1、SQL优化技术演变
1．1传统技术
SQL语句执行速度主要取决于SQL语句的执行计划，而Oracle优化器主要依据所访问表和其他对象的统计信息、优化器参数、系统硬件配置、Oracle参数设置、SQLProfile等信息，来综合分析并确定SQL语句最佳执行计划。传统上Oracle主要采用两种技术来保证SQL语句执行计划的稳定性：一种是在SQL编程语句中增加提示（HINT），强制要求Oracle优化器采用某种固定的执行计划；另一种是使用存储大纲（StoredOutline）技术，即将优化的SQL执行计划提示信息存储在Oracle内部的一组表格中，强制要求相关SQL语句使用这些存储大纲。这两种技术的一个共同特点是将相关SQL语句的执行计划事先固定下来，而不考虑未来环境的变化。SQLProfile则是Oracle从10g版本开始提供的另一种确保SQL语句执行计划最优化的技术。简而言之，SQLProfile是关于SQL语句的统计分析信息，例如：针对某条SQL语句，Oracle采用了哪些取样数据，执行了该语句哪些片段，以及该语句执行情况的历史数据分析等，这些信息构成了SQL语句的SQLProfile。当Oracle执行SQL语句时，优化器不仅利用该语句所访问对象的统计信息，而且还要利用SQLProfile，来整体评估SQL语句执行计划的优劣性，并在分析评估的基础上产生最优的SQL执行计划。
1．2SPM技术
OracleSPM通过维护一个SQL执行计划的基线（Baseline），来自动控制SQL语句执行计划的演化过程。在启用SPM技术之后，系统仅执行基线中的SQL执行计划，新产生的SQL执行计划只有在优化器证明其不会导致系统性能衰减时，才能被加入到执行计划基线（PlanBaseline）中。当一个SQL语句被重复执行时，Oracle就将这些语句记录在语句日志（Statementlog）中，优化器也会将这些语句的执行计划保存于执行计划历史（PlanHistory）中，包括SQL语句文本、Outline、绑定变量、编译环境信息等。Oracle11g系统的SQL自动优化任务（AutomaticSQLTuningTask）将每天晚上在维护窗口针对资源消耗过大的SQL语句进行分析和验证，当确定SQL执行计划不会导致系统性能衰减之后，才会将该计划加入到计划基线（PlanBaseline）中并得到执行。这样，基线中的执行计划都是系统可接受的（Accepted）。
2、SPM的使用方式及过程
SPM有两种使用方式：第一种方式是快速逐次捕获（Ontheflycapture），即通过设置OPTIMIZER＿CAPTURE＿SQL＿PLAN＿BASE-LINES的初始化参数为TRUE（该参数缺省值为FALSE），来开启SPM的快速逐次捕获功能。Oracle将自动识别重复执行的SQL语句，并记录在执行计划历史中，第一次执行的SQL语句执行计划将自动成为计划基线，同时OPTIMIZER＿USE＿SQL＿PLAN＿BASE-LINES参数保持为缺省值TRUE。SPM的第二种使用方式是批量加载（Bulkloading），数据库管理员（DBA）通过DBMS＿SPM程序包可手工批量加载复杂的、资源消耗过大的SQL语句的计划基线。辽河油田针对某些复杂的、消耗大量资源的SQL语句，采用了批量加载的方法。其过程主要包括：利用AWR报告获取SQL语句；生成自动优化任务；执行自动优化任务；接受Oracle自动优化任务产生的SQLProfile。
3、SPM优化效果分析
SQL语句在优化之前AWR报告中的执行结果如表1所示。表1中，ElapsedTime（ms）项是记录执行上述SQL语句所消耗的时间。从表1可以看到，该语句消耗时间为30273ms，即30秒。这30秒的时间远远超出了用户的等待时限（一般来说，应用系统单个功能界面的用户等待时限是8秒）。表中的BufferGets项是指系统从内存中读取的数据量，该语句从内存读取的数据量为1246155块，即9735MB。系统在未实施SPM优化前，需要从内存读取超大量的数据，致使系统运行时间过长。企业用户普遍反映系统运行速度慢、等待时间长，用户一遍遍地致电投诉，但问题一直未能得到很好的解决，用户的满意度大大下降，运维管理人员的压力也增大。在实施OracleSPM自动优化，并且采用Oracle推荐的SQLProfile之后，系统的执行效果得到明显改善。表2为系统优化后的执行结果。从表2可以看出，系统运行时间ElapsedTime为4653ms，即4．6秒，BufferGets为303480块，即2370MB。可见，系统运行时间从30秒下降到4．6秒（8秒之内），从内存读取的数据量从9735MB下降到2370MB，系统的运行效率得到很大的提高。用户反映系统的响应速度明显加快，系统使用的满意度也大大提升。
4、结束语
数据库技术的发展可谓日新月异，利用新技术可使数据库的管理更加科学、高效、简化。SPM技术，解决了人工分析所不能解决的系统衰减问题，让数据库优化变得智能、高效。尽管SPM技术在大型、复杂、负载高的应用系统中具有一定的应用价值，良好的系统架构设计、合理的资源配置，以及软件开发过程中高效的程序编写，却依然是影响系统性能高低的关键因素。
作者：宋新芳 张秋菊 单位：中国石油辽河油田分公司
