1、關鍵詞    ORACLE數據庫 環境調整 優化設計 方案對于ORACLE數據庫的數據存取，主要有四個不同的調整級別，第一級調整是操作系統級包括硬件平臺,第二級調整是ORACLE RDBMS級的調整,第三級是數據庫設計級的調整,最后一個調整級是SQL級。通常依此四級調整級別對數據庫進行調整、優化，數據庫的整體性能會得到很大的改善。下面從九個不同方面介紹ORACLE數據庫優化設計方案。一.數據庫優化自由結構OFA(Optimal flexible Architecture)數據庫的邏輯配置對數據庫性能有很大的影響,為此,ORACLE公司對表空間設計提出了一種優化結構

2、OFA。使用這種結構進行設計會大大簡化物理設計中的數據管理。優化自由結構OFA,簡單地講就是在數據庫中可以高效自由地分布邏輯數據對象,因此首先要對數據庫中的邏輯對象根據他們的使用方式和物理結構對數據庫的影響來進行分類,這種分類包括將系統數據和用戶數據分開、一般數據和索引數據分開、低活動表和高活動表分開等等。數據庫邏輯設計的結果應當符合下面的準則：（1）把以同樣方式使用的段類型存儲在一起；（2）按照標準使用來設計系統；（3）存在用于例外的分離區域；（4）最小化表空間沖突；（5）將數據字典分離。二、充分利用系統全局區域SGA（SYSTEM GLOBAL AREA)SGA是oracle數據庫的心臟。

3、用戶的進程對這個內存區發送事務，并且以這里作為高速緩存讀取命中的數據，以實現加速的目的。正確的SGA大小對數據庫的性能至關重要。SGA包括以下幾個部分：1、數據塊緩沖區（data block buffer cache）是SGA中的一塊高速緩存，占整個數據庫大小的1%-2%，用來存儲從數據庫重讀取的數據塊（表、索引、簇等），因此采用least recently used (LRU,最近最少使用)的方法進行空間管理。2、字典緩沖區。該緩沖區內的信息包括用戶賬號數據、數據文件名、段名、盤區位置、表說明和權限，它也采用LRU方式管理。3、重做日志緩沖區。該緩沖區保存為數據庫恢復過程中用于前滾操作。4、

4、SQL共享池。保存執行計劃和運行數據庫的SQL語句的語法分析樹。也采用LRU算法管理。如果設置過小，語句將被連續不斷地再裝入到庫緩存，影響系統性能。另外，SGA還包括大池、JAVA池、多緩沖池。但是主要是由上面4種緩沖區構成。對這些內存緩沖區的合理設置，可以大大加快數據查詢速度，一個足夠大的內存區可以把絕大多數數據存儲在內存中，只有那些不怎么頻繁使用的數據，才從磁盤讀取，這樣就可以大大提高內存區的命中率。三、規范與反規范設計數據庫1、規范化范式是符合某一級別的關系模式的集合，根據約束條件的不同，一般有1NF、2NF、3NF三種范式。規范化理論是圍繞這些范式而建立的。規范化的基本思想是逐步消除數

5、據依賴中不合適的部分，使模式中的各關系模式達到某種程度的“分離”，即采用“一事一地”的模式設計原則，因此，所謂規范化實質上就是概念的單一化。數據庫中數據規范化的優點是減少了數據冗余，節約了存儲空間，相應邏輯和物理的I/O次數減少，同時加快了增、刪、改的速度。但是一個完全規范化的設計并不總能生成最優的性能，因為對數據庫查詢通常需要更多的連接操作，從而影響到查詢的速度。故有時為了提高某些查詢或應用的性能而有意破壞規范規則，即反規范化。2、反規范化反規范的必要性是否規范化的程度越高越好呢？答案是否定的，應根據實際需要來決定，因為“分離”越深，產生的關系越多，結構越復雜。關系越多，連接操作越頻繁，而連

