Версия Oracle 10g: специалисты по настройке запросов больше не нужны

В версии 10 Oracle появился специальный режим работы оптимизатора затрат (cost optimizer), позволяющий провести углубленный анализ запроса и предложить для последующего выполнения более качественный, чем обычно, план. Владимир Пржиялковский,

🕛 31.03.2006, 10:58

Владимир Пржиялковский,
Преподаватель технологий Oracle,
www.ccas.ru/prz/

Моя поэзия здесь больше не нужна,
Да и, пожалуй, сам я тоже здесь не нужен.
С. Есенин. Русь советская. Печь затопит, все заготовит, закупит,
Яичко испечет да сам и облупит.
Попадья Балдой не нахвалится ...
А. С. Пушкин. Сказка о попе и о работнике его Балде.

Аннотация
В версии 10 Oracle появился специальный режим работы оптимизатора затрат (cost optimizer), позволяющий провести углубленный анализ запроса и предложить для последующего выполнения более качественный, чем обычно, план. В статье рассматривается пример программного выполнения углубленного анализа запросов с помощью нового в версии 10 пакета DBMS_SQLTUNE.
Введение
В версии 10 Oracle появился специальный режим работы оптимизатора затрат (cost optimizer), позволяющий провести углубленный анализ запроса и предложить для последующего выполнения более качественный, чем обычно, план. Применить такой анализ можно с помощью пакета DBMS_SQLTUNE, который позволяет получить от СУБД рекомендации по настройке конкретных запросов и даже получить сценарий внесения изменений. Рекомендации строятся на основе дополнительного, сверх обычного, изучения данных, проверочных прогонов частей плана и накопленных специалистами по настройке запросов знаний.

Пакетом можно пользоваться как вручную (программно), так и через графические средства OEM. Далее рассматривается пример программного выполнения углубленного анализа запросов.
Углубленный анализ запросов и его возможности
В обычной работе оптимизатор затрат строит план обработки "на скорую руку": опираясь на статистику используемых в запросе таблиц и индексов, значения некоторых параметров СУБД и, возможно, имеющиеся в запросе подсказки. В версии 10 можно попросить оптимизатор обработать запрос в специальном настроечном режиме (Automated Tuning Optimizer), при котором оптимизатор способен выполнить следующие виды анализа:
Анализ статистики запроса. Оптимизатор выяснит, имеется ли у объектов запроса статистика и насколько она устарела, и выдаст конкретные рекомендации по сбору статистики. На случай, если рекомендации будут проигнорированы, оптимизатор выработает корректировки к обычному плану.
Анализ способа доступа к данным. Оптимизатор выясняет, насколько целесообразно для выполнения запроса создать дополнительный индекс и предложит вариант создания индекса.
Анализ структуры. Оптимизатор выяснит, возможно ли для ускорения ответа переформулировать запрос и предупредит о возможном при этом искажении семантики (в общем случае).
Анализ адекватности существующего плана. Оптимизатор сверится со статистикой предшествующих исполнений запроса и соберет дополнительную информацию, способную устранить собственные ошибки при обычной подготовке плана. Такая информация называется профилем запроса, она сохраняется в БД и может применяться в дальнейших обработках, корректируя автоматически основной план в лучшую сторону.

Углубленный анализ запроса требует времени, в том числе за счет проверочных прогонов частей плана для получения более точных оценок затрат. Анализ без построения профиля требует меньше времени и называется ограниченным (limited). Анализ с построением профиля требует больше времени и называется полным (comprehensive).

В отличие от статистик объектов запроса, профиль является свойством конкретного запроса и способен учитывать соотношения данных, проявляющие себя именно в конкретном запросе. Применение профиля способно дать более качественныый план, не требуя переформулировки запроса, что позволяет повышать эффективность обработки запросов в готовых приложениях.
Настройка отдельных запросов
Рассмотрим пример настройки с помощью пакета DBMS_SQLTUNE конкретного запроса.

Откроем в SQL*Plus сеанс связи с СУБД от имени SCOTT и сделаем необходимые приготовления:

CONNECT scott/tiger
SET AUTOTRACE TRACEONLY EXPLAIN

SELECT ename, loc, sal, hiredate 
FROM emp, dept 
WHERE emp.deptno = dept.deptno
;
Ответ на запрос может выглядеть примерно так: 
Execution Plan
-Plan hash value: 615168685

| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
| 0 | SELECT STATEMENT | | 14 | 532 | 7 (15)| 00:00:01 |
|* 1 | HASH JOIN | | 14 | 532 | 7 (15)| 00:00:01 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL| DEPT | 4 | 84 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 3 | TABLE ACCESS FULL| EMP | 14 | 238 | 3 (0)| 00:00:01 |

Predicate Information (identified by operation id):
 1 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
- - dynamic sampling used for this statement

Переключимся на другой сеанс от имени SYS, например так: 
HOST sqlplus / AS SYSDBA

Создадим задание на автоматическую настройку запроса со стороны пользователя SCOTT (на углубленный анализ): 
DECLARE
my_task_name VARCHAR2 ( 30 );
my_sqltext CLOB;

BEGIN
my_sqltext := 'SELECT ename, loc, sal, hiredate FROM emp, dept '
|| 'WHERE emp.deptno = dept.deptno'
;

my_task_name :=
DBMS_SQLTUNE.CREATE_TUNING_TASK ( sql_text => my_sqltext
, user_name => 'SCOTT'
, task_name => 'my_sql_tuning_task'
);
END;
/

Узнать состояние задания можно из словаря-справочника:
SELECT status, execution_start start_time, execution_end end_time
FROM dba_advisor_log
WHERE owner = 'SYS' AND task_name = 'my_sql_tuning_task'
;

Оно будет 'INITIAL'.

Запустим задание для настройки запроса:
EXECUTE - DBMS_SQLTUNE.EXECUTE_TUNING_TASK ( 'my_sql_tuning_task' );

Повторный запрос к DBA_ADVISOR_LOG даст STATUS = 'COMPLETED'. (Для серьезных запросов задание могло бы выполняться намного дольше).

Задание выполнило углубленный анализ с применением контрольных прогонов фрагментов плана и подготовило рекомендации. Запросим их:

SET LONG 10000
SET LONGCHUNKSIZE 1000
SET LINESIZE 200

SELECT DBMS_SQLTUNE.REPORT_TUNING_TASK ( 'my_sql_tuning_task' ) 
FROM dual;

Получим примерно такой развернутый результат.

Оптимизатор сделал два наблюдения: (а) отсутствует статистика по одной из таблиц (и предложил готовую команду сбора статистики) и (б) можно получить более выгодный план, применив профиль (и указал для сравнения старый план и план с применением профиля).

Ту же информацию можно извлечь из словаря-справочника, например:

SELECT type, message 
FROM dba_advisor_findings 
WHERE owner = 'SYS' AND task_name = 'my_sql_tuning_task'
;

Применим созданый профиль к запросу, правда чуть в иной форме, нежели чем рекомендует оптимизатор, но по сути так же:

BEGIN
DBMS_SQLTUNE.ACCEPT_SQL_PROFILE ( task_name => 'my_sql_tuning_task'
, name => 'my_sql_profile'
);
END;
/

Уточнить свойства (и наличие) созданного профиля запроса можно по словарю-справочнику так:

SELECT category, type, status 
FROM dba_sql_profiles 
WHERE name = 'my_sql_profile'
;

Вернемся в исходный сеанс, снова выдадим запрос и понаблюдаем план:
EXIT
/

Получим примерно такой результат:

Execution Plan
-Plan hash value: 351108634

-|Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-| 0 | SELECT STATEMENT | | 14 | 364 | 4 (0)| 00:00:01 |
| 1 | NESTED LOOPS | | 14 | 364 | 4 (0)| 00:00:01 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL | EMP | 14 | 238 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 3 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT | 1 | 9 | 1 (0)| 00:00:01 |
|*4 | INDEX UNIQUE SCAN | PK_DEPT | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
-
Predicate Information (identified by operation id):
 4 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
- - SQL profile "my_sql_profile" used for this statement

Заметим, что от текста запроса не требуется полного посимвольного совпадения. Выдадим: 
select ename, LOC,SAL, hiredate
from emp, dept WHERE emp.deptno = dept.deptno
;

Получим снова: 
Execution Plan
-Plan hash value: 351108634

-|Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-| 0 | SELECT STATEMENT | | 14 | 364 | 4 (0)| 00:00:01 |
| 1 | NESTED LOOPS | | 14 | 364 | 4 (0)| 00:00:01 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL | EMP | 14 | 238 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 3 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT | 1 | 9 | 1 (0)| 00:00:01 |
|*4 | INDEX UNIQUE SCAN | PK_DEPT | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
-
Predicate Information (identified by operation id):
 4 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
- - SQL profile "my_sql_profile" used for this statement

Тем не менее опыт показывает, что несовпадение текстов ограничивается терпимостью к различиям в регистре букв и количествах пробелов. Например, следующий вид запроса не вызовет подключения профиля:
select ename, LOC,SAL, hiredate
from emp, scott.dept WHERE emp.deptno = dept.deptno
;

Хотя профиль и приписан запросу, отдельный сеанс может отказаться от его использования. Профиль был создан для "категории" (поле CATEGORY.DBA_SQL_PROFILES) DEFAULT и будет применен только при условии, что запрос выдается с установленым в DEFAULT значением параметра СУБД SQLTUNE_CATEGORY. Это значение умолчательное. Заменим его на другое:
ALTER SESSION SET SQLTUNE_CATEGORY = test;

SELECT ename, loc, sal, hiredate
FROM emp, dept
WHERE emp.deptno = dept.deptno;

План для этого (и только !) сеанса снова станет прежним:

Execution Plan
-Plan hash value: 615168685

| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
| 0 | SELECT STATEMENT | | 14 | 532 | 7 (15)| 00:00:01 |
|* 1 | HASH JOIN | | 14 | 532 | 7 (15)| 00:00:01 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL| DEPT | 4 | 84 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 3 | TABLE ACCESS FULL| EMP | 14 | 238 | 3 (0)| 00:00:01 |

Predicate Information (identified by operation id):
 1 - access("EMP"."DEPTNO"="DEPT"."DEPTNO")

Note
- - dynamic sampling used for this statement

Хотя профиль и имеется, но в этом запросе не учитывается.