基于Oracle的应用软件系统检索性能的优化

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河北科技大学学报　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．１　Ｓｕｍ　６０　２００２　第２３卷　总第６０期第１期　２００２年　ＪＯＵＲＮＡＬ　ｏＦ　ＨＥＢＥＩ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ｏＦ　ＳＣ１ＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣ｝矾ｏＬｏＧＹ　文章编号：１００８—１５４２（２００２）０１—００６０—０４　基于Ｏｒａｃｌｅ的应用软件系统　检索性能的优化　陈向辉，王敬乐　（河北Ｉ业大学电气信息学院，天津摘３００１３０）　要：数据库的性能最终决定数据库实际的可用性。而对于一个设计成形并且已投入　运行的大型数据库系统，通过改变应用程序的设计来进行调整优化是很复杂的。通过分　析Ｏｒａｃｌｅ服务器的特征，从最为关键的数据库逻辑结构、系统全局区、数据存储和磁盘　Ｉ／Ｏ４个方面阐述了在不改变应用程序的前提下提高系统性能的相应策略，通过一个基　于Ｏｒａｃｌｅ系统的试验，把数据的检索速度提高了１　４倍。　关键词：Ｏｒａｃｌｅ；索引；聚集；性能优化　中图分类号：ＴＰ　３ｌ１．１３２．３　文献标识码：Ａ　Ｏｒａｃｌｅ是一个优秀的大型关系型数据库，使用Ｏｒａｃｌｅ为后台数据库的应用系统规模都比较　大，因而性能优化就显得非常突出。如果采用完整性约束、编写存储过程、存储函数和触发器等策　略来完善应用程序将对系统性能的提高有很大的帮助，但是当数据库系统投人运行后，就很难对　它进行重新设计和编码。在这种情况下，我们采用不改变应用程序的前提下，大幅度的提高应用　系统的性能从而使性能得到了优化。　１　Ｏｒａｃｌｅ系统的性能优化　１．１优化数据库逻辑结构　对关系型数据库而言，性能优化的核心是数据库的逻辑设计。而数据库逻辑结构的调整对于　已经投人运行的数据库系统性能的改善起到了决定性的作用。这主要涉及两个方面的内容：索引　和聚集。　１．１＿１索引　索引是Ｏｒａｃｌｅ用于提供对表进行快速访问的表结构。台理的构造表索引将大大　有助于提高数据库查询速度。但是并不是说索引越多就越好，索引会减慢ＩＮＳＥＲＴ，ＵＰＤＡＴＥ和　ＤＥＬＥＴＥ的执行速度，而且索引需要占用内存空间，可以说索引是以空间换取时间。因此，建立　一个合理的索引结构是非常重要的。建立索引可以遵循下面的一些原则。　收稿日期：２０Ｏｌ一１１　１３　责任编辑：李穆　作者简舟：陈向辉（１　９７５一）．男，河北赞皇县人，硕士生．研究方向：计算机应用　

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第１期　陈向辉等　基于Ｏｒａｃｌｅ的应用软件系统检索性能的优化　６１　１）在经常出现在检索条件中的数据域建立索引以提高检索效率；　２）由于Ｏｒａｃｌｅ对外键不建立索引，因此在利用外键连接的表中，外键上也应该建立索引；　３）对经常进行表连接操作中的数据列建立索引以提高多表连接效率；　４）对于复合索引而言，索引中的数据域顺序非常重要，要保证其和实际应用的检索和连接顺　序保持一致。　另外，随着时间的增加，由于基础表所进行的插入、更新和删除导致叶子行在索引中被删除，　使该索引形成碎片　碎片较高的索引必须重建以保持最佳性能。　１．１．２聚集如果有几个相关的表，它们有一个或几个公共的列经常一起使用，就可以把这些　表物理的存储在一起，或者物理的靠近。这样可把面向索引的查询转为物理查询．从而加快连接　查询的速度。例如，可以建立一个聚集，然后建立两个表，使其在聚集中：　ｃｒｅａｔｅ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ｄｅｐｔｓ　ｅｍｐｓ（ｄｅｐｔｉｄ　ｎｕｍｂｅｒ（５））；　ｃｒｅａｔｅ　ｔａｂｌｅ　ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ（ｄｅｐｔｉｄ　ｎｕｍｂｅｒ（５）ｐｒｉｍａｒｙ　ｋｅｙ．　ｄｅｐｔｎａｍｅ　ｖａｒｅｈａｒ２（３０），ｅｍｐｎｕｍ　ｎｕｍｂｅｒ（８））　ｃｌｕｓｔｅｒ　ｄｅｐｔｓ—ｅｍｐｓ（ｄｅｐｔｉｄ）；　ｃｒｅａｔｅ　ｔａｂｌｅ　ｅｍｐｌｏｙｅｅｓ（ｅｍｐｉｄ　ｎｕｍｂｅｒ（８）ｐｒｉｍａｒｙ　ｋｅｙ，ｅｍｐｎａｍｅ　ｖａｒｅｈａｒ２（３０），　ｄｅｐｔｉｄ　ｎｕｍｂｅｒ（５）ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ（ｄｅｐｔｉｄ））　ｄｕｓｔｅｒ　ｄｅｐｔｓ—ｅｍｐｓ（ｄｅｐｔｉｄ）；　通过建立聚集使这两个表在物理存储上发生了改变，对它们进行连接查询时就不用再进行　逻辑连接了，速度上有了很大的提高。　