Oracle並行執行特性應用初探

本文轉載自查看原文 2014-05-09 20:40 3730 並行 oracle/ Oracle

1. 序

在歷史數據轉出測試過程中，通過不斷的優化，包括SQL調整和數據庫調整，從AWR中看到，基本上難以進行更多的性能提升，於是准備試試並行執行的特性，從這個任務的特點來分析，也比較適合采用這項技術。本文介紹了使用並行執行過程中的常用SQL，以及遇到的一些問題，以及性能對比試驗的結果，並且分享了一些問題的解決經驗，分析了適合並行執行的場景。

2. 概念及常用語法

並行執行通過充分利用硬件資源來實現特定任務的性能提升，將一個SQL語句同時分布到多個CPU上去執行，從而縮短總的耗時。

Oracle的並行執行包括：

1) 並行查詢

2) 並行DML(insert,delete,update)

3) 並行DDL(表和索引的創建)。

為了方便參考使用，下面將收集的常用語句按並行執行的三個級別進行介紹：

l 對象級

設置表和索引的並行度，從而使用涉及這些對象的SQL操作按設定的並行度執行。

例如：alter table 門診費用記錄 parallel 8;

alter index 門診費用記錄_IX_登記時間 parallel;

如果不指定並行度的值，Oracle會根據參數和CPU數來估算一個缺省值。

禁用並行度(指定並行度為1或使用noparallel)：

alter table 門診費用記錄 parallel 1;

alter index 門診費用記錄_IX_登記時間 noparallel;

如果不改變對象的並行度屬性，唯一可以禁用並行查詢的方法是將初始化參數parallel_max_servers設置為0。

l 會話級

人工啟用和禁用的語法如下：

ALTER Session ENABLE PARALLEL query[|DML|DDL];

ALTER Session DISABLE PARALLEL query[|DML|DDL];

強制按指定的並行度執行。

ALTER Session FORCE PARALLEL QUERY PARALLEL 8;

ALTER Session FORCE PARALLEL DML PARALLEL 8;

ALTER Session FORCE PARALLEL DDL PARALLEL 8;

強制並行對於遞歸SQL不起作用，但覆蓋表或索引上定義的並行度。

查詢當前會話是否啟用了並行執行：

（Oracle 10.2.0.1上，缺省啟用了並行QUERY和DDL，沒有啟用DML）

SQL> SELECT pq_status ,pdml_status, pddl_status

FROM v$session WHERE sid=sys_context('userenv','sid');

PQ_STATUS PDML_STATUS PDDL_STATUS

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

ENABLED DISABLED ENABLED

l 語句級

通過在SQL中添加提示來指定並行執行及並行度。

優化器只是按指定的提示來考慮是否使用並行執行，並不會強制使用（它會選擇成本最低的那一個執行計划）

例如：

Select /*+ parallel(t1,8)*/count(*) from 門診費用記錄 t1;

Create table 醫囑執行時間 parallel 8 as

select /*+ parallel(t1,8)*/* from醫囑執行時間 t1;

alter index 門診費用記錄_IX_登記時間 rebuild parallel 8;

注意：

並行DML需要先在會話級顯示的啟用，並且需要同時啟用並行查詢；

例：

SQL>ALTER Session ENABLE PARALLEL DML;

SQL> ALTER Session ENABLE PARALLEL QUERY;

SQL> Update /*+ parallel(t1,8)*/ 門診費用記錄 t1

Set 待轉出 = 132

Where 結帳id In

(Select /*+ parallel(t2,8)*/結帳id From 病人預交記錄 t2 Where 待轉出 = 132);

如果不提交事務，該會話的后續SQL無法訪問被修改的表，查詢未提交事務的表，將會返回錯誤：”ora-12838:無法讀取、修改一個被並行修改過的表”

定義主鍵約束時，無法並行的自動創建主鍵索引，但可以采取以下變通方式：

CREATE UNIQUE INDEX 檢驗標本記錄_UQ_標本序號

ON 檢驗標本記錄(核收時間, 儀器ID, 標本序號, 標本類別) PARALLEL 8;

ALTER TABLE 檢驗標本記錄 ADD CONSTRAINT

檢驗標本記錄_UQ_標本序號 Unique (核收時間, 儀器ID, 標本序號, 標本類別);

