星期三, 一月 16, 2008

存储过程编写经验和优化措施

1、开发人员如果用到其他库的Table或View,务必在当前库中建立View来实现跨库操作,最好不要直接使用“databse.dbo.table_name”,因为sp_depends不能显示出该SP所使用的跨库table或view,不方便校验。2、开发人员在提交SP前,必须已经使用set showplan on分析过查询计划,做过自身的查询优化检查。3、高程序运行效率,优化应用程序,在SP编写过程中应该注意以下几点:a) SQL的使用规范:i. 尽量避免大事务操作,慎用holdlock子句,提高系统并发能力。ii. 尽量避免反复访问同一张或几张表,尤其是数据量较大的表,可以考虑先根据条件提取数据到临时表中,然后再做连接。iii. 尽量避免使用游标,因为游标的效率较差,如果游标操作的数据超过1万行,那么就应该改写;如果使用了游标,就要尽量避免在游标循环中再进行表连接的操作。iv. 注意where字句写法,必须考虑语句顺序,应该根据索引顺序、范围大小来确定条件子句的前后顺序,尽可能的让字段顺序与索引顺序相一致,范围从大到小。v. 不要在where子句中的“=”左边进行函数、算术运算或其他表达式运算,否则系统将可能无法正确使用索引。vi. 尽量使用exists代替select count(1)来判断是否存在记录,count函数只有在统计表中所有行数时使用,而且count(1)比count(*)更有效率。vii. 尽量使用“>=”,不要使用“>”。viii. 注意一些or子句和union子句之间的替换ix. 注意表之间连接的数据类型,避免不同类型数据之间的连接。x. 注意存储过程中参数和数据类型的关系。xi. 注意insert、update操作的数据量,防止与其他应用冲突。如果数据量超过200个数据页面(400k),那么系统将会进行锁升级,页级锁会升级成表级锁。b) 索引的使用规范:i. 索引的创建要与应用结合考虑,建议大的OLTP表不要超过6个索引。ii. 尽可能的使用索引字段作为查询条件,尤其是聚簇索引,必要时可以通过index index_name来强制指定索引iii. 避免对大表查询时进行table scan,必要时考虑新建索引。iv. 在使用索引字段作为条件时,如果该索引是联合索引,那么必须使用到该索引中的第一个字段作为条件时才能保证系统使用该索引,否则该索引将不会被使用。v. 要注意索引的维护,周期性重建索引,重新编译存储过程。c) tempdb的使用规范:i. 尽量避免使用distinct、order by、group by、having、join、***pute,因为这些语句会加重tempdb的负担。ii. 避免频繁创建和删除临时表,减少系统表资源的消耗。iii. 在新建临时表时,如果一次性插入数据量很大,那么可以使用select into代替create table,避免log,提高速度;如果数据量不大,为了缓和系统表的资源,建议先create table,然后insert。iv. 如果临时表的数据量较大,需要建立索引,那么应该将创建临时表和建立索引的过程放在单独一个子存储过程中,这样才能保证系统能够很好的使用到该临时表的索引。v. 如果使用到了临时表,在存储过程的最后务必将所有的临时表显式删除,先truncate table,然后drop table,这样可以避免系统表的较长时间锁定。vi. 慎用大的临时表与其他大表的连接查询和修改,减低系统表负担,因为这种操作会在一条语句中多次使用tempdb的系统表。d) 合理的算法使用:根据上面已提到的SQL优化技术和ASE Tuning手册中的SQL优化内容,结合实际应用,采用多种算法进行比较,以获得消耗资源最少、效率最高的方法。具体可用ASE调优命令:set statistics io on, set statistics time on , set showplan on 等

SQL语句优化技术分析

