的sql_text和sql_id字段中查询到，而解析的次数和执行的次数分别可以从PARSE_CALLS和EXECUTIONS字段中获取。

由于这个过程proc1执行的是insert into t 的系列插入，于是我们执行如下语句来查询proc1在数据库共享池中执行的情况，具体如脚本，原来是因为未用绑定变量：

SQL> conn system/system@PDB1;
Connected.
SQL>
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> select
  2  t.sql_text,t.sql_id,t.PARSE_CALLS,t.EXECUTIONS
  3  from v$sql t
  4  where sql_text like '%insert into t values%';

SQL_TEXT
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SQL_ID                                  PARSE_CALLS EXECUTIONS
--------------------------------------- ----------- ----------
insert into t values (99995)
gqyu6ma5xw3py                                     1          1

insert into t values (99989)
2fn9gs19m43uc                                     1          1

insert into t values (99979)
23cu38akgwkv5                                     1          1

insert into t values (99994)
2vnmk62v3nmqa                                     1          1

insert into t values (99985)
dk8z68ns2nn0v                                     1          1

select t.sql_text,t.sql_id,t.PARSE_CALLS,t.EXECUTIONS from v$sql t where sql_text like '%insert into t values%'
frxh5v32hsrvn                                     2          2

insert into t values (99990)
441jb9gwj8vx1                                     1          1

insert into t values (99978)
2tq0v2xmqnwp6                                     1          1

insert into t values (99983)
f8tf9zkgx9153                                     1          1

insert into t values (99992)
cdg9816w1dbq9                                     1          1

insert into t values (99973)
8suj6myp2xhgf                                     1          1

insert into t values (99984)
brk4w33ad5mpr                                     1          1

insert into t values (99982)
fd7ubwctyduc9                                     1          1

insert into t values (100000)
g65kz1a5y1z3g                                     1          1

insert into t values (99980)
9z1r38t72jzb7                                     1          1

insert into t values (99987)
b05m5tng0a0p2                                     1          1

insert into t values (99975)
0tucc5wuwu5ag                                     1          1

insert into t values (99977)
aq8w8yyuxb0xx                                     1          1

insert into t values (99986)
bxncx5tr7m345                                     1          1

insert into t values (99999)
7t5qy2x3sr3jd                                     1          1

insert into t values (99998)
78pya7qqqg63x                                     1          1

insert into t values (99988)
0vjsduj05g684                                     1          1

insert into t values (99991)
6z00wthhvg87h                                     1          1

insert into t values (99974)
bda0639gcrcus                                     1          1

insert into t values (99997)
fcc6yrvnp7jqt                                     1          1

insert into t values (99996)
15jhq0cxsvkrh                                     1          1

insert into t values (99976)
bc9hd40jp3rrj                                     1          1

insert into t values (99981)
dtr9su4cnzsxh                                     1          1

insert into t values (99993)
8hbu4zqu2zxw5                                     1          1


29 rows selected.

Elapsed: 00:00:00.00
SQL>

发现共享池中有大量的类似的SQL语句，而sql_id各自不同，每条语句都只解析1次，执行1次，解析了10万次，怪不得速度如此之慢。

2.绑定变量，摩托速度

第2次改进，将proc1改造成有绑定变量的proc2

create or replace procedure proc2
as
begin
  for i in 1..100000
  loop
      execute immediate
      'insert into t values (:x)' using i;
  commit;
  end loop;
end;
/
/*这里要记得预先执行一遍，将过程创建起来！*/

接下来我们继续测试proc2过程（注意，重建表的目的是为了公平，测试都在无记录的空表上进行，并且共享池都清空.

第2次改进后7秒完成，单车变摩托车

SQL> 
SQL> conn scott/tiger@PDB1
Connected.
SQL> drop table t purge;

Table dropped.

Elapsed: 00:00:00.27
SQL> create table t(x int);

Table created.

Elapsed: 00:00:00.03
SQL> 
SQL> conn system/system@PDB1;
Connected.
SQL> alter system flush shared_pool;

System altered.

Elapsed: 00:00:00.12
SQL> conn scott/tiger@PDB1
Connected.
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> set timing on
SQL> exec proc2;

PL/SQL procedure successfully completed.

Elapsed: 00:00:07.03
SQL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
    100000

Elapsed: 00:00:00.01
SQL>

 解析与执行次数

 

 虽然插入的语句值各不相同，但是都被绑定为：x，所以被hash成唯一一个hash值，名称为bbz6pdq577unj，很明显可以看出解析1次，执行10万次，这就是速度大幅度提升的原因了。

3.静态改写，汽车速度

execute immediate 是一种动态SQL写法，常用于表名和字段名是变量、入参的情况，由于表名都不知道，当然不能直接写SQL语句了，所以要靠动态SQL语句根据传入的表名参数来拼成一条SQL语句，由execute immediate调用执行。但这里显然不需要多此一举，因为insert into t values(i)完全可以满足需求，表名就是t。

第3此改进，将proc2改造成静态SQL的proc3

create or replace procedure proc3
as
begin
  for i in 1..100000
  loop
      insert into t values (i);
  commit;
  end loop;
end;
/
/*这里要记得预先执行一遍，将过程创建起来！*/

第3次改进后3秒完成，摩托变汽车

[oracle@oracle-db-19c ~]$ sqlplus / as sysdba                                  

SQL*Plus: Release 19.0.0.0.0 - Production on Tue Jan 3 13:19:12 2023
Version 19.3.0.0.0

Copyright (c) 1982, 2019, Oracle.  All rights reserved.


