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
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。
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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。
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:
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。
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。
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
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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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。
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
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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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。
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
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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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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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
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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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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