Версия Oracle 10g: специалисты по настройке запросов больше не нужны

Владимир Пржиялковский

Моя поэзия здесь больше не нужна,
Да и, пожалуй, сам я тоже здесь не нужен.
С. Есенин. Русь советская.

Печь затопит, все заготовит, закупит,
Яичко испечет да сам и облупит.
Попадья Балдой не нахвалится...
А. С. Пушкин. Сказка о попе и о работнике его Балде.

Содержание

Аннотация

В версии 10 Oracle появился специальный режим работы оптимизатора затрат (cost optimizer), позволяющий провести углубленный анализ запроса и предложить для последующего выполнения более качественный, чем обычно, план. В статье рассматривается пример программного выполнения углубленного анализа запросов с помощью нового в версии 10 пакета DBMS_SQLTUNE.

Введение

В версии 10 Oracle появился специальный режим работы оптимизатора затрат (cost optimizer), позволяющий провести углубленный анализ запроса и предложить для последующего выполнения более качественный, чем обычно, план. Применить такой анализ можно с помощью пакета DBMS_SQLTUNE, который позволяет получить от СУБД рекомендации по настройке конкретных запросов и даже получить сценарий внесения изменений. Рекомендации строятся на основе дополнительного, сверх обычного, изучения данных, проверочных прогонов частей плана и накопленных специалистами по настройке запросов знаний.

Пакетом можно пользоваться как вручную (программно), так и через графические средства OEM. Далее рассматривается пример программного выполнения углубленного анализа запросов.

Углубленный анализ запросов и его возможности

В обычной работе оптимизатор затрат строит план обработки "на скорую руку": опираясь на статистику используемых в запросе таблиц и индексов, значения некоторых параметров СУБД и, возможно, имеющиеся в запросе подсказки. В версии 10 можно попросить оптимизатор обработать запрос в специальном настроечном режиме (Automated Tuning Optimizer), при котором оптимизатор способен выполнить следующие виды анализа:

  • Анализ статистики запроса . Оптимизатор выяснит, имеется ли у объектов запроса статистика и насколько она устарела, и выдаст конкретные рекомендации по сбору статистики. На случай, если рекомендации будут проигнорированы, оптимизатор выработает корректировки к обычному плану.
  • Анализ способа доступа к данным . Оптимизатор выясняет, насколько целесообразно для выполнения запроса создать дополнительный индекс и предложит вариант создания индекса.
  • Анализ структуры . Оптимизатор выяснит, возможно ли для ускорения ответа переформулировать запрос и предупредит о возможном при этом искажении семантики (в общем случае).
  • Анализ адекватности существующего плана . Оптимизатор сверится со статистикой предшествующих исполнений запроса и соберет дополнительную информацию, способную устранить собственные ошибки при обычной подготовке плана. Такая информация называется профилем запроса , она сохраняется в БД и может применяться в дальнейших обработках, корректируя автоматически основной план в лучшую сторону.

Углубленный анализ запроса требует времени, в том числе за счет проверочных прогонов частей плана для получения более точных оценок затрат. Анализ без построения профиля называется требует меньше времени и называется ограниченным (limited). Анализ с построением профиля требует больше времени и называется полным (comprehensive).

В отличие от статистик объектов запроса, профиль является свойством конкретного запроса и способен учитывать соотношения данных, проявляющие себя именно в конкретном запросе. Применение профиля способно дать более качественный план, не требуя переформулировки запроса, что позволяет повышать эффективность обработки запросов в готовых приложениях.

Настройка отдельных запросов

Рассмотрим пример настройки с помощью пакета DBMS_SQLTUNE конкретного запроса.

Откроем в SQL*Plus сеанс связи с СУБД от имени SCOTT и сделаем необходимые приготовления: 

CONNECT scott/tiger

SET AUTOTRACE TRACEONLY EXPLAIN

SELECT ename, loc, sal, hiredate 
FROM emp, dept 
WHERE emp.deptno = dept.deptno
;

Ответ на запрос может выглядеть примерно так: 

Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 615168685

---------------------------------------------------------------------------
/ Id / Operation / Name / Rows / Bytes / Cost (%CPU)/ Time /
---------------------------------------------------------------------------
/ 0 / SELECT STATEMENT / / 14 / 532 / 7 (15)/ 00:00:01 /
/* 1 / HASH JOIN / / 14 / 532 / 7 (15)/ 00:00:01 /
/ 2 / TABLE ACCESS FULL/ DEPT / 4 / 84 / 3 (0)/ 00:00:01 /
/ 3 / TABLE ACCESS FULL/ EMP / 14 / 238 / 3 (0)/ 00:00:01 /
---------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 1 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
-----
 - dynamic sampling used for this statement

Переключимся на другой сеанс от имени SYS, например, так: 

HOST sqlplus / AS SYSDBA

Создадим задание на автоматическую настройку запроса со стороны пользователя SCOTT (на углубленный анализ): 

DECLARE
my_task_name VARCHAR2 ( 30 );
my_sqltext CLOB;

BEGIN
my_sqltext :=
 'SELECT ename, loc, sal, hiredate FROM emp, dept '
// 'WHERE emp.deptno = dept.deptno'
;

my_task_name :=
DBMS_SQLTUNE.CREATE_TUNING_TASK (
 sql_text => my_sqltext
, user_name => 'SCOTT'
, task_name => 'my_sql_tuning_task'
);
END;
/

Узнать состояние задания можно из словаря-справочника: 

SELECT status, execution_start start_time, execution_end end_time 
FROM dba_advisor_log 
WHERE owner = 'SYS' AND task_name = 'my_sql_tuning_task'
;

Оно будет 'INITIAL'.