操作符优化 IN 操作符 用IN写出来的SQL的优点是比较容易写及清晰易懂,这比较适合现代软件开发的风格。 但是用IN的SQL性能总是比较低的,从ORACLE执行的步骤来分析用IN的SQL与不用IN的SQL有以下区别:    ORACLE试图将其转换成多个表的连接,如果转换不成功则先执行IN里面的子查询,再查询外层的表记录,如果转换成功则直接采用多个表的连接方式查询。由此可见用IN的SQL至少多了一个转换的过程。一般的SQL都可以转换成功,但对于含有分组统计等方面的SQL就不能转换了。    推荐方案:在业务密集的SQL当中尽量不采用IN操作符。 NOT IN操作符    此操作是强列推荐不使用的,因为它不能应用表的索引。    推荐方案:用NOT EXISTS 或(外连接+判断为空)方案代替 <> 操作符(不等于)    不等于操作符是永远不会用到索引的,因此对它的处理只会产生全表扫描。 推荐方案:用其它相同功能的操作运算代替,如    a<>0 改为 a>0 or a<0>’’ 改为 a>’’ IS NULL 或IS NOT NULL操作(判断字段是否为空)    判断字段是否为空一般是不会应用索引的,因为B树索引是不索引空值的。    推荐方案: 用其它相同功能的操作运算代替,如    a is not null 改为 a>0 或a>’’等。    不允许字段为空,而用一个缺省值代替空值,如业扩申请中状态字段不允许为空,缺省为申请。    建立位图索引(有分区的表不能建,位图索引比较难控制,如字段值太多索引会使性能下降,多人更新操作会增加数据块锁的现象) > 及 < 操作符(大于或小于操作符)    大于或小于操作符一般情况下是不用调整的,因为它有索引就会采用索引查找,但有的情况下可以对它进行优化,如一个表有100万记录,一个数值型字段A,30万记录的A=0,30万记录的A=1,39万记录的A=2,1万记录的A=3。那么执行A>2与A>=3的效果就有很大的区别了,因为A>2时ORACLE会先找出为2的记录索引再进行比较,而A>=3时ORACLE则直接找到=3的记录索引。 LIKE操作符 LIKE操作符可以应用通配符查询,里面的通配符组合可能达到几乎是任意的查询,但是如果用得不好则会产生性能上的问题,如LIKE ‘%5400%’ 这种查询不会引用索引,而LIKE ‘X5400%’则会引用范围索引。一个实际例子:用YW_YHJBQK表中营业编号后面的户标识号可来查询营业编号 YY_BH LIKE ‘%5400%’ 这个条件会产生全表扫描,如果改成YY_BH LIKE ’X5400%’ OR YY_BH LIKE ’B5400%’ 则会利用YY_BH的索引进行两个范围的查询,性能肯定大大提高。 UNION操作符 UNION在进行表链接后会筛选掉重复的记录,所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算,删除重复的记录再返回结果。实际大部分应用中是不会产生重复的记录,最常见的是过程表与历史表UNION。如: select * from gc_dfys union select * from ls_jg_dfys 这个SQL在运行时先取出两个表的结果,再用排序空间进行排序删除重复的记录,最后返回结果集,如果表数据量大的话可能会导致用磁盘进行排序。 推荐方案:采用UNION ALL操作符替代UNION,因为UNION ALL操作只是简单的将两个结果合并后就返回。 select * from gc_dfys union all select * from ls_jg_dfys SQL书写的影响 同一功能同一性能不同写法SQL的影响 如一个SQL在A程序员写的为    Select * from zl_yhjbqk B程序员写的为    Select * from dlyx.zl_yhjbqk(带表所有者的前缀) C程序员写的为    Select * from DLYX.ZLYHJBQK(大写表名) D程序员写的为    Select * from DLYX.ZLYHJBQK(中间多了空格) 以上四个SQL在ORACLE分析整理之后产生的结果及执行的时间是一样的,但是从ORACLE共享内存SGA的原理,可以得出ORACLE对每个SQL 都会对其进行一次分析,并且占用共享内存,如果将SQL的字符串及格式写得完全相同则ORACLE只会分析一次,共享内存也只会留下一次的分析结果,这不仅可以减少分析SQL的时间,而且可以减少共享内存重复的信息,ORACLE也可以准确统计SQL的执行频率。 