１．２优化系统全局区　系统全局区（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｇｌｏｂａｌ　Ａｒｅａ，ＳＧＡ）是内存中的一个区域。ＳＧＡ包含共享的内存缓冲　Ｉ　区，影响连接到该实例所有会话的性能的状态和配置。当Ｏｒａｅｌｅ实例启动，ＳＧＡ及其部件的内　存结构即在系统内存中建立。从性能优化的角度，数据缓冲区高速缓存和共享池是ＳＧＡ的两个　最重要的优化区域。　１．２．１数据缓冲区高速缓存的优化　由于Ｏｒａｃｌｅ服务器可以从内存的数据缓冲区中直接访问　高速缓存的数据块，而不是从磁盘中读取它们，因此减少了需要执行的Ｉ／Ｏ操作，从而提高了性　能。数据缓冲区性能的最重要的度量是数据缓冲区的命中率，它度量Ｏｒａｃｌｅ在内存中找到的所　需数据块的相对数量。可以通过下面的方法来查询计算数据缓冲区的命中率：　ｓｅｌｅｃｔ　ｒｏｕｎｄ（（１一（ｓｕｍ（ｄｅｃｏｄｅ（ｎａｍｅ，’ｐｈｙｓｉｃａｌｒｅａｄｓ’，ｖａｌｕｅ，０））　／（ｓｕｍ（ｄｅｃｏｄｅ（ｎａｍｅ，’ｄｂ　ｂｌｏｃｋ　ｇｅｔｓ’，ｖａｌｕｅ，０））　＋ｓｕｍ（ｄｅｃｏｄｅ（ｎａｍｅ，’ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｇｅｔｓ’，ｖａｌｕｅ，０））））），２）　ｆｒｏｍ　ｖ￥ｓｙｓｓｔａｔ｛　如果结果小于０．９５，可以通过修改该实例的ｉｎｌｔ．ｏｒａ文件中的ＤＢ　ＢＩ　ＯＣＫ　ＢＵＦＦＥＲＳ　参数来提高命中率。这个参数是在内存中保留的Ｏｒａｃｌｅ块的数量。　１．２．２共享池的优化共享ＳＱＩ　池（ｓｈａｒｅｄＳＱＩ　ｐｏｏ１）相当于程序高速缓冲区，所有的用户程　序都存放在共享ＳＱＩ　池中。这个高速缓冲区中存放所有通过ＳＱＩ　语法分析，准备执行的ＳＱＩ　语句　可以通过下面的查询计算来得到库高速缓冲区的命中率：　ｓｅｌｅｃｔ　ｒｏｕｎｄ（（１一（ｓｕｍ（ｒｅｌｏａｄｓ）／ｓｕｍ（ｐｉｎｓ））），２）ｆｒｏｍ　ｖ￥ｌｉｂｒａｒｙｅａｅｈｅ｛　如果结果小于０．９５，就需要增大ｉｎｉｔ．ｏｒａ文件中ＳＨＡＲＥＤ　ＰＯＯＬ　ＳＩＺＥ参数的值来提高　命中率。　

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６２　河北科技大学学报　２００２拒　１．３优化数据存储　数据存储影响性能的程度与空问碎片有关。在数据仓库中，由于大的查询很常见，因此经常　会遇到大量的、连续读取的情况。碎片的整理包括表空间碎片的整理和对象碎片的整理　１．３．１表空间碎片的整理随着时间的增长，表空问的可用空间将破碎成多个区。可用空问碎　片有两类：“蜂窝式”碎片和“气泡式”碎片　前者是出现了相邻接的多个区造成的，后者是可用区　被已用区隔开来形成的空洞。蜂窝式碎片可通过使用ａｌｔｅｒ　ｔａｂｌｅｓｐａｃｅ．．．ｃｏａｌｅｓｃｅ命令使相邻的　可用区聚集成一个单个的区。而气泡式碎片目前只能通过导出和导人重新组织数据来解决。　１．８．２对象碎片的整理当数据库表格中的某行被删除后，数据块中会留下自由空问，要想使　块重新返回自由列表，必须在这个块中删除足够的行。对象碎片主要有两种：行迁移碎片、行链接　碎片。消除这种对象碎片的方法有两种：导人导出和通过创建临时表来消除行迁移和行链接碎　片。　１．４优化磁盘Ｉ／Ｏ　数据库的数据最终是存储在物理磁盘上的，因而为了避免与Ｉ／ｏ相关的性能瓶颈，监控磁　盘ｉ／ｏ并保持其优化是非常重要的。除了纯粹的硬件因素外．可以通过观察并避免磁盘热点（在　文件中Ｉ／０集中到带有多个被大量访问的文件的一个相对少量的磁盘时发生）来提高磁盘Ｉ／０　限定系统的性能。为了减少磁盘Ｉ／０竞争，不同的系统表空间应尽量分布在不同的物理磁盘上；　被高频访问的表应该在表空问／物理磁盘上分开；最经常访问的表和索引应该放到最快的磁盘　上。上述这些方法可以减少磁盘Ｉ／Ｏ争用　２实例　河北省地方税务局纳税系统采用Ｏｒａｃｌｅ作为后台数据库的系统　在正常工作日，各地纳税　厅开始营业并且系统运行稳定的状态下，通过纳税系统的运行状态来观看系统优化的效果　表１　Ｏｒａｃｌｅ系统优化对照表　Ｔａｂ．１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｏｒａｃｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　从表１中可以看出，通过采取相应的优化策略，整个系统的性能得到了很大的改进。在系统　经过最初的和最为有效的调整后，再进行其它的调整对系统性能的影响就不是很大了。因此从总　体上来说，本文讨论的优化方法对Ｏｒａｃｌｅ系统的性能的改善还是比较显著的　３结束语　作为当今最为流行的大型数据库，Ｏｒａｃｌｅ在越来越多的系统中得到应用　在实际应用中，性　能优化的程度是决定一个大型数据库系统高可用性的一个关键因素，选择台理的优化策略，将对　充分利用Ｏｒａｃｌｅ资源，提高系统的性能有很大的帮助　

