外观
DM 性能视图分析
性能视图分析是指通过查询和分析这些性能视图,识别数据库性能瓶颈、定位性能问题,并采取相应的优化措施,提高数据库的性能和稳定性。
性能视图类型
1. 系统状态视图
定义:用于监控数据库系统的整体状态和资源使用情况。
常用视图:
V$SYSTEM_INFO:系统基本信息,如版本、CPU 使用率、内存使用率等V$INSTANCE:实例状态信息,如实例名称、状态、启动时间等V$SYSSTAT:系统级统计信息,如逻辑读、物理读、事务数等V$RESOURCE:系统资源使用情况,如 CPU、内存、IO 等
适用场景:
- 系统整体性能监控
- 资源使用率分析
- 系统瓶颈识别
2. 会话视图
定义:用于监控和分析数据库会话的状态和活动。
常用视图:
V$SESSION:会话基本信息,如会话 ID、用户名、状态等V$SESS_STAT:会话级统计信息,如逻辑读、物理读、执行时间等V$LOCK:会话锁信息,如锁类型、锁对象、等待时间等V$TRX:事务信息,如事务 ID、状态、开始时间等
适用场景:
- 会话级性能分析
- 锁等待和死锁分析
- 慢查询定位
- 会话资源使用情况分析
3. SQL 执行视图
定义:用于监控和分析 SQL 语句的执行情况。
常用视图:
V$SQL:SQL 语句信息,如 SQL 文本、执行次数、平均执行时间等V$SQL_PLAN:SQL 执行计划信息V$SQL_HISTORY:历史 SQL 执行信息V$LONG_EXEC_SQL:长时间执行的 SQL 语句
适用场景:
- SQL 性能分析
- 执行计划分析
- 慢 SQL 识别和优化
- SQL 执行统计分析
4. 内存视图
定义:用于监控和分析数据库内存使用情况。
常用视图:
V$MEMORY_DYNAMIC_STATUS:动态内存使用情况V$BUFFER:数据缓冲区使用情况V$INDEX_BUFFER:索引缓冲区使用情况V$SHARED_POOL:共享池使用情况
适用场景:
- 内存使用率分析
- 缓冲区命中率分析
- 内存泄漏检测
- 内存配置优化
5. IO 视图
定义:用于监控和分析数据库 IO 操作情况。
常用视图:
V$IOSTAT_FILE:文件 IO 统计信息V$IOSTAT_FUNCTION:IO 功能统计信息V$DATAFILE:数据文件信息V$LOGFILE:日志文件信息
适用场景:
- IO 性能分析
- 热点文件识别
- IO 瓶颈定位
- 存储配置优化
性能视图分析方法
1. 系统整体性能分析
操作说明:
- 查询系统状态视图,了解系统整体性能和资源使用情况
- 识别系统瓶颈,如 CPU、内存、IO 等
- 分析系统级统计信息,了解系统负载情况
分析步骤:
查看系统基本信息:
sqlSELECT * FROM V$SYSTEM_INFO;查看实例状态:
sqlSELECT INSTANCE_NAME, STATUS$, START_TIME FROM V$INSTANCE;查看系统资源使用情况:
sqlSELECT * FROM V$RESOURCE;查看系统统计信息:
sqlSELECT NAME, VALUE FROM V$SYSSTAT WHERE NAME IN ('LOGICAL_READS', 'PHYSICAL_READS', 'PHYSICAL_WRITES', 'TRANSACTIONS');
2. 会话级性能分析
操作说明:
- 查询会话视图,了解会话的状态和活动
- 识别活跃会话和阻塞会话
- 分析会话资源使用情况
分析步骤:
查看活跃会话:
sqlSELECT SID, USERNAME, STATUS, SQL_TEXT FROM V$SESSION WHERE STATUS = 'ACTIVE';查看会话资源使用情况:
sqlSELECT S.SID, S.USERNAME, SS.NAME, SS.VALUE FROM V$SESSION S JOIN V$SESS_STAT SS ON S.SID = SS.SID WHERE SS.NAME IN ('LOGICAL_READS', 'PHYSICAL_READS', 'EXECUTE_TIME') ORDER BY SS.VALUE DESC;查看锁等待情况:
sqlSELECT * FROM V$LOCK WHERE BLOCKED = 1;查看长时间执行的 SQL:
sqlSELECT * FROM V$LONG_EXEC_SQL WHERE EXECUTE_TIME > 60; -- 执行时间超过 60 秒
3. SQL 性能分析
操作说明:
- 查询 SQL 执行视图,了解 SQL 语句的执行情况
- 分析执行计划,识别低效 SQL
- 优化 SQL 语句,提高执行效率
分析步骤:
查看高频执行的 SQL:
sqlSELECT SQL_TEXT, EXECUTIONS, AVG_EXEC_TIME, TOTAL_EXEC_TIME FROM V$SQL ORDER BY EXECUTIONS DESC;查看高消耗的 SQL:
