探究Oracle数据库应用系统的性能优化

蔡建华，张凌立

(华东师范大学计算机科学与软件工程学院，上海，200062)

关键字：Oracle数据库；应用系统；性能优化；评价指标

0 引言

随着信息技术的不断发展，Oracle数据库应用系统在人们的实际生产生活中得到了广泛应用。Oracle数据库应用系统具有较强的事务处理能力，不但事务处理质量高，而且效率也有极大提升。根据相关统计显示，Oracle数据库应用系统在实际的应用过程中，仍存在影响系统性能的诸多因素，由此对Oracle数据库应用系统的性能欠缺进行分析，并针对其出现的问题采取相关的应用对策，加强对Oracle数据库应用系统的性能优化，对提高系统的运行效率具有重要意义。

1 Oracle数据库基本内涵

20世纪70年代Oracle数据库作为一种完善的数据处理系统诞生，能够有效地梳理数据之间的关联性，不但具备完善的关系结构，而且还具备分布式的部署功能，适合海量关系数据的存储。在Oracle数据库实际的应用过程当中，凭借其强大的优势，可以便捷地管理不同业务的数据关系，但是影响其性能发挥的问题在实际应用中不可避免，因此技术人员要从应用实施出发对数据库系统分析研究，依据评价指标使系统性能最优化，充分发挥Oracle数据库应用系统的优势。

2 关于Oracle数据库应用系统的性能评价指标

2.1 系统的吞吐量

通常情况下，提高Oracle数据库应用系统的吞吐量主要包括两方面内容。其一，尽最大程度化减少服务时间，促使服务质量与服务效率的提升。充分保障在有限的时间内及同等资源条件下，完成更多的任务量。其二，降低总体响应时间。通过对响应时间进行整体调整，从而提高Oracle数据库应用系统的实际运行效率，发挥系统的作用，提高事务处理效率。

2.2 用户响应时间

所谓的用户响应时间，总体上来讲就是系统对事务处理的总用时，并且当前这种用时单位主要以秒或者毫秒为主。而系统响应时间与用户等待时间是用户响应时间的主要组成部分。基于此，要想实现客户接受响应时间，有效的提高服务质量与服务效率，则需要做好以下方面：其一，减少用户等待时间，尽可能降低用户的冲突率，避免用户在同一时间内，对同一系统的使用。其二，减少服务时间，不断增强Oracle数据库应用系统的吞吐量。

2.3 数据库命中率

Oracle数据库在实际的应用过程当中，用户处理事务时，其所需要的数据信息，完全是由缓存区高速缓存实现的。并且高速缓存命中率=命中总数÷查找总数。缓存区数据读取与磁盘数据读取相比较而言，前者更能够降低数据读取的开销，并且缓存区数据命中率相对较高。

2.4 内存使用情况

要想实现对内存使用情况的调整，主要加强对运营时内存、可共享内存、及永久性内存进行分配。在判断内存是否存在合理化的使用时，需要结合两个重要的标准对其内存使用情况作出判断。首先，最大程度化降低能源的争用率，由于等待与延迟会导致运行出现瓶颈。因此，要想避免出现瓶颈，则需要尽最大可能降低资源的争用率。其次，实现投资数值的最大值。

2.5 磁盘的I/O活动

在Oracle数据库实际的使用当中，事务处理过程当中会随之产生相应的I/O活动。并且这种活动同时可以囊括物理与逻辑两种类型。其中，在衡量Oracle数据库实际的运行性能时，磁盘的I/O活动发挥其不可替代的作用。与此同时，磁盘的I/O活动也是计算机开销最大的地方。如果能够在Oracle数据库应用系统实际的运行当中，有效的降低I/O活动，则可以在一定程度上增加Oracle数据库应用系统的吞吐量，极大的降低了用户的响应时间，进而实现Oracle数据库应用系统的实际运行效率。

3 影响Oracle数据库应用系统性能的因素

3.1 数据库服务器

Oracle数据库应用系统当中，数据库服务器是整个系统的核心部分，其性能的高低，对Oracle数据库应用系统的运行具有重要的影响。并且，其操作系统与服务设备的硬件两部分内容，严重制约着数据库服务器的性能。