這種方式創建的主鍵約束與自動創建的有一個差別，就是刪除主鍵的時候，不會自動刪除對應的索引，需要增加刪除索引的語法，例：

ALTER TABLE 檢驗標本記錄 drop

CONSTRAINT 檢驗標本記錄_UQ_標本序號 cascade drop index;

另外，關於並行查詢的參數配置，大部分情況下，無須調整，網上的資料比較多，這里不再一一列舉。僅說明一個參數：

當執行並行重建索引時，可能會遇到ora-00600錯誤，通過修改參數parallel_execution_message_size可解決這個問題，例：

SQL> alter system set parallel_execution_message_size=8192 scope=spfile;

缺省值為2148，對於一般的並行任務，這個值太小。

修改后需重啟數據庫。

3. 使用效果

l 並行查詢及並行DML

由於所使用的歷史數據轉出，大部分查詢均是索引范圍掃描，沒有全表掃描，所以，不適合並行執行。

但是，由於一次意外操作：索引壓縮重建（並行DDL），執行后導致索引的屬性自動加上了並行度，導致相關的SQL查詢自動啟用了並行查詢，結果，執行計划采用了大表全表掃描，采用hash連接或嵌套連接，導致查詢異常緩慢。

一些復雜的SQL執行超過了一個小時，甚至下面這種簡單的SQL執行超過了5個小時仍然沒有返回結果：

Update /*+ rule*/ 病人醫囑計價

Set 待轉出 = n_批次

Where 醫囑id In (Select ID From 病人醫囑記錄 Where 待轉出 = n_批次);

查看執行計划，發現采用了全表掃描+嵌套連接索引的方式。

並且，提示字rule失效，優化器模式變成了CBO。最后，取消了索引的並行度，然后，重建索引，禁用了壓縮特性，最終執行計划才恢復了正常。

因為普通的索引范圍掃描並不能使用並行查詢（除非是分區索引），所以，優化器會選擇全表掃描方式，但是很多時候這並不是我們所期望的訪問方式。

所以，並行查詢和並行DML一定要慎重，否則，性能差別非常大。

l 直接路徑插入

為了快速的加載大量數據，采用直接路徑插入方式可以大幅提升插入性能。

直接路徑插入自動對insert 和Select操作采用了並行執行，並且目標表采用nologging最小日志模式的話，試驗表明，最高可減少5倍的耗時。

例：

Insert Into /*+ append*/H住院費用記錄(ID, 記錄性質, NO, ……)

Select ID, 記錄性質, NO, …… From 住院費用記錄 Where 待轉出 = 132;

l 並行DDL

歷史數據轉出過程中，需要重建轉出表上的查詢所用到的索引，以便及時回收空間，加快查詢速度，但這個索引重建的過程非常耗時。測試環境的配置為：32G內存、32路CPU(4*8)、Raid10的SCSI硬盤。

測試結果表明：

並行DDL要快50%以上。

沒有並行時，重建索引需要36分鍾，並行執行只需要16分鍾。

並不是並行度越高就越快。

因為磁盤IO所限，該環境下並行度為8時最快

l 並行收集統計信息

收集對象統計信息的時候，有一個參數可以指定並行度，並行的效果非常明顯。試驗表明，收集ZLHIS的所有對象，並行執行可以將整個時間由1個半小時縮短到30分鍾左右。

4. 小結

並行執行屬於Oracle的OLAP應用特性之一，如果你有一些耗時很長的任務，並且服務器有大量的閑置資源（CPU,內存,IO帶寬），則比較適合采用並行執行技術，它可以給你帶來成倍的性能提升效果，否則，並行執行可能會由於大量的消耗資源從而影響其他人的正常使用。所以，並行執行一般情況，較少的在OLTP場合中應用，因為通常我們並不希望某一個人占用過多的系統資源。

5. 參考資料

1) Oracle 性能診斷藝術.Christian Antognini.2009

2) Oracle 性能優化求生指南.Guy Harrison .2012

6. 附：索引重建並行對比測試

--無並行

22:26:19 SQL> exec Zl1_Datamove_Reb(100, 1, 6);