sqlSELECT SQL_TEXT, EXECUTIONS, AVG_EXEC_TIME, TOTAL_EXEC_TIME FROM V$SQL ORDER BY TOTAL_EXEC_TIME DESC;查看 SQL 执行计划:
sqlSELECT * FROM V$SQL_PLAN WHERE SQL_ID = 'your_sql_id';查看历史 SQL 执行情况:
sqlSELECT * FROM V$SQL_HISTORY WHERE SQL_TEXT LIKE '%SELECT%' ORDER BY EXEC_TIME DESC;
4. 内存性能分析
操作说明:
- 查询内存视图,了解内存使用情况
- 分析缓冲区命中率,评估内存配置是否合理
- 识别内存泄漏和内存瓶颈
分析步骤:
查看动态内存使用情况:
sqlSELECT NAME, TOTAL_MEM_USED/1024/1024 AS USED_MB, TOTAL_MEM_ALLOC/1024/1024 AS ALLOC_MB FROM V$MEMORY_DYNAMIC_STATUS;查看数据缓冲区使用情况:
sqlSELECT * FROM V$BUFFER;计算数据缓冲区命中率:
sqlSELECT (1 - (PHYSICAL_READS / (LOGICAL_READS + 1))) * 100 AS BUFFER_HIT_RATIO FROM V$SYSSTAT WHERE NAME IN ('PHYSICAL_READS', 'LOGICAL_READS');
5. IO 性能分析
操作说明:
- 查询 IO 视图,了解 IO 操作情况
- 识别热点文件和 IO 瓶颈
- 优化存储配置和 IO 性能
分析步骤:
查看文件 IO 统计信息:
sqlSELECT FILE_NAME, PHYSICAL_READS, PHYSICAL_WRITES, READ_TIME, WRITE_TIME FROM V$IOSTAT_FILE ORDER BY PHYSICAL_READS + PHYSICAL_WRITES DESC;查看 IO 功能统计信息:
sqlSELECT FUNCTION_NAME, PHYSICAL_READS, PHYSICAL_WRITES, READ_TIME, WRITE_TIME FROM V$IOSTAT_FUNCTION ORDER BY READ_TIME + WRITE_TIME DESC;查看数据文件信息:
sqlSELECT FILE_NAME, TABLESPACE_NAME, BYTES/1024/1024 AS MBYTES FROM V$DATAFILE;
性能视图分析示例
1. 示例:慢查询分析
场景:系统响应变慢,需要找出慢查询并优化。
分析步骤:
查看长时间执行的 SQL:
sqlSELECT * FROM V$LONG_EXEC_SQL WHERE EXECUTE_TIME > 30; -- 执行时间超过 30 秒查看 SQL 执行计划:
sqlSELECT * FROM V$SQL_PLAN WHERE SQL_ID = '慢查询的 SQL_ID';分析执行计划,识别瓶颈:
- 查看是否缺少索引
- 查看是否存在全表扫描
- 查看是否存在嵌套循环连接
- 查看是否存在排序操作
优化 SQL 语句:
- 添加合适的索引
- 优化 SQL 语句结构
- 调整执行计划
验证优化效果:
- 重新执行 SQL,查看执行时间
- 监控 SQL 执行情况
2. 示例:锁等待分析
场景:系统出现锁等待,需要找出阻塞源并解决。
分析步骤:
查看锁等待情况:
sqlSELECT * FROM V$LOCK WHERE BLOCKED = 1;查看阻塞源:
sqlSELECT L1.*, S1.USERNAME, S1.SQL_TEXT FROM V$LOCK L1 JOIN V$SESSION S1 ON L1.SID = S1.SID WHERE L1.LOCK_ID1 IN ( SELECT L2.LOCK_ID1 FROM V$LOCK L2 WHERE L2.BLOCKED = 1 ) AND L1.BLOCKED = 0;查看阻塞会话的 SQL:
sqlSELECT S.SID, S.USERNAME, S.SQL_TEXT FROM V$SESSION S WHERE S.SID = (SELECT SID FROM V$LOCK WHERE BLOCKED = 0 AND LOCK_ID1 IN (SELECT LOCK_ID1 FROM V$LOCK WHERE BLOCKED = 1));解决锁等待:
- 优化阻塞会话的 SQL,减少执行时间
- 终止阻塞会话
- 调整事务隔离级别
- 优化应用程序逻辑,减少锁持有时间
3. 示例:内存瓶颈分析
场景:系统内存使用率高,需要分析内存使用情况并优化。
分析步骤:
查看动态内存使用情况:
sqlSELECT NAME, TOTAL_MEM_USED/1024/1024 AS USED_MB, TOTAL_MEM_ALLOC/1024/1024 AS ALLOC_MB FROM V$MEMORY_DYNAMIC_STATUS;查看数据缓冲区命中率:
sqlSELECT (1 - (PHYSICAL_READS / (LOGICAL_READS + 1))) * 100 AS BUFFER_HIT_RATIO FROM V$SYSSTAT WHERE NAME IN ('PHYSICAL_READS', 'LOGICAL_READS');查看共享池使用情况:
sqlSELECT * FROM V$SHARED_POOL;优化内存配置:
- 调整数据缓冲区大小
- 调整共享池大小
- 调整排序区和哈希区大小
- 优化 SQL 语句,减少内存使用
- 增加系统内存
性能视图分析最佳实践
1. 定期监控性能视图
- 定期(如每小时、每天)查询性能视图,收集性能数据
- 使用监控工具(如 Zabbix、Prometheus)自动采集和分析性能数据
- 建立性能基线,便于比较和识别异常
2. 关注关键指标
- 系统级指标:CPU 使用率、内存使用率、IO 使用率
- 会话级指标:活跃会话数、锁等待数、长时间执行的 SQL
- SQL 级指标:执行次数、平均执行时间、总执行时间
- 内存指标:缓冲区命中率、共享池使用率
- IO 指标:物理读、物理写、IO 等待时间
3. 结合多个视图进行分析
- 结合系统视图和会话视图,全面了解系统状态
- 结合 SQL 执行视图和执行计划,深入分析 SQL 性能
- 结合内存视图和 IO 视图,识别资源瓶颈
4. 使用脚本自动化分析
- 编写 SQL 脚本,定期执行并生成性能报告
- 使用 PL/SQL 或 Python 等语言,编写自动化分析工具
- 集成到监控系统中,实现自动告警和分析
5. 优化前备份性能数据
- 在优化前,备份当前性能数据
- 优化后,比较性能数据,评估优化效果
- 记录优化过程和结果,便于后续参考
6. 持续优化和改进
- 根据性能分析结果,持续优化数据库配置和 SQL 语句
- 定期回顾和调整性能优化策略
- 关注数据库新版本的性能改进,及时升级
常见问题(FAQ)
Q1: 如何快速定位慢查询?
A1: 可以通过以下方法快速定位慢查询:
- 查询
V$LONG_EXEC_SQL视图,找出执行时间长的 SQL - 查询
V$SQL视图,按TOTAL_EXEC_TIME或AVG_EXEC_TIME排序 - 开启 SQL 日志,记录所有 SQL 执行情况
- 使用性能监控工具,实时监控 SQL 执行情况
Q2: 如何识别系统瓶颈?
A2: 识别系统瓶颈的方法:
- 查看
V$RESOURCE视图,了解 CPU、内存、IO 使用率 - 查看
V$SYSSTAT视图,分析系统统计信息 - 查看
V$SESSION视图,了解活跃会话情况 - 结合多个视图,综合分析系统状态
Q3: 如何分析锁等待和死锁?
A3: 分析锁等待和死锁的方法:
- 查询
V$LOCK视图,了解锁等待情况 - 查询
V$SESSION视图,了解会话状态 - 查询
V$TRX视图,了解事务情况 - 使用
DM 管理工具的锁管理功能,可视化查看锁情况
Q4: 如何优化 SQL 性能?
A4: 优化 SQL 性能的方法:
- 分析执行计划,识别低效操作
- 添加合适的索引
- 优化 SQL 语句结构
- 调整数据库参数
- 优化表设计,如分区、压缩等
Q5: 如何提高缓冲区命中率?
A5: 提高缓冲区命中率的方法:
- 增加数据缓冲区大小
- 优化 SQL 语句,减少物理读
- 调整索引,提高索引命中率
- 实施表分区,减少数据扫描范围
- 调整数据库参数,如
BUFFER_POOLS、BUFFER_POOL_SIZE等
性能视图分析工具
1. 原生工具
DM 管理工具
- 功能:提供图形化界面,支持性能视图查询和分析
- 适用场景:简单的性能分析和监控
disql 工具
- 功能:命令行工具,支持执行 SQL 语句查询性能视图
- 适用场景:脚本化性能分析
2. 第三方工具
Prometheus + Grafana
- 功能:实时监控和可视化性能数据
- 适用场景:企业级性能监控和分析
Zabbix
- 功能:监控和告警系统,支持性能数据采集和分析
- 适用场景:系统级性能监控和告警
SolarWinds Database Performance Analyzer
- 功能:专业的数据库性能分析工具,支持多种数据库
- 适用场景:复杂的数据库性能分析和优化
在实际应用中,应定期监控性能视图,关注关键指标,结合多个视图进行综合分析,使用脚本自动化分析,并持续优化和改进。同时,应结合实际业务场景和系统特点,选择合适的性能分析方法和工具,提高数据库的性能和稳定性。