Запустим задание для настройки запроса: 

EXECUTE -
 DBMS_SQLTUNE.EXECUTE_TUNING_TASK ( 'my_sql_tuning_task' );

Повторный запрос к DBA_ADVISOR_LOG даст STATUS = 'COMPLETED'. (Для серьезных запросов задание могло бы выполняться намного дольше).

Задание выполнило углубленный анализ с применением контрольных прогонов фрагментов плана и подготовило рекомендации. Запросим их: 

SET LONG 10000
SET LONGCHUNKSIZE 1000
SET LINESIZE 200

SELECT
 DBMS_SQLTUNE.REPORT_TUNING_TASK ( 'my_sql_tuning_task' ) 
FROM dual;

Получим примерно такой развернутый результат: 

DBMS_SQLTUNE.REPORT_TUNING_TASK('MY_SQL_TUNING_TASK')
------------------------------------------------------------------------
GENERAL INFORMATION SECTION
------------------------------------------------------------------------
Tuning Task Name : my_sql_tuning_task
Tuning Task Owner : SYS
Scope : COMPREHENSIVE
Time Limit(seconds) : 60
Completion Status : COMPLETED
Started at : 03/14/2006 20:57:05
Completed at : 03/14/2006 20:57:05
Number of Statistic Findings : 1
Number of SQL Profile Findings : 1

-------------------------------------------------------------------------
Schema Name: SCOTT
SQL ID : 3dcfttkf1kwmn
SQL Text : SELECT ename, loc, sal, hiredate FROM emp, dept
 WHERE emp.deptno = dept.deptno

-------------------------------------------------------------------------
FINDINGS SECTION (2 findings)
-------------------------------------------------------------------------

1- Statistics Finding
---------------------
 Table "SCOTT"."DEPT" and its indices were not analyzed.

 Recommendation
 --------------
 - Consider collecting optimizer statistics for this table and its indices.
 execute dbms_stats.gather_table_stats(ownname => 'SCOTT', tabname =>
 'DEPT', estimate_percent => DBMS_STATS.AUTO_SAMPLE_SIZE,
 method_opt => 'FOR ALL COLUMNS SIZE AUTO', cascade => TRUE);

 Rationale
 ---------
 The optimizer requires up-to-date statistics for the table and its indices
 in order to select a good execution plan.

DBMS_SQLTUNE.REPORT_TUNING_TASK('MY_SQL_TUNING_TASK')
-------------------------------------------------------------------------

2- SQL Profile Finding (see explain plans section below)
--------------------------------------------------------
 A potentially better execution plan was found for this statement.

 Recommendation (estimated benefit: 38.11%)
 ------------------------------------------
 - Consider accepting the recommended SQL profile.
 execute dbms_sqltune.accept_sql_profile(task_name =>
 'my_sql_tuning_task', replace => TRUE);

------------------------------------------------------------------------
EXPLAIN PLANS SECTION
------------------------------------------------------------------------

1- Original With Adjusted Cost
------------------------------
Plan hash value: 615168685

---------------------------------------------------------------------------
/ Id / Operation / Name / Rows / Bytes / Cost (%CPU)/ Time /
---------------------------------------------------------------------------
/ 0 / SELECT STATEMENT / / 14 / 364 / 7 (15)/ 00:00:01 /
/* 1 / HASH JOIN / / 14 / 364 / 7 (15)/ 00:00:01 /
/ 2 / TABLE ACCESS FULL/ DEPT / 4 / 36 / 3 (0)/ 00:00:01 /
/ 3 / TABLE ACCESS FULL/ EMP / 14 / 238 / 3 (0)/ 00:00:01 /
---------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 1 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

2- Using SQL Profile
--------------------
Plan hash value: 351108634


DBMS_SQLTUNE.REPORT_TUNING_TASK('MY_SQL_TUNING_TASK')
------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------
/Id / Operation / Name / Rows / Bytes / Cost (%CPU)/ Time /
--------------------------------------------------------------------------------------
/ 0 / SELECT STATEMENT / / 14 / 364 / 4 (0)/ 00:00:01 /
/ 1 / NESTED LOOPS / / 14 / 364 / 4 (0)/ 00:00:01 /
/ 2 / TABLE ACCESS FULL / EMP / 14 / 238 / 3 (0)/ 00:00:01 /
/ 3 / TABLE ACCESS BY INDEX ROWID/ DEPT / 1 / 9 / 1 (0)/ 00:00:01 /
/*4 / INDEX UNIQUE SCAN / PK_DEPT / 1 / / 0 (0)/ 00:00:01 /
--------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 4 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

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

Оптимизатор сделал два наблюдения: (а) отсутствует статистика по одной из таблиц (и предложил готовую команду сбора статистики) и (б) можно получить более выгодный план, применив профиль (и указал для сравнения старый план и план с применением профиля).