3.2 数据库

在数据库的实际运行当中，数据库配置的情况，在很大程度上影响着数据库的性能。与此同时，数据库配置是强化数据库性能的重要保障。而数据库配置主要由以下几点内容组成，例如参数配置、I/O配置、碎片整集、CPU调整、内存区域配置、回滚段配置。数据库配置将会贯穿于整个数据库的整个运行当中。

3.3 应用程序

在数据库性能的提高过程当中，应用程序发挥着重要的作用。此外，选择良好的数据库衔接方案，设置数据库程序等，对于提升SQL语言的运用能发挥其重要的作用。并且对于提升数据库程序的运行效率，发挥其举足轻重的作用。

4 Oracle数据库应用系统的性能优化方向

4.1 内存调整

内存优化主要是通过优化内存结构来提高系统性能，一直都是数据库优化的工作重点。Oracle的内存分为系统全局区（SGA）和进程全局区（PGA），对内存进行有效配置调控的关键是在查询时尽可能防止逻辑I/O变为物理I/O，也就是尽可能从缓存区访问所需数据。数据文件的访问可以通过调优合适的SGA高速缓冲区来被最小化，而临时表空间的访问可以通过优化PGA来被最小化。针对生产环境的实际情况，是否有系统突发工作量，是否存在要大量排序的定期批处理作业等情况来调整SGA和PGA的设置，制定相关优化策略以最小化处理时间。

4.1.1 优化共享环节

系统通过SGA对数据库数据进行快速访问，它是一组可被多个进程使用的共享内存缓冲区。首先要保证SGA被锁定在物理内存中，避免页入或页出。其次要调优各共享区域的空间大小，其中优化库高速缓冲区和共享池是提升数据库访问性能的关键。通过利用Oracle缓冲咨询视图，可准确地确定缓冲区高速缓存大小，减少执行物理读写请求的次数，提高缓冲区的数据命中率。共享池保存SQL语句的语法分析，当用户执行SQL时，无需进行再次分析，直接从共享池取用已分析好的语句执行，提高其实际的落实效率。对这些共享缓冲区的合理设置，可以大大加快数据查询速度，有效缓解资源被恶意消耗的情况。基于此，不断优化共享环节，能够有效的提高数据的命中率。

4.1.2 优化日志缓冲区

重做日志缓冲区是临时存储数据的内存区，用户所有修改前后的数据都被保存在缓冲区中，在空闲等待过程中，log buffer数据会被LGWR进程写入磁盘的重做日志文件之中，为缓冲区释放更多可用空间，这在很大程度上提升了执行效率。如果日志缓冲区空间过小，会导致Oracle数据库无法为日志重做提供存储空间。或者数据写入缓冲区的速度超过LGWR进程的写出速度，会造成资源争用或日志瓶颈。在DML操作频繁或经常发生日志写入等待事件的生产数据库中，要详细分析引发重做日志缓冲区产生等待事件的原因，调整合适的重做日志缓冲区尺寸，使数据库的运转性能最大化。

4.2 CPU性能调整

CPU的实际运行情况，对Oracle数据库性能产生重要的影响。因此，不断的优化CPU性能，不但有助于提升各项资源的应用效率，而且还能够提高数据库运行质量。首先，在数据库的查询及处理过程当中，需要采用两个以上CPU。由于CPU技术不断的进步，及其CPU并行技术应用的日渐成熟，Oracle可以很好地支持部署分布式数据库，平衡海量数据的查询及处理。此外，在进行数据查询的时，可以利用PQO（Parallel Query Option）方法实现。使用PQO方式不仅可以在多个CPU配置间分配SQL语句的处理请求，而且，当所查询的数据处于不同的磁盘时，PQO能够使用多个独立进程同时读取不在同一个磁盘当中的数据。

5 结语

优化Oracle数据库应用系统性能，不但难度系数相对较大，并且是一项较为复杂的工程。因此，技术人员要结合Oracle数据库应用系统的实际运行状况，对其存在的问题进行全面分析。结合实际环境，优化除了针对文中讨论的实施阶段，有时需要回溯到数据库应用系统的设计阶段或开发阶段，对程序结构或SQL语句进行调整，才能达到优化系统性能的目的。总之，优化要考虑应用程序在数据库中涉及到的各个环节，才能全面提升Oracle数据库应用系统的性能。