Connected to:
Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Production
Version 19.3.0.0.0

SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> alter session set container=PDB1;

Session altered.

SQL> conn scott/tiger@PDB1;
Connected.
SQL> 
SQL> drop table t purge;

Table dropped.

SQL> create table t(x int);

Table created.

SQL> 
SQL> conn system/system@PDB1;
Connected.
SQL> alter system flush shared_pool;

System altered.

SQL>
SQL> conn scott/tiger@PDB1;
Connected.
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> set timing on
SQL> exec proc3;

PL/SQL procedure successfully completed.

Elapsed: 00:00:03.83
SQL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
    100000

Elapsed: 00:00:00.03
SQL>

静态SQL解析与执行次数

select t.sql_text, t.sql_id, t.PARSE_CALLS, t.EXECUTIONS
  from v$sql t
 where upper(sql_text) like '%INSERT INTO T VALUES%';

果然如此，proc3也实现了绑定变量，而且动态SQL的特点是执行过程中再解析，而静态SQL的特点是编译的过程就解析好了。这点差别就是速度再度提升的原因。

4.批量提交，动车速度

commit触发LGWR将Redo Buffer写出到Redo Log中，并且将回滚段的活动事务标记为不活动，同时在回滚段中记录对应前镜像记录的所在位置，并标记为可以重写，切记commit可不是写数据的动作哦，写数据将数据从Data Buffer刷出磁盘是由CKPT决定的。

第4次改进，将proc3改造成提交在循环外的proc4

create or replace procedure proc4
as
begin
  for i in 1..100000
  loop
      insert into t values (i);
  end loop;
    commit;
end;
/
/*这里要记得预先执行一遍，将过程创建起来！*/

第4次改进后1秒完成，汽车变动车

[oracle@oracle-db-19c ~]$ sqlplus / as sysdba

SQL*Plus: Release 19.0.0.0.0 - Production on Tue Jan 3 13:34:43 2023
Version 19.3.0.0.0

Copyright (c) 1982, 2019, Oracle.  All rights reserved.


Connected to:
Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Production
Version 19.3.0.0.0

SQL> alter session set container=PDB1;

Session altered.

SQL> conn scott/tiger@PDB1;
Connected.
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> 
SQL> drop table t purge;

Table dropped.

SQL> create table t (x int);

Table created.

SQL> 
SQL> conn system/system@PDB1;
Connected.
SQL> alter system flush shared_pool;

System altered.

SQL> conn scott/tiger@PDB1;
Connected.
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> set timing on
SQL> exec proc4;

PL/SQL procedure successfully completed.

Elapsed: 00:00:01.57
SQL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
    100000

Elapsed: 00:00:00.00
SQL>

5.集合写法，飞机速度

将1到10万记录依次插入到t表中，完全满足刚才的需求，不过这种写法大家可能略感陌生，结果却是对的。

insert into t select rownum from dual connect by level<=100000;

第5次用集合写法后0.25秒完成，动车变飞机。 

[oracle@oracle-db-19c ~]$ sqlplus / as sysdba

SQL*Plus: Release 19.0.0.0.0 - Production on Tue Jan 3 13:41:05 2023
Version 19.3.0.0.0

Copyright (c) 1982, 2019, Oracle.  All rights reserved.


Connected to:
Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Production
Version 19.3.0.0.0

SQL> alter session set container=PDB1;

Session altered.

SQL> conn scott/tiger@PDB1;
Connected.
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> drop table t purge;

Table dropped.

SQL> create table t (x int);

Table created.

SQL> conn system/system@PDB1;
Connected.
SQL> alter system flush shared_pool;

System altered.

SQL> conn scott/tiger@PDB1;
Connected.
SQL> set pagesize 200
SQL> set linesize 200
SQL> set timing on
SQL> insert into t select rownum from dual connect by level<=100000;

100000 rows created.

Elapsed: 00:00:00.25
SQL> commit;

Commit complete.

Elapsed: 00:00:00.00
SQL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
    100000

Elapsed: 00:00:00.01
SQL>

6.直接路径，火箭速度

实验准备，将集合写法的实验数据量放大100倍

 

7.并行设置，飞船速度

 首先请大家自行从 Oracle 官方网站下载 CONCEPT 文档，并尽量在一周的时间内阅读完毕（可先不阅读其中指向的细节部分，那是自己选择性阅读的内容）

 

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