6、接操作是最費時間的，在數據庫設計中特別對以查詢為主的數據庫設計來說，頻繁的連接會嚴重影響查詢速度。所以，在數據庫的設計過程中有時故意保留非規范化約束，或者規范化以后又反規范，這樣做通常是為了改進數據庫的查詢性能，加快數據庫系統的響應速度。反規范技術在進行反規范設計之前，要充分考慮數據的存取需求，常用表的大小、特殊的計算、數據的物理存儲等。常用的反規范技術有合理增加冗余列、派生列，或重新組表幾種。反規范化的好處是降低連接操作的需求、降低外碼和索引數目，減少表的個數，從而提高查詢速度，這對于性能要求相對較高的數據庫系統來說，能有效地改善系統的性能，但相應的問題是可能影響數據的完整性，加快查詢速度的

7、同時降低修改速度。3、數據庫設計中的優化策略數據應當按兩種類別進行組織：頻繁訪問的數據和頻繁修改的數據。對于頻繁訪問但是不頻繁修改的數據，內部設計應當物理不規范化。對于頻繁修改但并不頻繁訪問的數據，內部設計應當物理規范化。比較復雜的方法是將規范化的表作為邏輯數據庫設計的基礎，然后再根據整個應用系統的需要，物理地非規范化數據。規范與反規范都是建立在實際的操作基礎之上的約束，脫離了實際兩者都沒有意義。只有把兩者合理地結合在一起，才能相互補充，發揮各自的優點。四、合理設計和管理表1、利用表分區分區將數據在物理上分隔開，不同分區的數據可以制定保存在處于不同磁盤上的數據文件里。這樣，當對這個表進行查詢時

8、，只需要在表分區中進行掃描，而不必進行FTS(Full Table Scan，全表掃描)，明顯縮短了查詢時間，另外處于不同磁盤的分區也將對這個表的數據傳輸分散在不同的磁盤I/O，一個精心設置的分區可以將數據傳輸對磁盤I/O競爭均勻地分散開。2、避免出現行連接和行遷移在建立表時，由于參數pctfree和pctused不正確的設置，數據塊中的數據會出現行鏈接和行遷移，也就是同一行的數據不保存在同一的數據塊中。如果在進行數據查詢時遇到了這些數據，那么為了讀出這些數據，磁頭必須重新定位，這樣勢必會大大降低數據庫執行的速度。因此，在創建表時，就應該充分估計到將來可能出現的數據變化，正確地設置這兩個參數，

9、盡量減少數據庫中出現行鏈接和行遷移。-3、控制碎片碎片(fragmentation)是對一組非鄰接的數據庫對象的描述。碎片意味著在執行數據庫的功能時要耗費額外的資源（磁盤I/O，磁盤驅動的循環延遲，動態擴展，鏈接的塊等），并浪費大量磁盤空間。當兩個或多個數據對象在相同的表空間中，會發生區間交叉。在動態增長中，對象的區間之間不再相互鄰接。為了消除區間交叉將靜態的或只有小增長的表放置在一個表空間中，而把動態增長的對象分別放在各自的表空間中。在create table、create index、create tablespace、create cluster時，在storage子句中的參數的合理設置

10、，可以減少碎片的產生。4、別名的使用別名是大型數據庫的應用技巧，就是表名、列名在查詢中以一個字母為別名，查詢速度要比建連接表快1.5倍。5、回滾段的交替使用由于數據庫配置對應用表具有相對靜止的數據字典和極高的事務率特點。而且數據庫的系統索引段、數據段也具有相對靜止，并發現在應用中最高的負荷是回滾段表空間。把回滾段定義為交替引用，這樣就達到了循環分配事務對應的回滾段，可以使磁盤負荷很均勻地分布。轉貼于 中國論文下載中心 ，但是有的寫的似是而非，有的不切實際，對一個數據庫來說，只能做到更優，不可能最優，并且由于實際需求不同，優化方案還是有所差異，根據實際需要關心的方面（速度、存儲空間、可維護性、可

11、拓展性）來優化數據庫，而這些方面往往又是相互矛盾的，下面結合網上的一些看法和自己的一些觀點做個總結。 一個系統的性能的提高，不單單是試運行或者維護階段的性能調優，也不單單是開發階段的事情，而是在整個軟件生命周期都需要注意。所以我希望按照軟件生命周期的不同階段來總結數據庫性能優化相關的注意事項。一、 分析階段一般來說，在系統分析階段往往有太多需要關注的地方，系統各種功能性、可用性、可靠性、安全性需求往往吸引了我們大部分的注意力，但是，我們必須注意，性能是很重要的非功能性需求，必須根據系統的特點確定其實時性需求、響應時間的需求、硬件的配置等。最好能有各種需求的量化的指標。另一方面，在分析階段應該根

12、據各種需求區分出系統的類型，大的方面，區分是OLTP(聯機事務處理系統)和OLAP(聯機分析處理系統)。二、 設計階段設計階段可以說是以后系統性能的關鍵階段，在這個階段，有一個關系到以后幾乎所有性能調優的過程數據庫設計。在數據庫設計完成后，可以進行初步的索引設計，好的索引設計可以指導編碼階段寫出高效率的代碼，為整個系統的性能打下良好的基礎。以下是性能要求設計階段需要注意的：1、數據庫邏輯設計的規范化數據庫邏輯設計的規范化就是我們一般所說的范式，我們可以這樣來簡單理解范式：第1規范：沒有重復的組或多值的列，這是數據庫設計的最低要求。第2規范: 每個非關鍵字段必須依賴于主關鍵字，不能依賴于一個組合

13、式主關鍵字的某些組成部分。消除部分依賴，大部分情況下，數據庫設計都應該達到第二范式。第3規范: 一個非關鍵字段不能依賴于另一個非關鍵字段。消除傳遞依賴，達到第三范式應該是系統中大部分表的要求，除非一些特殊作用的表。更高的范式要求這里就不再作介紹了，個人認為，如果全部達到第二范式，大部分達到第三范式，系統會產生較少的列和較多的表，因而減少了數據冗余，也利于性能的提高。2、合理的冗余完全按照規范化設計的系統幾乎是不可能的，除非系統特別的小，在規范化設計后，有計劃地加入冗余是必要的。冗余可以是冗余數據庫、冗余表或者冗余字段，不同粒度的冗余可以起到不同的作用。冗余可以是為了編程方便而增加，也可以是為了

14、性能的提高而增加。從性能角度來說，冗余數據庫可以分散數據庫壓力，冗余表可以分散數據量大的表的并發壓力，也可以加快特殊查詢的速度，冗余字段可以有效減少數據庫表的連接，提高效率。3、主鍵的設計主鍵是必要的，SQL SERVER的主鍵同時是一個唯一索引，而且在實際應用中，我們往往選擇最小的鍵組合作為主鍵，所以主鍵往往適合作為表的聚集索引。聚集索引對查詢的影響是比較大的，這個在下面索引的敘述。在有多個鍵的表，主鍵的選擇也比較重要，一般選擇總的長度小的鍵，小的鍵的比較速度快，同時小的鍵可以使主鍵的B樹結構的層次更少。主鍵的選擇還要注意組合主鍵的字段次序，對于組合主鍵來說，不同的字段次序的主鍵的性能差別可

15、能會很大，一般應該選擇重復率低、單獨或者組合查詢可能性大的字段放在前面。4、外鍵的設計外鍵作為數據庫對象，很多人認為麻煩而不用，實際上，外鍵在大部分情況下是很有用的，理由是：外鍵是最高效的一致性維護方法，數據庫的一致性要求，依次可以用外鍵、CHECK約束、規則約束、觸發器、客戶端程序，一般認為，離數據越近的方法效率越高。謹慎使用級聯刪除和級聯更新，級聯刪除和級聯更新作為SQL SERVER 2000當年的新功能，在2005作了保留，應該有其可用之處。我這里說的謹慎，是因為級聯刪除和級聯更新有些突破了傳統的關于外鍵的定義，功能有點太過強大，使用前必須確定自己已經把握好其功能范圍，否則，級聯刪除和