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第ｌ期　陈向辉等　基于Ｏｒａｃｌｅ的应用救件系统检索性能的优化　６３　参考文献：　ｎ］ＳＡＭＩＴＳａｒｌｎ　Ｏｒａｃｌｅ数据库管理员指南［Ｍ］．钟鸣　孙登峰译．北京・机械工业出艋社，２００１・　ｒ２１　ＶＥＮＫＡＴ　ｓ，ＤＥＶＲＡＪ．Ｏｒａｃｌｅ２４×７技术与技巧——数据库高可用性实现方案［Ｍ：．胡季红译北京：机械工业出版社　２０００．　［３］酋正辩，王新英．Ｏｒａｃｌｅ８．Ｘ　Ｆｏｒ　ＷｉａｄｏｗｓＮＴ宴用教程［Ｍ］＿北京；清华大学出版社，１９９８－　］ＭＩＣＨＥＡＬ　Ｊ．Ｃｏｒｅｙ．Ｏｒａｃｌｅ优化技术［Ｍ］刘轻霞译北京・机械工业出版社ｔ１　９９８　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｏｒａｃｌｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＣＨＥＮ　Ｘｉａｎｇ—ｈｕｉ，ＷＡＮＧ　Ｊｉｎｇ—ｌｅ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏ［ｏｇｙｔＴｉａｎｊｉｎ　３００１３０）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ　ｉｔｓ　ｏｗｎ　ｕｓａｂｉｌｉｔｙ．Ｗｉｔｈ　ｒｅｇａｒｄ　ｔｏ　ｌａｒｇｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ａｌｒｅａｄｙ　ｏｎ　ｓｔｒｅａｍ　ｔｉｔ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｃｏｍｐ［ｉｃａｔｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｂｙ　ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ　ａｐｐ［ｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ－　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｅｒｖｅｒ，ｅｘｐａｔｉａｔｅｓ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｃｈａｎｇｉｒＬｇ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｅｎｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｂｙ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｄａｔａ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　１４　ｔｉｍｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：０ｒａｃｌｅ；ｉｎｄｅｘ；ｃｌｕｓｔｅｒ；ｐｅｒｆｏＴ￣ｎＣｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　（Ｉ－接第５０页）　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　Ｂａｓｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ａｎ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｌ１　Ｇｕｏ—ｃｈａｎｇ’．ＬＩ　Ｚｈｉ。　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏ［ｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｈｅｂｅｉ　０５００１８．Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔｕｄｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａ￣ｇＣｏｌｔｅｇｅ　ｏｆＷｏｒｋｅｒｓ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｈｅｉ　０５００４１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｓｙｓｔｅｍ（ＤＳＳ）ｉｓ　ａ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ（ＭＩＳ），ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｉｎｔｏ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ＤＳＳ　ｂｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ＡＩ（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｉｎｔｅ［１ｉｇｅｎｃｅ）ｉｎｔｏ　ｉｔ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｅｘｐｅｒｔ　ｒｅｖｅｌ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ．Ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ＫＢ（ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｂａｓｅ）ｋｅｅｐｓ　ａｔｏｍ—ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｏｒ　Ｅａａｃｔｏ—ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｗｏｒｋ　ｗｉｔｈ　ｒｅａｓｏｎｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏ　ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈ　ｉｎｔｅ［１ｉｇｅｎｔ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｆｏｒｍｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｔｏｍ—ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　ｍａｃｒｏ—ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ．Ｔｈｅ　ｓｈａｔｌｏｗ　ＫＢ　ｉｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｐａｒｔ　ａｎｄ　ｓｔａｔｉｃ　ｏｎｅ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｓｔｅａｄｙ　ｓｈａｔｌｏｗ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｓｈａｔｌｏｗ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ．Ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｂａｓｅ　ｔａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍ　ｏｆ　ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ　ｉｎｔｅ［ｔｉｇｅｎｃｅ；ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｓｙｓｔｅｍ；ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｂａｓｅ；ｈｙｐｅ￣ｅｘｔ；ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ．