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Oracle并行操作之并行查詢實例

來源：易賢網閱讀：848 次日期：2014-09-19 11:23:26

溫馨提示：易賢網小編為您整理了“Oracle并行操作之并行查詢實例”,方便廣大網友查閱！

Oracle數據庫的并行操作特性，其本質上就是強行榨取除數據庫服務器空閑資源（主要是CPU資源），對一些高負荷大數據量數據進行分治處理。并行操作是一種非確定性的優(yōu)化策略，在選擇的時候需要小心對待。目前，使用并行操作特性的主要有下面幾個方面：

Parallel Query：并行查詢，使用多個操作系統(tǒng)級別的Server Process來同時完成一個SQL查詢；

Parallel DML：并行DML操作。類似于Parallel Query。當要對大數據量表進行DML操作，如insert、update和delete的時候，可以考慮使用；

Parallel DDL：并行DDL操作。如進行大容量數據表構建、索引rebuild等操作；

Parallel Recovery，并行恢復。當數據庫實例崩潰重新啟動，或者進行存儲介質恢復的時候，可以啟動并行恢復技術。從而達到減少恢復時間的目的；

Procedural Parallel，過程代碼并行化。對我們編寫的代碼片段、存儲過程或者函數，可以實現執(zhí)行的并行化，從而加快執(zhí)行效率；

1、并行查詢Parallel Query

Oracle數據庫的并行查詢是比較基礎的技術，也是OLAP和Oracle Data Warehouse經常使用的一種并行技術。同本系列前面一直強調的要素相同，在確定使用并行技術之前，要確定軟硬件的一些先決條件：

任務task必要條件。備選進行并行操作的任務task必須是一個大任務作業(yè)，比如，長時間的查詢。任務時間通?？梢砸苑昼姟⑿r進行計數。只有這樣的任務和需要，才值得讓我們冒險使用并行操作方案；

資源閑置條件。只有在數據庫服務器資源存在閑置的時候，才可以考慮進行并行處理。如果經常性的繁忙，貿然使用并行只能加劇資源的爭用。

并行操作最大的風險在于并行爭用引起的效率不升反降。所以，要在確定兩個前提之后，再進行并行規(guī)劃處理。

2、環(huán)境準備

首先，準備實驗環(huán)境。由于筆者使用的一般家用PC虛擬機，所以并行度和存儲量不能反映真實條件需求，見諒。

SQL> select * from v$version where rownum<2;

BANNER

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

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

SQL> select count(*) from t;

COUNT(*)

----------

1160704

選擇11gR2服務器環(huán)境，數據表T總數據量超過一百萬。

首先，我們觀察一下不使用并行的執(zhí)行情況。

//提取出使用游標信息；

SQL> select sql_text, sql_id, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select count(*) from t%';

SQL_TEXT SQL_ID VERSION_COUNT

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

select count(*) from t 2jkn7rpsbj64t 2

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('2jkn7rpsbj64t',format => 'advanced', cursor_child_no => 0));

PLAN_TABLE_OUTPUT

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

SQL_ID 2jkn7rpsbj64t, child number 0

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

select count(*) from t

Plan hash value: 2966233522

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

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

| 0 | SELECT STATEMENT | | | 4464 (100)| |

| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | | |

| 2 | TABLE ACCESS FULL| T | 1160K| 4464 (1)| 00:00:54 |

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

該執(zhí)行計劃中沒有使用并行特性，進行全表掃描。執(zhí)行時間為54s。

3、并行查詢計劃

首先，我們設置相應的并行度。設置并行度有兩種方式，一種是使用hint加在特定的SQL語句上。另一種是對大對象設置并行度屬性。

前者的優(yōu)點是帶有一定的強制性和針對性。就是指定特定的SQL語句進行并行處理。這樣的優(yōu)點是易于控制并行度，缺點是帶有很強的強制力，當數據量偏小的時候，使用并行優(yōu)勢不大。而且如果是顯示指定并行度，又會帶來移植伸縮性差的缺點。

后者通過對象的屬性指定并行度。就將并行作為一種執(zhí)行手段，提供給優(yōu)化器進行選擇。這樣，CBO會根據系統(tǒng)中資源的情況和數據的實際，進行執(zhí)行計劃生成。計劃中可能是并行，也可能不是并行。這樣的優(yōu)點是將并行與否交予優(yōu)化器CBO去判斷，缺點是并行的濫用風險。

此處，筆者設置自動確定并行度的方式。

SQL> alter table t parallel;

Table altered

SQL> select count(*) from t;

COUNT(*)

----------

1160704

當啟動查詢時，Oracle中的并行伺候進程池會根據系統(tǒng)中的負荷和實際因素，確定分配出的并行進程數量。此時，我們可以通過視圖v$px_process來查看進程池中的連接信息。

SQL> select * from v$px_process;

SERVER_NAME STATUS PID SPID SID SERIAL#

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

P000 AVAILABLE 25 5776

P001 AVAILABLE 26 5778

注意，并行伺候進程是一種特殊的Server Process，本質上是一種可共享的slave進程。專用連接模式下，一般的Server Process與Client Process是“同生共死”的關系，終身服務于一個Client Process。而伺候slave進程是通過進程池進行管理的，一旦啟動初始化，就會在一定時間內駐留在系統(tǒng)中，等待下次并行處理到來。

此時，我們檢查v$process視圖，也可以找到對應的信息。

SQL> select * from v$process;

PID SPID PNAME USERNAME SERIAL# PROGRAM

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

25 5776 P000 oracle 13 (P000)

26 5778 P001 oracle 6 (P001)

（篇幅由于原因，予以省略……）

32 rows selected

對應的OS中，也存在相應的真實進程伺候。

[oracle@oracle11g ~]$ ps -ef | grep oracle

（篇幅由于原因，予以省略……）

oracle 5700 1 0 17:29 ? 00:00:02 oraclewilson (LOCAL=NO)

oracle 5723 1 0 17:33 ? 00:00:00 ora_smco_wilson

oracle 5764 1 2 17:40 ? 00:00:05 oraclewilson (LOCAL=NO)

oracle 5774 1 0 17:42 ? 00:00:00 oraclewilson (LOCAL=NO)

oracle 5776 1 0 17:43 ? 00:00:00 ora_p000_wilson

oracle 5778 1 0 17:43 ? 00:00:00 ora_p001_wilson

oracle 5820 1 1 17:44 ? 00:00:00 ora_w000_wilson

由于此時查詢已經結束，對應的并行會話信息，已經消失不可見。

SQL> select * from v$px_session;

SADDR SID SERIAL# QCSID QCSERIAL#

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

但是，如果任務的時間長，是可以捕獲到對應信息的。

從上面的情況看，我們執(zhí)行一個并行操作時，Oracle會從伺候進程池中獲取到對應的并行進程，來進行操作。當操作完成后，伺候進程還會等待一定時間，之后回收。

并行操作進程的資源消耗，通過v$px_sysstat視圖查看。

SQL> col statistic for a30;

SQL> select * from v$px_process_sysstat;

STATISTIC VALUE

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

Servers In Use 0

Servers Available 0

Servers Started 2

Servers Shutdown 2

Servers Highwater 2

Servers Cleaned Up 0

Server Sessions 6

Memory Chunks Allocated 4

Memory Chunks Freed 0

Memory Chunks Current 4

Memory Chunks HWM 4

Buffers Allocated 30

Buffers Freed 30

Buffers Current 0

Buffers HWM 8

15 rows selected

下面，我們檢查一下執(zhí)行計劃信息。

SQL> set pagesize 10000;

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('2jkn7rpsbj64t',format => 'advanced',cursor_child

_no => 1));

PLAN_TABLE_OUTPUT

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

SQL_ID 2jkn7rpsbj64t, child number 1

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

select count(*) from t

Plan hash value: 3126468333

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

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

| 0 | SELECT STATEMENT | | | 2478 (100)| | | |

| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | | | | |

| 2 | PX COORDINATOR | | | | | | |

| 3 | PX SEND QC (RANDOM) | :TQ10000 | 1 | | | Q1,00 | P->S | QC (RAND)

| 4 | SORT AGGREGATE | | 1 | | | Q1,00 | PCWP |

| 5 | PX BLOCK ITERATOR | | 1160K| 2478 (1)| 00:00:30 | Q1,00 | PCWC |

|* 6 | TABLE ACCESS FULL| T | 1160K| 2478 (1)| 00:00:30 | Q1,00 | PCWP |

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

Predicate Information (identified by operation id):

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

6 - access(:Z>=:Z AND :Z<=:Z)

從執(zhí)行計劃的條件（6 - access(:Z>=:Z AND :Z<=:Z)）中，我們可以看到任務分配，之后分別進行全表掃描。最后排序計算count，合并結果的過程。

4、結論

Oracle Parallel Query是經常使用到的一種并行操作技術。相對于DDL、DML等類型操作，并行查詢更可以作為系統(tǒng)功能的一個步驟來進行。

進行并行查詢最大的風險就是并行濫用和失控的出現。這也是Oracle一直致力解決的問題。在Oracle11gR2中，引入了Parallel Statement Queuing（PSQ）技術特性。通常，只要并行伺候池允許，Oracle會引入盡可能多的并行進程進行操作。PSQ技術的出現，就是從資源角度加入了并行控制。

當系統(tǒng)繁忙的時候，PSQ會將一些要進行的并行操作進入等待狀態(tài)，防止并行環(huán)境的惡化。當環(huán)境好轉之后，等待隊列中的并行語句就進入執(zhí)行狀態(tài)。這個特性就可以有效的防止并行濫用的出現。

更多信息請查看IT技術專欄

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