16、級聯更新可能讓你的數據莫名其妙的被修改或者丟失。從性能看級聯刪除和級聯更新是比其他方法更高效的方法。5、字段的設計字段是數據庫最基本的單位，其設計對性能的影響是很大的。需要注意如下：A、數據類型盡量用數字型，數字型的比較比字符型的快很多。B、數據類型盡量小，這里的盡量小是指在滿足可以預見的未來需求的前提下的。C、 盡量不要允許NULL，除非必要，可以用NOT NULL+DEFAULT代替。D、少用TEXT和IMAGE，二進制字段的讀寫是比較慢的，而且，讀取的方法也不多，大部分情況下最好不用。E、自增字段要慎用，不利于數據遷移。6、數據庫物理存儲和環境的設計在設計階段，可以對數據庫的物理存儲、操

17、作系統環境、網絡環境進行必要的設計，使得我們的系統在將來能適應比較多的用戶并發和比較大的數據量。這里需要注意文件組的作用，適用文件組可以有效把I/O操作分散到不同的物理硬盤，提高并發能力。7、系統設計整個系統的設計特別是系統結構設計對性能是有很大影響的，對于一般的OLTP系統，可以選擇C/S結構、三層的C/S結構等，不同的系統結構其性能的關鍵也有所不同。系統設計階段應該歸納一些業務邏輯放在數據庫編程實現，數據庫編程包括數據庫存儲過程、觸發器和函數。用數據庫編程實現業務邏輯的好處是減少網絡流量并可更充分利用數據庫的預編譯和緩存功能。8、索引的設計在設計階段，可以根據功能和性能的需求進行初步的索引

18、設計，這里需要根據預計的數據量和查詢來設計索引，可能與將來實際使用的時候會有所區別。關于索引的選擇，應改主意：A、根據數據量決定哪些表需要增加索引，數據量小的可以只有主鍵。B、根據使用頻率決定哪些字段需要建立索引，選擇經常作為連接條件、篩選條件、聚合查詢、排序的字段作為索引的候選字段。C、把經常一起出現的字段組合在一起，組成組合索引，組合索引的字段順序與主鍵一樣，也需要把最常用的字段放在前面，把重復率低的字段放在前面。D、一個表不要加太多索引，因為索引影響插入和更新的速度。分類: 數據庫五、索引Index的優化設計1、管理組織索引索引可以大大加快數據庫的查詢速度，索引把表中的邏輯值映射到安全的

19、RowID，因此索引能進行快速定位數據的物理地址。但是有些DBA發現，對一個大型表建立的索引，并不能改善數據查詢速度，反而會影響整個數據庫的性能。這主要是和SGA的數據管理方式有關。ORACLE在進行數據塊高速緩存管理時，索引數據比普通數據具有更高的駐留權限，在進行空間競爭時，ORACLE會先移出普通數據。對一個建有索引的大型表的查詢時，索引數據可能會用完所有的數據塊緩存空間，ORACLE不得不頻繁地進行磁盤讀寫來獲取數據，因此在對一個大型表進行分區之后，可以根據相應的分區建立分區索引。如果對這樣大型表的數據查詢比較頻繁，或者干脆不建索引。另外，DBA創建索引時，應盡量保證該索引最可能地被用于

20、where子句中，如果對查詢只簡單地制定一個索引，并不一定會加快速度，因為索引必須指定一個適合所需的訪問路徑2、聚簇的使用Oracle提供了另一種方法來提高查詢速度，就是聚簇（Cluster）。所謂聚簇，簡單地說就是把幾個表放在一起，按一定公共屬性混合存放。聚簇根據共同碼值將多個表的數據存儲在同一個Oracle塊中，這時檢索一組Oracle塊就同時得到兩個表的數據，這樣就可以減少需要存儲的Oracle塊，從而提高應用程序的性能。3、優化設置的索引，就必須充分利用才能加快數據庫訪問速度。ORACLE要使用一個索引，有一些最基本的條件：1）、where子名中的這個字段，必須是復合索引的第一個字段；