WHERE后面的条件顺序影响 WHERE子句后面的条件顺序对大数据量表的查询会产生直接的影响,如 Select * from zl_yhjbqk where dy_dj = '1KV以下' and xh_bz=1 Select * from zl_yhjbqk where xh_bz=1 and dy_dj = '1KV以下' 以上两个SQL中dy_dj(电压等级)及xh_bz(销户标志)两个字段都没进行索引,所以执行的时候都是全表扫描,第一条SQL的dy_dj = '1KV以下'条件在记录集内比率为99%,而xh_bz=1的比率只为0.5%,在进行第一条SQL的时候99%条记录都进行dy_dj及xh_bz的比较,而在进行第二条SQL的时候0.5%条记录都进行dy_dj及xh_bz的比较,以此可以得出第二条SQL的CPU占用率明显比第一条低。 查询表顺序的影响 在FROM后面的表中的列表顺序会对SQL执行性能影响,在没有索引及ORACLE没有对表进行统计分析的情况下ORACLE会按表出现的顺序进行链接,由此因为表的顺序不对会产生十分耗服务器资源的数据交叉。(注:如果对表进行了统计分析,ORACLE会自动先进小表的链接,再进行大表的链接)
SQL语句索引的利用 对操作符的优化(见上节) 对条件字段的一些优化 采用函数处理的字段不能利用索引,如: substr(hbs_bh,1,4)=’5400’,优化处理:hbs_bh like ‘5400%’ trunc(sk_rq)=trunc(sysdate), 优化处理: sk_rq>=trunc(sysdate) and sk_rq50,优化处理:ss_df>30 ‘X’hbs_bh>’X5400021452’,优化处理:hbs_bh>’5400021542’ sk_rq+5=sysdate,优化处理:sk_rq=sysdate-5 hbs_bh=5401002554,优化处理:hbs_bh=’ 5401002554’,注:此条件对hbs_bh 进行隐式的to_number转换,因为hbs_bh字段是字符型。 条件内包括了多个本表的字段运算时不能进行索引,如: ys_df>cx_df,无法进行优化 qc_bhkh_bh=’5400250000’,优化处理:qc_bh=’5400’ and kh_bh=’250000’ 应用ORACLE的HINT(提示)处理 提示处理是在ORACLE产生的SQL分析执行路径不满意的情况下要用到的。它可以对SQL进行以下方面的提示 目标方面的提示: COST(按成本优化) RULE(按规则优化) CHOOSE(缺省)(ORACLE自动选择成本或规则进行优化) ALL_ROWS(所有的行尽快返回) FIRST_ROWS(第一行数据尽快返回) 执行方法的提示: USE_NL(使用NESTED LOOPS方式联合) USE_MERGE(使用MERGE JOIN方式联合) USE_HASH(使用HASH JOIN方式联合) 索引提示: INDEX(TABLE INDEX)(使用提示的表索引进行查询) 其它高级提示(如并行处理等等)

大型数据库的设计原则与开发技巧

随着计算机技术越来越广泛地应用于国民经济的各个领域,在计算机硬件不断微型化的同时,应用系统向着复杂化、大型化的方向发展。数据库是整个系统的核心,它的设计直接关系系统执行的效率和系统的稳定性。因此在软件系统开发中,数据库设计应遵循必要的数据库范式理论,以减少冗余、保证数据的完整性与正确性。只有在合适的数据库产品上设计出合理的数据库模型,才能降低整个系统的编程和维护难度,提高系统的实际运行效率。虽然对于小项目或中等规模的项目开发人员可以很容易地利用范式理论设计出一套符合要求的数据库,但对于一个包含大型数据库的软件项目,就必须有一套完整的设计原则与技巧。
一、成立数据小组 大型数据库数据元素多,在设计上有必要成立专门的数据小组。由于数据库设计者不一定是使用者,对系统设计中的数据元素不可能考虑周全,数据库设计出来后,往往难以找到所需的库表,因此数据小组最好由熟悉业务的项目骨干组成。 数据小组的职能并非是设计数据库,而是通过需求分析,在参考其他相似系统的基础上,提取系统的基本数据元素,担负对数据库的审核。审核内容包括审核新的数据库元素是否完全、能否实现全部业务需求;对旧数据库(如果存在旧系统)的分析及数据转换;数据库设计的审核、控制及必要调整。
二、设计原则
1.规范命名。所有的库名、表名、域名必须遵循统一的命名规则,并进行必要说明,以方便设计、维护、查询。 2.控制字段的引用。在设计时,可以选择适当的数据库设计管理工具,以方便开发人员的分布式设计和数据小组的集中审核管理。采用统一的命名规则,如果设计的字段已经存在,可直接引用;否则,应重新设计。 3.库表重复控制。在设计过程中,如果发现大部分字段都已存在,开发人员应怀疑所设计的库表是否已存在。通过对字段所在库表及相应设计人员的查询,可以确认库表是否确实重复。 4.并发控制。设计中应进行并发控制,即对于同一个库表,在同一时间只有一个人有控制权,其他人只能进行查询。 5.必要的讨论。数据库设计完成后,数据小组应与相关人员进行讨论,通过讨论来熟悉数据库,从而对设计中存在的问题进行控制或从中获取数据库设计的必要信息。 6.数据小组的审核。库表的定版、修改最终都要通过数据小组的审核,以保证符合必要的要求。 7.头文件处理。每次数据修改后,数据小组要对相应的头文件进行修改(可由管理软件自动完成),并通知相关的开发人员,以便进行相应的程序修改。
三、设计技巧
1.分类拆分数据量大的表。对于经常使用的表(如某些参数表或代码对照表),由于其使用频率很高,要尽量减少表中的记录数量。例如,银行的户主账表原来设计成一张表,虽然可以方便程序的设计与维护,但经过分析发现,由于数据量太大,会影响数据的迅速定位。如果将户主账表分别设计为活期户主账、定期户主账及对公户主账等,则可以大大提高查询效率。 2.索引设计。对于大的数据库表,合理的索引能够提高整个数据库的操作效率。在索引设计中,索引字段应挑选重复值较少的字段;在对建有复合索引的字段进行检索时,应注意按照复合索引字段建立的顺序进行。例如,如果对一个5万多条记录的流水表以日期和流水号为序建立复合索引,由于在该表中日期的重复值接近整个表的记录数,用流水号进行查询所用的时间接近3秒;而如果以流水号为索引字段建立索引进行相同的查询,所用时间不到1秒。因此在大型数据库设计中,只有进行合理的索引字段选择,才能有效提高整个数据库的操作效率。 3.数据操作的优化。在大型数据库中,如何提高数据操作效率值得关注。例如,每在数据库流水表中增加一笔业务,就必须从流水控制表中取出流水号,并将其流水号的数值加一。正常情况下,单笔操作的反应速度尚属正常,但当用它进行批量业务处理时,速度会明显减慢。经过分析发现,每次对流水控制表中的流水号数值加一时都要锁定该表,而该表却是整个系统操作的核心,有可能在操作时被其他进程锁定,因而使整个事务操作速度变慢。对这一问题的解决的办法是,根据批量业务的总笔数批量申请流水号,并对流水控制表进行一次更新,即可提高批量业务处理的速度。另一个例子是对插表的优化。对于大批量的业务处理,如果在插入数据库表时用普通的Insert语句,速度会很慢。其原因在于,每次插表都要进行一次I/O操作,花费较长的时间。改进后,可以用Put语句等缓冲区形式等满页后再进行I/O操作,从而提高效率。对大的数据库表进行删除时,一般会直接用Delete语句,这个语句虽然可以进行小表操作,但对大表却会因带来大事务而导致删除速度很慢甚至失败。解决的方法是去掉事务,但更有效的办法是先进行Drop操作再进行重建。 4.数据库参数的调整。数据库参数的调整是一个经验不断积累的过程,应由有经验的系统管理员完成。以Informix数据库为例,记录锁的数目太少会造成锁表的失败;逻辑日志的文件数目太少会造成插入大表失败等,这些问题都应根据实际情况进行必要的调整。 5.必要的工具。在整个数据库的开发与设计过程中,可以先开发一些小的应用工具,如自动生成库表的头文件、插入数据的初始化、数据插入的函数封装、错误跟踪或自动显示等,以此提高数据库的设计与开发效率。 6.避免长事务。对单个大表的删除或插入操作会带来大事务,解决的办法是对参数进行调整,也可以在插入时对文件进行分割。对于一个由一系列小事务顺序操作共同构成的长事务(如银行交易系统的日终交易),可以由一系列操作完成整个事务,但其缺点是有可能因整个事务太大而使不能完成,或者,由于偶然的意外而使事务重做所需的时间太长。较好的解决方法是,把整个事务分解成几个较小的事务,再由应用程序控制整个系统的流程。这样,如果其中某个事务不成功,则只需重做该事务,因而既可节约时间,又可避免长事务。 7.适当超前。计算机技术发展日新月异,数据库的设计必须具有一定前瞻性,不但要满足当前的应用要求,还要考虑未来的业务发展,同时必须有利于扩展或增加应用系统的处理功能。
相对于中小型数据库,大型数据库的设计与开发要复杂得多,因此在设计、开发过程中,除了要遵循数据库范式理论、增加系统的一致性和完整性外,还要在总体上根据具体情况进行分布式设计,紧紧把握集中控制、统一审核的基本原则,保证数据库设计结构紧凑、分布平衡、定位迅速。在数据库操作上,要采用一定的技巧提高整个应用系统的执行效率,并注意适当超前,以适应不断变化的应用及系统发展的要求。