Ту же информацию можно извлечь из словаря-справочника, например: 

SELECT type, message 
FROM dba_advisor_findings 
WHERE owner = 'SYS' AND task_name = 'my_sql_tuning_task'
;

Применим созданный профиль к запросу, правда чуть в иной форме, нежели чем рекомендует оптимизатор, но по сути так же: 

BEGIN
DBMS_SQLTUNE.ACCEPT_SQL_PROFILE (
 task_name => 'my_sql_tuning_task'
, name => 'my_sql_profile'
);
END;
/

Уточнить свойства (и наличие) созданного профиля запроса можно по словарю-справочнику так: 

SELECT category, type, status 
FROM dba_sql_profiles 
WHERE name = 'my_sql_profile'
;

Вернемся в исходный сеанс, снова выдадим запрос и понаблюдаем план: 

EXIT
/

Получим примерно такой результат: 

Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 351108634

--------------------------------------------------------------------------------------
/Id / Operation / Name / Rows / Bytes / Cost (%CPU)/ Time /
--------------------------------------------------------------------------------------
/ 0 / SELECT STATEMENT / / 14 / 364 / 4 (0)/ 00:00:01 /
/ 1 / NESTED LOOPS / / 14 / 364 / 4 (0)/ 00:00:01 /
/ 2 / TABLE ACCESS FULL / EMP / 14 / 238 / 3 (0)/ 00:00:01 /
/ 3 / TABLE ACCESS BY INDEX ROWID/ DEPT / 1 / 9 / 1 (0)/ 00:00:01 /
/*4 / INDEX UNIQUE SCAN / PK_DEPT / 1 / / 0 (0)/ 00:00:01 /
--------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 4 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
-----
 - SQL profile "my_sql_profile" used for this statement

Заметим, что от текста запроса не требуется полного посимвольного совпадения. Выдадим: 

select ename, LOC,SAL, hiredate
from emp, dept WHERE emp.deptno = dept.deptno
;

Получим снова: 

Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 351108634

--------------------------------------------------------------------------------------
/Id / Operation / Name / Rows / Bytes / Cost (%CPU)/ Time /
--------------------------------------------------------------------------------------
/ 0 / SELECT STATEMENT / / 14 / 364 / 4 (0)/ 00:00:01 /
/ 1 / NESTED LOOPS / / 14 / 364 / 4 (0)/ 00:00:01 /
/ 2 / TABLE ACCESS FULL / EMP / 14 / 238 / 3 (0)/ 00:00:01 /
/ 3 / TABLE ACCESS BY INDEX ROWID/ DEPT / 1 / 9 / 1 (0)/ 00:00:01 /
/*4 / INDEX UNIQUE SCAN / PK_DEPT / 1 / / 0 (0)/ 00:00:01 /
--------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 4 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
-----
 - SQL profile "my_sql_profile" used for this statement

Тем не менее, опыт показывает, что несовпадение текстов ограничивается терпимостью к различиям в регистре букв и количествах пробелов. Например, следующий вид запроса не вызовет подключения профиля: 

select ename, LOC,SAL, hiredate
from emp, scott.dept WHERE emp.deptno = dept.deptno
;

Хотя профиль и приписан запросу, отдельный сеанс может отказаться от его использования. Профиль был создан для "категории" (поле CATEGORY.DBA_SQL_PROFILES) DEFAULT и будет применен только при условии, что запрос выдается с установленным в DEFAULT значением параметра СУБД SQLTUNE_CATEGORY. Это значение умолчательное. Заменим его на другое: 

ALTER SESSION SET SQLTUNE_CATEGORY = test;

SELECT ename, loc, sal, hiredate 
FROM emp, dept 
WHERE emp.deptno = dept.deptno;

План для этого (и только!) сеанса снова станет прежним: 

Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 615168685

---------------------------------------------------------------------------
/ Id / Operation / Name / Rows / Bytes / Cost (%CPU)/ Time /
---------------------------------------------------------------------------
/ 0 / SELECT STATEMENT / / 14 / 532 / 7 (15)/ 00:00:01 /
/* 1 / HASH JOIN / / 14 / 532 / 7 (15)/ 00:00:01 /
/ 2 / TABLE ACCESS FULL/ DEPT / 4 / 84 / 3 (0)/ 00:00:01 /
/ 3 / TABLE ACCESS FULL/ EMP / 14 / 238 / 3 (0)/ 00:00:01 /
---------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

 1 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
-----
 - dynamic sampling used for this statement

Хотя профиль и имеется, но в этом запросе не учитывается.


Страница сайта http://test.interface.ru
Оригинал находится по адресу http://test.interface.ru/home.asp?artId=294