Oracle并行操作基礎知識

時間：2024-10-27 23:28:16 Oracle認證我要投稿

相關推薦

Oracle并行操作基礎知識

　　Oracle的并行操作特性，本質上就是強行榨取除數據庫服務器空閑資源(主要是CPU資源)，對一些高負荷大數據量數據進行分治處理。并行操作是一種非確定性的優化策略，在選擇的時候要小心對待。下面一起來看看并行查詢的相關知識，目前，使用并行操作特性的主要有下面幾個方面：

Oracle并行操作基礎知識

　　ü Parallel Query：并行查詢，使用多個操作系統級別的Server Process來同時完成一個SQL查詢;

　　ü Parallel DML：并行DML操作。類似于Parallel Query。當要對大數據量表進行DML操作，如insert、update和delete的時候，可以考慮使用;

　　ü Parallel DDL：并行DDL操作。如進行大容量數據表構建、索引rebuild等操作;

　　ü Parallel Recovery，并行恢復。當數據庫實例崩潰重新啟動，或者進行存儲介質恢復的時候，可以啟動并行恢復技術。從而達到減少恢復時間的目的;

　　ü Procedural Parallel，過程代碼并行化。對我們編寫的代碼片段、存儲過程或者函數，可以實現執行的并行化，從而加快執行效率;

　　1、并行查詢Parallel Query

　　并行查詢是比較基礎的技術，也是OLAP和Oracle Data Warehouse經常使用的一種并行技術。同本系列前面一直強調的要素相同，在確定使用并行技術之前，要確定軟硬件的一些先決條件：

　　ü 任務task必要條件。備選進行并行操作的任務task必須是一個大任務作業，比如，長時間的查詢。任務時間通�？梢砸苑昼�、小時進行計數。只有這樣的任務和需要，才值得讓我們冒險使用并行操作方案;

　　ü 資源閑置條件。只有在數據庫服務器資源存在閑置的時候，才可以考慮進行并行處理。如果經常性的繁忙，貿然使用并行只能加劇資源的爭用。

　　并行操作最大的風險在于并行爭用引起的效率不升反降。所以，要在確定兩個前提之后，再進行并行規劃處理。

　　2、環境準備

　　首先，準備實驗環境。由于筆者使用的一般家用PC虛擬機，所以并行度和存儲量不能反映真實條件需求，見諒。

　　SQL> select * from v$version where rownum<2;

　　BANNER

　　--------------------------------------------------------------------------------

　　Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

　　SQL> select count(*) from t;

　　COUNT(*)

　　----------

　　1160704

　　選擇11gR2服務器環境，數據表T總數據量超過一百萬。

　　首先，我們觀察一下不使用并行的執行情況。

　　//提取出使用游標信息;

　　SQL> select sql_text, sql_id, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select count(*) from t%';

　　SQL_TEXT SQL_ID VERSION_COUNT

　　------------------------------ ------------- -------------

　　select count(*) from t 2jkn7rpsbj64t 2

　　SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('2jkn7rpsbj64t',format => 'advanced', cursor_child_no => 0));

　　PLAN_TABLE_OUTPUT

　　--------------------------------------------------------------------------------

　　SQL_ID 2jkn7rpsbj64t, child number 0

　　-------------------------------------

　　select count(*) from t

　　Plan hash value: 2966233522

　　-------------------------------------------------------------------

　　-------------------------------------------------------------------

　　| 0 | SELECT STATEMENT | | | 4464 (100)| |

　　| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | | |

　　| 2 | TABLE ACCESS FULL| T | 1160K| 4464 (1)| 00:00:54 |

　　-------------------------------------------------------------------

　　該執行計劃中沒有使用并行特性，進行全表掃描。執行時間為54s。

　　3、并行查詢計劃

　　首先，我們設置相應的并行度。設置并行度有兩種方式，一種是使用hint加在特定的SQL語句上。另一種是對大對象設置并行度屬性。

　　前者的優點是帶有一定的強制性和針對性。就是指定特定的SQL語句進行并行處理。這樣的優點是易于控制并行度，缺點是帶有很強的強制力，當數據量偏小的時候，使用并行優勢不大。而且如果是顯示指定并行度，又會帶來移植伸縮性差的缺點。

　　后者通過對象的屬性指定并行度。就將并行作為一種執行手段，提供給優化器進行選擇。這樣，CBO會根據系統中資源的情況和數據的實際，進行執行計劃生成。計劃中可能是并行，也可能不是并行。這樣的優點是將并行與否交予優化器CBO去判斷，缺點是并行的濫用風險。

　　此處，筆者設置自動確定并行度的方式。

　　SQL> alter table t parallel;

　　Table altered

　　SQL> select count(*) from t;

　　COUNT(*)

　　----------

　　1160704

　　當啟動查詢時，Oracle中的并行伺候進程池會根據系統中的負荷和實際因素，確定分配出的并行進程數量。此時，我們可以通過視圖v$px_process來查看進程池中的連接信息。

　　SQL> select * from v$px_process;

　　SERVER_NAME STATUS PID SPID SID SERIAL#

　　----------- --------- ---------- ------------------------ ---------- ----------

　　P000 AVAILABLE 25 5776

　　P001 AVAILABLE 26 5778

　　注意，并行伺候進程是一種特殊的Server Process，本質上是一種可共享的slave進程。專用連接模式下，一般的Server Process與Client Process是“同生共死”的關系，終身服務于一個Client Process。而伺候slave進程是通過進程池進行管理的，一旦啟動初始化，就會在一定時間內駐留在系統中，等待下次并行處理到來。

　　此時，我們檢查v$process視圖，也可以找到對應的信息。

　　SQL> select * from v$process;

　　PID SPID PNAME USERNAME SERIAL# PROGRAM

　　-------- ---------- ------------------------ ----- --------------- ---------- -------------------------------

　　25 5776 P000 oracle 13 oracle@oracle11g (P000)

　　26 5778 P001 oracle 6 oracle@oracle11g (P001)

　　(篇幅原因，有省略……)

　　32 rows selected

　　對應的OS中，也存在相應的真實進程伺候。

　　[oracle@oracle11g ~]$ ps -ef | grep oracle

　　(篇幅原因，有省略……)

　　oracle 5700 1 0 17:29 ? 00:00:02 oraclewilson (LOCAL=NO)

　　oracle 5723 1 0 17:33 ? 00:00:00 ora_smco_wilson

　　oracle 5764 1 2 17:40 ? 00:00:05 oraclewilson (LOCAL=NO)

　　oracle 5774 1 0 17:42 ? 00:00:00 oraclewilson (LOCAL=NO)

　　oracle 5776 1 0 17:43 ? 00:00:00 ora_p000_wilson

　　oracle 5778 1 0 17:43 ? 00:00:00 ora_p001_wilson

　　oracle 5820 1 1 17:44 ? 00:00:00 ora_w000_wilson

　　由于此時查詢已經結束，對應的并行會話信息，已經消失不可見。

　　SQL> select * from v$px_session;

　　SADDR SID SERIAL# QCSID QCSERIAL#

　　-------- ---------- ---------- ---------- ----------

　　但是，如果任務的時間長，是可以捕獲到對應信息的。

　　從上面的情況看，我們執行一個并行操作時，Oracle會從伺候進程池中獲取到對應的并行進程，來進行操作。當操作完成后，伺候進程還會等待一定時間，之后回收。

　　并行操作進程的資源消耗，通過v$px_sysstat視圖查看。

　　SQL> col statistic for a30;

　　SQL> select * from v$px_process_sysstat;

　　STATISTIC VALUE

　　------------------------------ ----------

　　Servers In Use 0

　　Servers Available 0

　　Servers Started 2

　　Servers Shutdown 2

　　Servers Highwater 2

　　Servers Cleaned Up 0

　　Server Sessions 6

　　Memory Chunks Allocated 4

　　Memory Chunks Freed 0

　　Memory Chunks Current 4

　　Memory Chunks HWM 4

　　Buffers Allocated 30

　　Buffers Freed 30

　　Buffers Current 0

　　Buffers HWM 8

　　15 rows selected

　　下面，我們檢查一下執行計劃信息。

　　SQL> set pagesize 10000;

　　SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('2jkn7rpsbj64t',format => 'advanced',cursor_child

　　_no => 1));

　　PLAN_TABLE_OUTPUT

　　----------------------------------------------------------------------------------------------------

　　SQL_ID 2jkn7rpsbj64t, child number 1

　　-------------------------------------

　　select count(*) from t

　　Plan hash value: 3126468333

　　----------------------------------------------------------------------------------------------------

　　----------------------------------------------------------------------------------------------------

　　| 0 | SELECT STATEMENT | | | 2478 (100)| | | |

　　| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | | | | |

　　| 2 | PX COORDINATOR | | | | | | |

　　| 3 | PX SEND QC (RANDOM) | :TQ10000 | 1 | | | Q1,00 | P->S | QC (RAND)

　　| 4 | SORT AGGREGATE | | 1 | | | Q1,00 | PCWP |

　　| 5 | PX BLOCK ITERATOR | | 1160K| 2478 (1)| 00:00:30 | Q1,00 | PCWC |

　　|* 6 | TABLE ACCESS FULL| T | 1160K| 2478 (1)| 00:00:30 | Q1,00 | PCWP |

　　----------------------------------------------------------------------------------------------------

　　Predicate Information (identified by operation id):

　　---------------------------------------------------

　　6 - access(:Z>=:Z AND :Z<=:Z)

　　從執行計劃的條件(6 - access(:Z>=:Z AND :Z<=:Z))中，我們可以看到任務分配，之后分別進行全表掃描。最后排序計算count，合并結果的過程。

　　4、結論

　　Oracle Parallel Query是經常使用到的一種并行操作技術。相對于DDL、DML等類型操作，并行查詢更可以作為系統功能的一個步驟來進行。

　　進行并行查詢最大的風險就是并行濫用和失控的出現。這也是Oracle一直致力解決的問題。在Oracle11gR2中，引入了Parallel Statement Queuing(PSQ)技術特性。通常，只要并行伺候池允許，Oracle會引入盡可能多的并行進程進行操作。PSQ技術的出現，就是從資源角度加入了并行控制。

　　當系統繁忙的時候，PSQ會將一些要進行的并行操作進入等待狀態，防止并行環境的惡化。當環境好轉之后，等待隊列中的并行語句就進入執行狀態。這個特性就可以有效的防止并行濫用的出現。

【Oracle并行操作基礎知識】相關文章：

Oracle并行DML操作知識08-08

oracle數據庫基礎知識01-21

ORACLE數據庫操作基本語句09-15

Oracle數據庫基礎知識：SELECT語句01-23

電工操作基礎知識大全09-15

高壓電工操作基礎知識10-13

Oracle認證：ORACLE綁定變量BINDPEEKING08-25

Oracle認證：Oracle控制件文件修復07-27

Oracle認證：Oracle避免全表掃描方式10-04

Oracle認證：Oracle內存結構研究-PGA篇09-22