21、2）、where子名中的這個字段，不應該參與任何形式的計算。六、多CPU和并行查詢PQO(Parallel Query Option)方式的利用1、盡量利用多個CPU處理器來執行事務處理和查詢CPU的快速發展使得ORACLE越來越重視對多CPU的并行技術的應用，一個數據庫的訪問工作可以用多個CPU相互配合來完成，加上分布式計算已經相當普遍，只要可能，應該將數據庫服務器和應用程序的CPU請求分開，或將CPU請求從一個服務器移到另一個服務器。對于多CPU系統盡量采用Parallel Query Option(PQO,并行查詢選項)方式進行數據庫操作。2、使用Parallel Query Optio

22、n(PQO,并行查詢選擇)方式進行數據查詢使用PQO方式不僅可以在多個CPU間分配SQL語句的請求處理，當所查詢的數據處于不同的磁盤時，一個個獨立的進程可以同時進行數據讀取。3、使用SQL*Loader Direct Path選項進行大量數據裝載使用該方法進行數據裝載時，程序創建格式化數據塊直接寫入數據文件中，不要求數據庫內核的其他I/O。七、實施系統資源管理分配計劃ORACLE提供了Database Resource Manager（DRM,數據庫資源管理器）來控制用戶的資源分配，DBA可以用它分配用戶類和作業類的系統資源百分比。在一個OLDP系統中，可給聯機用戶分配75%的CPU資源，剩下

23、的25%留給批用戶。另外，還可以進行CPU的多級分配。除了進行CPU資源分配外，DRM還可以對資源用戶組執行并行操作的限制。八、使用最優的數據庫連接和SQL優化方案1、使用直接的OLE DB數據庫連接方式。通過ADO可以使用兩種方式連接數據庫，一種是傳統的ODBC方式，一種是OLE DB方式。ADO是建立在OLE DB技術上的，為了支持ODBC，必須建立相應的OLE DB到ODBC的調用轉換，而使用直接的OLE DB方式則不需轉換，從而提高處理速度。2、使用Connection Pool機制在數據庫處理中，資源花銷最大的是建立數據庫連接，而且用戶還會有一個較長的連接等待時間。解決的辦法就是復用

24、現有的Connection，也就是使用Connection Pool對象機制。Connection Pool的原理是：IIS+ASP體系中維持了一個連接緩沖池，這樣，當下一個用戶訪問時，直接在連接緩沖池中取得一個數據庫連接，而不需重新連接數據庫，因此可以大大地提高系統的響應速度。3、高效地進行SQL語句設計通常情況下，可以采用下面的方法優化SQL對數據操作的表現：（1）減少對數據庫的查詢次數，即減少對系統資源的請求，使用快照和顯形圖等分布式數據庫對象可以減少對數據庫的查詢次數。（2）盡量使用相同的或非常類似的SQL語句進行查詢，這樣不僅充分利用SQL共享池中的已經分析的語法樹，要查詢的數據在S

25、GA中命中的可能性也會大大增加。（3）限制動態SQL的使用，雖然動態SQL很好用，但是即使在SQL共享池中有一個完全相同的查詢值，動態SQL也會重新進行語法分析。（4）避免不帶任何條件的SQL語句的執行。沒有任何條件的SQL語句在執行時，通常要進行FTS，數據庫先定位一個數據塊，然后按順序依次查找其它數據，對于大型表這將是一個漫長的過程。（5）如果對有些表中的數據有約束，最好在建表的SQL語句用描述完整性來實現，而不是用SQL程序中實現。（6）可以通過取消自動提交模式，將SQL語句匯集一組執行后集中提交，程序還可以通過顯式地用COMMIT和ROLLBACL進行提交和回滾該事務。（7）檢索大量數據時費時很長，設置行預取數則能改善系統的工作表現，設置一個最大值，當SQL語句返回行超過該值，數值庫暫時停止執行，除非用戶發出新的指令，開始組織并顯示數據，而不是讓用戶繼續等待。九、充分利用數據的后臺處理方案減少網絡流量1、合理創建臨時表或視圖所謂創建臨時表或視圖，就是根據需要在數據庫基礎上創建新表或視圖，對于多表關聯后再查詢信息的可建新表，對于單表查詢的可創建視圖，這樣可充分利用數據庫的容量大、可擴充性強等特點，所有條件的判斷、數值計算統