Oracle 统计量NO_INVALIDATE参数配置（上）
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Oracle统计量对于CBO执行是至关重要的。RBO是建立在数据结构的基础上的，DDL结构、约束会将SQL语句分为不同的成本结构等级。而CBO是在数据结构的基础上，加入数据表细粒度信息，将成本结构细化为成本cost值。 相对于数据表的DDL结构，统计量反映了当下数据表数据分布情况，可变性更强。我们经常遇到这样的场景，数据导入操作之后，原有一个运行良好的作业突然效率低下。当我们手工收集一下统计量之后，作业效率提升。这种现象也就是反映了统计量和执行计划的关系。 SGA中的shared pool是进行执行计划缓存的位置。Shared Cursor是SQL语句共享的主要对象。一句SQL语句，如果在Shared Pool中有缓存的执行计划。这个时候，有新的统计量收集动作，有新统计量收集到数据字典中，进而以为了新的执行计划需求。那么，Oracle是如何进行抉择呢？ 答案就是dbms_stats的no_invalidate参数。通过不同的参数配置，可以实现对Oracle失效共享游标行为的控制。
1、no_invalidate参数 No_invalidate参数从字面上比较纠结。No和in都是否定含义，“负负得正”。参数含义就是validate，也就是是否有效。它决定了新统计量生成之后，如何处理此时已经生成的执行计划，也就是在Shared Pool中的执行计划。 统计量决定SQL执行计划，是CBO的一个特征。但是这个过程是针对新生成的执行计划，也就是新的Parse过程。对于已经生成的执行计划，Oracle是通过no_invalidate参数来处理shared cursor的失效过程。 一个对象（数据表、索引）新统计量生成之后，最简单的方法是一次性将在Shared Pool中有依赖关系的shared cursor失效。下一次再进行SQL执行的时候，必然会用新的执行计划Parse解析过程。另一个极端是无视新统计量的差异，维持现有的Shared Cursor，不会去让其失效。 从性能角度看，两个极端都是有其问题的。如果是一次性将其全部失效，会引起后续作业过程的“解析峰值”。因为，如果系统负载比较高，突然间缓存的执行计划全部被失效，Oracle作业必然要进行一些额外的成本进行执行计划重新生成。这个会体现在系统运行有一个峰值。 如果不将共享游标失效，那么新的统计量不会很快体现在更好执行计划生成的过程。性能提升无从谈起。 所以，是否将游标失效，是一个“左右为难”的问题。 在Oracle中，no_invalidate参数包括三个取值。
SQL> select * from v$version; BANNER -------------------------------------------------------------------------------- Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production PL/SQL Release 11.2.0.1.0 - Production CORE11.2.0.1.0Production TNS for Linux: Version 11.2.0.1.0 - Production NLSRTL Version 11.2.0.1.0 - Production --no_invalidate - Do not invalide the dependent cursors if set to TRUE. --The procedure invalidates the dependent cursors immediately --if set to FALSE. --Use DBMS_STATS.AUTO_INVALIDATE to have oracle decide when to --invalidate dependend cursors. This is the default. The default --can be changed using set_param procedure. --When the 'cascade' argument is specified,not pertinent with certain --types of indexes described in the gather_index_stats section. Oracle支持true、false和dbms_stats.auto_invalidate取值。如果取值为true，表示不进行游标失效动作，原有的shared cursor保持原有状态。如果取值为false，表示将统计量对象相关的所有cursor全部失效。如果设置为auto_invalidate，根据官方文档，Oracle自己决定shared cursor失效动作。 从10G开始，Oracle就将auto_invalidate作为默认的统计量收集行为。 SQL> select dbms_stats.get_param(pname => 'no_invalidate') from dual; DBMS_STATS.GET_PARAM(PNAME=>'N DBMS_STATS.AUTO_INVALIDATE 下面，笔者将通过一系列的实验，来证明no_invalidate参数取值的效果。 2、no_invalidate取值为YES 取值为YES，表示不经心共享游标失效动作，即使这个过程中，共享的游标已经不是最优的执行计划。 我们创建实验数据表。 SQL> create table t as select * from dba_objects; Table created SQL> create indexidx_t_id on t(object_id); Index created --第一次统计量收集 SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true); PL/SQL procedure successfully completed 目标SQL语句，注意：出于篇幅原因，笔者将结果屏蔽。 SQL> select /*+demo*/object_id,owner from t where object_id=1000; 统计信息 ---------------------------------- 164recursive calls 0db block gets 23consistent gets 0physical reads (有省略……) 1rows processed 此时shared pool中情况如下，出现第一个执行计划缓存对象。 SQL> select sql_id,executions,version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%'; SQL_IDEXECUTIONS VERSION_COUNT ------------- ---------- ------------- cnb0ktgvms6vq11 SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id=>'cnb0ktgvms6vq')); PLAN_TABLE_OUTPUT SQL_IDcnb0ktgvms6vq,child number 0 ------------------------------------- select /*+demo*/object_id,owner from t where object_id=1000 Plan hash value: 514881935 | Id| Operation| Name| Rows| Bytes | Cost (%CPU)| Ti |0 | SELECT STATEMENT||||2 (100)| |1 |TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T|1 |11 |2(0)| 00 |*2 |INDEX RANGE SCAN| IDX_T_ID |1 ||1(0)| 00 Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 2 - access("OBJECT_ID"=1000) 19 rows selected 此时，最优的执行计划是索引路径。在shared pool中有一个父游标和子游标（version count=1），执行次数为1。 第二次执行之后，Shared Pool中有共享现象。相同的共享游标执行两次。 cnb0ktgvms6vq21 之后，我们更新数据，修改数据分布结构。 SQL> update t set object_id=1000; 72729 rows updated SQL> commit; Commit complete 此时，如果执行SQL语句，我们发现依然是使用原有的索引路径。此时全部T表中object_id都是1000，走索引不是好的选择。 已选择72729行。 ------------------------------------------ 0recursive calls 11157consistent gets 72729rows processed cnb0ktgvms6vq31 此时的路径依然是Index Range Scan。这个明显是由于统计量的过时，外加游标共享，引起的错误路径。下面我们重新收集一下统计量，采用no_invaliate为true的情况。 SQL> exec dbms_stats.flush_database_monitoring_info; no_invalidate => true,method_opt => 'for columns size 10 object_id'); 新统计量生成，我们使用explain plan查看一下，此时SQL应该采用的执行计划是什么？ SQL> explain plan for select /*+demo*/object_id,Arial; text-indent:2em"> Explained SQL> select * from table(dbms_xplan.display); -------------------------------------------------------- Plan hash value: 1601196873 --------------------------------------------------------- | Id| Operation| Name | Rows| Bytes | Cost (%CPU)| Time| -------------------------------------------------------------------------- |0 | SELECT STATEMENT|| 72722 |639K|266(1)| 00:00:04 | |*1 |TABLE ACCESS FULL| T| 72722 |639K|266(1)| 00:00:04 | 1 - filter("OBJECT_ID"=1000) 13 rows selected 此时，FTS全表扫描是更好的选择。但是我们查看一下实际执行时候，路径情况。 ---------------------------------------------------------- 10907consistent gets 0redo size cnb0ktgvms6vq41 此时，Oracle依然选择了原来的Index路径，原有的shared cursor没有失效！！如果我们此时将shared pool清空，新的FTS执行计划也就生成。 SQL> alter system flush shared_pool; System altered SQL> select sql_id,Arial; text-indent:2em"> SQL_IDEXECUTIONS VERSION_COUNT ------------- ---------- ------------- SQL> select /*+demo*/object_id,Arial; text-indent:2em"> 已选择72729行。 统计信息 ---------------------------------------------------------- 243recursive calls 0db block gets 5855consistent gets 0physical reads 72729rows processed --新的shared cursor形成 cnb0ktgvms6vq11 --FTS执行计划 SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id => 'cnb0ktgvms6vq')); PLAN_TABLE_OUTPUT -------------------------------------------------------------------------------- SQL_IDcnb0ktgvms6vq,Arial; text-indent:2em"> ------------------------------------- select /*+demo*/object_id,Arial; text-indent:2em"> Plan hash value: 1601196873 -------------------------------------------------------------------------- | Id| Operation| Name | Rows| Bytes | Cost (%CPU)| Time| |0 | SELECT STATEMENT||||266 (100)|| |*1 |TABLE ACCESS FULL| T| 72722 |639K|266(1)| 00:00:04 | Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 1 - filter("OBJECT_ID"=1000) 18 rows selected 结论：当我们使用no_invalidate为true的时候，原有的shared cursor不会被失效，可以支持共享。只有当被age out或者flush out出shared pool之后，新执行计划才能生成。 3、no_invalidate=false 下面我们看看取值为false的情况，实验场景相同。为避免影响，我们重新构建数据表。 SQL> drop table t purge; Table dropped SQL> alter system flush shared_pool; System altered SQL>create table t as select * from dba_objects; SQL>create index idx_t_id on t(object_id); 第一次执行SQL语句，形成Index路径执行计划。 23consistent gets 第二次执行相同SQL，我们可以看到生成的shared cursor进行共享。 SQL_IDEXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME ------------- ---------- ------------- ---------------------------------------------------------------------------- cnb0ktgvms6vq21 2014-01-06/00:04:29 修改数据object_id取值，改变数据分布。 SQL>update t set object_id=1000; 第三次执行。 -------------------------------------- 此时shared cursor状态如下： cnb0ktgvms6vq31 2014-01-06/00:04:29 执行计划是进行Index Range Scan动作。 | Id| Operation| Name| Rows| Bytes | Cost (%CPU)| Ti |1 |TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T|1 |11 |2(0)| 00 收集统计量，使用no_invalidate为false取值。 no_invalidate => false,Arial; text-indent:2em"> 第四次执行过程。 ---------------------------- 141recursive calls 5835consistent gets ------------- ---------- ------------- ------------------- cnb0ktgvms6vq11 2014-01-06/00:04:29 注意：在相同的sql_id情况下，version_count和executions都为1。Executions是不可能减少的。所以，这个父游标是新生成的！ 此时，执行计划如下： | Id| Operation| Name | Rows| Bytes | Cost (%CPU)| Time| |0 | SELECT STATEMENT||||266 (100)|| 18 rows selected 这也就是说明了，新的执行计划已经生成了！也就是原有的游标被废弃。 结论：当我们收集统计量使用no_invalidate为false的时候，原有的共享游标被失效，下一次在执行SQL的时候，Oracle会重新为其生成执行计划，也就是一次hard parse过程。 True和false取值是比较简单的。我们接下来讨论dbms_stats.auto_invalidate取值情况。 （编辑：李大同） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |