Oracle 性能优化实践:从 SQL 调优到并发控制优化

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Oracle 是目前最流行的关系数据库管理系统之一,许多企业在使用 Oracle 数据库时都遇到过性能问题,因此优化 Oracle 性能是非常重要的。本文将从 SQL 调优开始,逐步引导读者进入 Oracle 性能优化的世界,包括常用的 SQL 优化技巧、索引优化、并发控制等方面。

一、SQL 调优

1.1 Explain Plan

Explain Plan 是 Oracle 中一个重要的工具,可以帮助我们理解用于查询数据库的 SQL 语句的执行计划,从而更好地定位慢查询、I/O 等性能瓶颈。

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执行计划的各个关键字解释如下:

  • SELECT STATEMENT:查询操作
  • TABLE ACCESS:全表扫描
  • INDEX:索引扫描
  • FILTER:过滤器

1.2 索引优化

索引是提高查询效率的重要手段,但是索引创建的不当,反而会导致性能下降。

创建合适的索引

  1. 将常筛选条件的列加索引

    在筛选条件经常使用的字段上建立索引,能使 SQL 语句索引字段来解决查询条件,这些索引通常可通过一些 SQL 语句计算在使用上带来的收益来确认。

    ------ ----- ---------- -- -----------------------
  2. 聚集索引

    如果表中有一个或多个列经常用于查询或其他操作,应该建立聚簇索引。聚簇索引是在整个表上创建的,而且只能有一个聚簇索引。通过聚簇索引,可以将表的数据行存储在物理上相邻的位置上。

  3. 索引覆盖

    索引覆盖可以减少表的 I/O 操作次数,一般情况下的 SQL 语句都需要经过查找索引然后回表操作,索引覆盖则直接通过索引得到需要的信息,而不用回表操作。

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避免不必要的索引扫描

虽然索引可以提高查询性能,但是如果索引被滥用,也会影响性能。以下情况应该避免:

  1. 索引使用不当

    索引被滥用可能是数据库性能下降的主要原因。创建不必要的索引,删除不必要的索引是可以提高数据库性能的。

  2. 索引的选择性太低

    索引的选择性低,也就是重复值过多,索引扫描的效率就会下降。如一个表有 10 万行数据,某个字段有 5 万个不同的值,虽然优化器在查询时还是会选择索引搜索,但是却会造成浪费 CPU 和 I/O 资源。

  3. 索引列类型不匹配

    创建索引时,索引列的类型应该与查询条件中的类型尽可能匹配。

修改 SQL 语句结构

  1. 用 EXISTS 替换 IN

    当子查询的结果集非常大时,比如几千条数据时,可以使用 EXISTS 替换 IN。如:

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    ------ - ---- ----- ----- ------ ------- --- ---- ------------ ----- ------------------------------------
  2. 用 UNION ALL 替换 UNION

    UNION 会去除重复的行,而 UNION ALL 不会,而且它具有更好的性能。

  3. 提高统计信息的精度

    如果没有统计信息,查询优化器就无法准确地选择用哪个索引来查询,这就会导致查询性能下降。可以定期更新表的统计信息,保证查询优化器选择正确的索引。

1.3 SQL 语句的优化

  1. 使用批量操作

    插入、更新和删除单行操作是非常低效的,应该使用批量操作代替。

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  2. 使用临时表

    处理复杂查询时,使用临时表可以有效地提高查询性能。

  3. 使用 WITH 关键字

    WITH 关键字是 Oracle 的一个新特性,可以方便地处理较长的 SQL 语句,提高可读性。

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二、并发控制优化

在高并发环境下,为了保证数据库稳定性和数据完整性,必须对并发操作进行优化和控制。

2.1 数据库锁

  1. 行级锁

    行级锁是 Oracle 中最基本的锁,它会针对每一行数据进行加锁,只有所有这些锁都释放了,其他事务才能访问这些行数据。

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  2. 表级锁

    表级锁是在某个事务对某个表加锁时,阻塞其他事务的访问能力,并不是针对每一行数据进行加锁,所以性能会变差。

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  3. 共享锁和排他锁

    共享锁和排他锁是表级锁的两种类型,共享锁允许其他事务读取数据,但是不允许其他事务对数据进行修改操作;排他锁则对其他事务都不允许数据读取和修改操作。

2.2 乐观锁和悲观锁

  1. 悲观锁

    悲观锁认为,在同一时刻,其他事务可能会修改这个数据,因此在访问这个数据时加锁,等到操作完成后再进行解锁。

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    -------
  2. 乐观锁

    乐观锁中,操作开始前并不会加锁,而是先读取数据,然后进行操作,最后再次读取数据,如果数据发生了变化,则返回失败,否则提交事务。

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三、总结

本文介绍了 Oracle 数据库的 SQL 调优和并发控制优化的一些技巧和方法,包括索引优化、SQL 语句优化、数据库锁、乐观锁和悲观锁等。这些技巧可以帮助你更好地定位 Oracle 数据库的性能问题,并提高数据库的整体性能。

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