oracle数据库优化之统计信息

Posted 2020-10-05

1.统计信息简介

统计信息主要是描述数据库中表，索引的大小，规模，数据分布状况等的一类信息。比如，表的行数，块数，平均每行的大小，索引的leaf blocks，索引字段的行数，不同值的大小等，都属于统计信息。CBO正是根据这些统计信息数据，计算出不同访问路径下，不同join 方式下，各种计划的成本，最后选择出成本最小的计划。

在CBO(基于代价的优化器模式)条件下，SQL语句的执行计划由统计信息来决定，若没有统计信息则会采取动态采样的方式决定执行计划！可以说统计信息关乎sql的执行计划是否正确，属于sql执行的指导思想，oracle的初始化参数statistics_level控制收集统计信息的级别，有三个参数值:

BASIC :收集基本的统计信息

TYPICAL：收集大部分统计信息(数据库的默认设置)

ALL：收集全部统计信息

Oracle 10g之后，Query Optimizer就已经将CBO作为默认优化器，并且Oracle官方不再支持RBO服务。但是，通过优化器参数optimizer_mode，我们可以控制Oracle优化器生成不同模式下的执行计划。

2 收集统计信息

Oracle Statistic 的收集，可以使用analyze 命令，也可以使用DBMS_STATS 包来收集，Oracle 建议使用DBMS_STATS包来收集统计信息，因为DBMS_STATS包收集的更广，
并且更准确。analyze 在以后的版本中可能会被移除。

dbms_stats.gather_table_stats 收集表、列和索引的统计信息；
dbms_stats.gather_schema_stats 收集SCHEMA下所有对象的统计信息；
dbms_stats.gather_index_stats 收集索引的统计信息；
dbms_stats.gather_system_stats 收集系统统计信息
dbms_stats.GATHER_DICTIONARY_STATS：所有字典对象的统计；
DBMS_STATS.GATHER_DICTIONARY_STATS 其收集所有系统模式的统计
dbms_stats.delete_table_stats 删除表的统计信息
dbms_stats.delete_index_stats 删除索引的统计信息
dbms_stats.export_table_stats 输出表的统计信息
dbms_stats.create_state_table
dbms_stats.set_table_stats 设置表的统计
dbms_stats.auto_sample_size

analyze 命令的语法如下：
SQL>analyze table tablename compute statistics;
SQL>analyze table tablename compute statistics for all indexes;
SQL>analyze table tablename delete statistics

3 统计信息的分类

Oracle 的Statistic 信息的收集分两种：自动收集和手工收集。

Oracle 的Automatic Statistics Gathering 是通过Scheduler 来实现收集和维护的。Job 名称是GATHER_STATS_JOB, 该Job收集数据库所有对象的2种统计信息：

（1）Missing statistics（统计信息缺失）

（2）Stale statistics（统计信息陈旧）

该Job 是在数据库创建的时候自动创建，并由Scheduler来管理。Scheduler 在maintenance windows open时运行gather job。 默认情况下，job 会在每天晚上10到早上6点和周末全天开启。该过程首先检测统计信息缺失和陈旧的对象。然后确定优先级，再开始进行统计信息。

Scheduler Job的stop_on_window_close 属性控制GATHER_STATS_JOB 是否继续。该属性默认值为True. 如果该值设置为False，那么GATHER_STATS_JOB 会中断， 而没有收集完的对象将在下次启动时继续收集。

Gather_stats_job 调用dbms_stats.gather_database_stats_job_proc过程来收集statistics 的信息。 该过程收集对象statistics的条件如下：

（1）对象的统计信息之前没有收集过。

（2）当对象有超过10%的rows 被修改，此时对象的统计信息也称为stale statistics。

select job_name, program_name, enabled, stop_on_window_close
  from dba_scheduler_jobs
 where job_name = ‘gather_stats_job‘;

统计信息收集如下数据：
（1）表自身的分析： 包括表中的行数，数据块数，行长等信息。
（2）列的分析：包括列值的重复数，列上的空值，数据在列上的分布情况。
（3）索引的分析： 包括索引叶块的数量，索引的深度，索引的聚合因子等。

这些统计信息存放在以下的数据字典里：
DBA_TABLES
DBA_OBJECT_TABLES
DBA_TAB_STATISTICS
DBA_TAB_COL_STATISTICS
DBA_TAB_HISTOGRAMS
DBA_INDEXES
DBA_IND_STATISTICS
DBA_CLUSTERS
DBA_TAB_PARTITIONS
DBA_TAB_SUBPARTITIONS
DBA_IND_PARTITIONS
DBA_IND_SUBPARTITIONS
DBA_PART_COL_STATISTICS
DBA_PART_HISTOGRAMS
DBA_SUBPART_COL_STATISTICS
DBA_SUBPART_HISTOGRAMS

包含表行数，使用的块数，空的块数，块的使用率，行迁移和链接的数量，pctfree，pctused的数据，行的平均大小：
SELECT NUM_ROWS, --表中的记录数
BLOCKS, --表中数据所占的数据块数
EMPTY_BLOCKS, --表中的空块数
AVG_SPACE, --数据块中平均的使用空间
CHAIN_CNT, --表中行连接和行迁移的数量
AVG_ROW_LEN --每条记录的平均长度
FROM USER_TABLES

包含索引的深度（B-Tree的级别），索引叶级的块数量，集群因子（clustering_factor), 唯一值的个数。
SELECT BLEVEL, --索引的层数
LEAF_BLOCKS, --叶子结点的个数
DISTINCT_KEYS, --唯一值的个数
AVG_LEAF_BLOCKS_PER_KEY, --每个KEY的平均叶块个数
AVG_DATA_BLOCKS_PER_KEY, --每个KEY的平均数据块个数
CLUSTERING_FACTOR --群集因子
FROM USER_INDEXES

包含唯一的值个数，列最大小值，密度（选择率），数据分布（直方图信息），NUll值个数
SELECT NUM_DISTINCT, --唯一值的个数
LOW_VALUE, --列上的最小值
HIGH_VALUE, --列上的最大值
DENSITY, --选择率因子（密度）
NUM_NULLS, --空值的个数
NUM_BUCKETS, --直方图的BUCKET个数
HISTOGRAM --直方图的类型
FROM USER_TAB_COLUMNS

 

1，SQL/PLUS的窗口运行以下命令
 
set time on;                 (说明：打开时间显示）（可选）
set autotrace on;            (说明：打开自动分析统计，并显示SQL语句的运行结果）
set autotrace traceonly;     (说明：打开自动分析统计，不显示SQL语句的运行结果）
 
4，接下来你就运行需要查看执行计划的SQL语句，看到其分析统计结果了。一般来讲，我们的SQL语句应该避免对大表的全表扫描。
 
5，关闭以上功能，在SQL/PLUS的窗口运行以下命令
 
set time off;                      (说明：关闭时间显示）
set autotrace off;       

附：相关的set autotrace命令：



2.需求分析：

通过分析发现，某些大表的统计日期已经有2,3个月没有更新了。
select table_name, num_rows, last_analyzed from user_tables ;1

call dbms_stats.gather_table_stats(‘用户名‘,‘表名‘);

select ‘alter system kill session ‘‘‘|| sid ||‘‘||‘,‘|| serial# ||‘‘‘;‘ from v$session where username=‘JINRILOG‘

3.自动化脚本

将如下两个脚本存放到同一目录下，注意修改数据库配置参数，然后使用windows计划任务定期执行动态更新；

脚本1：自动更新Oracle统计信息.bat

title 自动更新Oracle统计信息[%date%%time%]

sqlplus userName/[email protected]/db_name @gen_sqls.sql | find "call dbms_stats.gather_table_stats">stats_sqls.sql
echo exit>>stats_sqls.sql
sqlplus userName/[email protected]/db_name @stats_sqls.sql
echo 脚本执行完成1

脚本2：gen_sqls.sql

select
‘call dbms_stats.gather_table_stats(‘‘用户名‘‘,‘‘‘|| TABLE_NAME ||‘‘‘);‘ as sqls
from user_tables a
where a.last_analyzed <sysdate-7
and num_rows > 1000
order by num_rows ;
exit;





分析某个用户下所有表
select ‘call dbms_stats.gather_table_stats(‘‘‘|| OWNER ||‘‘‘,‘‘‘|| TABLE_NAME ||‘‘‘);‘ as sqls from dba_tables where owner=‘SCOTT‘


select ‘exec dbms_stats.gather_table_stats(‘‘‘|| OWNER ||‘‘‘,‘‘‘|| TABLE_NAME ||‘‘‘);‘ from dba_tables where owner=‘HR‘

select ‘exec dbms_stats.gather_table_stats(‘‘‘|| OWNER ||‘‘‘,‘‘‘|| TABLE_NAME ||‘‘‘)‘ from dba_tables where owner=‘HR‘


方式二

CREATE OR REPLACE PROCEDURE AnalyzeAllTable  
IS  
--2009-10-18 wallimn   
--分析所有表及索引。便于有效的使用CBO优化器  
BEGIN  
    --分析所有表：analyze table TABLENAME compute statistics  
    for cur_item in (select table_name from user_tables) loop  
        begin  
             execute immediate ‘analyze table ‘|| cur_item.table_name   
                               || ‘ compute statistics‘;  
         exception   
            when others then  
                dbms_output.put_line(‘分析表异常：‘||sqlerrm);  
         end;  
     end loop;  
      
    --分析所有索引：analyze index INDEXNAME estimate statistics  
     for cur_item in (select index_name from user_indexes) loop  
         begin  
              execute immediate ‘analyze index ‘|| cur_item.index_name   
                                || ‘ estimate statistics‘;  
         exception   
            when others then  
                dbms_output.put_line(‘分析索引异常：‘||sqlerrm);  
         end;  
     end loop;     
END AnalyzeAllTable;  
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