Oracle数据库存储管理与性能优化

透彻讲述不同存储方案的工作机理并验证；性能优化方面着重在问题发生、预判、防患、分析和解决上给出可行方案。

本书以Oracle 11g为蓝本，在某些实践应用中也讲到了12c版本，全面系统地介绍了大型对象关系型数据库服务器Oracle性能优化方面的大部分内容，包括看懂SQL执行计划、Oracle存储管理、Oracle内存管理、Oracle性能指标及追踪、Oracle性能报告、Oracle实战案例等内容

甘长春老师毕业于北京交通大学电气工程及自动化专业，目前供职于中国铁路北京局集团公司。自从参加工作以来，先后参与了多个铁路应用项目的开发工作，同时也与多家IT企业合作研发数据库架构设计及开发项目。通过这些项目的开发，积累了一定的实践经验，并从中获取了一些数据库开发运维的心得。除此之外，自2014年起，甘长春老师一直在天津大学软件学院从事兼职教学工作，所授课程为Oracle和PHP，教学经验的积累也让他更清晰地明白了如何把一个知识点讲解更清楚，力求引领读者尽快掌握书中所讲内容。张建军，毕业于天津师范大学计算机科学与技术专业 ，现任天津市融创软通科技股份有限公司副总经理，教育培训事业部技术总监 ，不错工程师；Oracle认证专家，RedHad（红帽）认证专家， 截至目前有近20年的软件开发、项目管理及教育培训工作经验。

章 Oracle体系结构概述 11.1 Oracle数据库进程结构 21.2 Oracle数据库逻辑结构 31.3 Oracle数据库物理结构 51.4 Oracle数据库逻辑结构与物理结构的耦合关系 61.5 本章小结 8第2章 SQL执行计划 92.1 看懂SQL执行计划前需要掌握的概念 92.2 SQL*Plus的执行计划设置 122.2.1 设置Autotrace（自动跟踪）参数 122.2.2 在SQL*Plus中显示SQL执行计划 132.3 使用TOAD、SQL Developer工具 212.3.1 TOAD分析工具 212.3.2 SQL Developer分析工具 222.4 SQL解析 242.4.1 Oracle SQL的硬解析和软解析 272.4.2 动态分析采样 282.5 关于RBO与CBO 282.6 关于执行计划中的索引访问方法 302.6.1 索引唯一扫描（INDEX UNIQUE SCAN） 312.6.2 索引范围扫描（INDEX RANGE SCAN） 322.6.3 索引跳跃扫描（INDEX SKIP SCAN） 332.6.4 索引快速全扫描（INDEX FAST FULL SCAN） 342.7 通过DBMS_XPLAN包查看以往SQL的执行计划 352.8 常用Hints（提示） 362.8.1 与优化器模式相关的Hint 372.8.2 与表访问相关的Hint 402.8.3 与索引访问相关的Hint 402.8.4 与表连接顺序相关的Hint 472.9 实践案例：位图索引对性能的影响 482.10 实践案例：分区索引对性能的影响 522.10.1 关于分区索引的说明 522.10.2 分区索引实验 542.11 如何更好地判断SQL效率 712.12 本章小结 72第3章 Oracle数据库存储结构 733.1 逻辑存储结构 733.1.1 块（Block） 733.1.2 区（Extent） 743.1.3 段（Segment） 753.1.4 表空间（Tablespace） 753.1.5 4种逻辑存储结构的关系 763.2 Oracle物理存储结构 763.3 本章小结 77第4章 Oracle表空间 784.1 表空间管理 784.1.1 表空间（TABLESPACE）的类型 794.1.2 表空间（TABLESPACE）的管理 804.1.3 表空间（TABLESPACE）的创建 824.2 表空间的查看 884.2.1 表空间固定信息的查看 894.2.2 表空间动态信息的查看 904.3 表空间管理准则 914.4 创建表空间应遵循的一般原则 924.5 表空间创建模板及其删除应用场景分析 944.5.1 表空间创建模板语句 954.5.2 表空间删除的4种方式及其应用场景分析 964.6 关于表空间创建的数据文件DATAFILE参数 984.6.1 SIZE子句 994.6.2 EXTENT分区分配方案 994.6.3 关于REUSE（重复使用）的说明 994.7 关于表空间参数的其他说明 1011．段Segment管理策略 1012．Table/Segment/Extent/Block之间的关系 1013．TABLESPACE和DATAFILE之间的关系 1014.8 回收表空间中浪费的空间 1014.8.1 查看表空间碎片率 1024.8.2 得到表空间的DDL（创建）语句 1034.8.3 表空间属性PCTINCREASE（百分比）参数的修改 1054.8.4 回收表空间碎片 1054.8.5 Oracle移动索引到其他表空间 1124.9 TABLE的碎片回收 1134.9.1 与回收TABLE碎片有关的两个存储过程 1134.9.2 表碎片回收处理 1184.10 Oracle 11g undo_retention（撤销保留时间） 1204.10.1 关于undo 的参数 1214.10.2 undo_retention（撤销保留时间）状态说明及参数调整 1224.11 本章小结 123第5章 自动存储管理（ASM） 1255.1 ASM概述 1255.1.1 ASM冗余 1255.1.2 ASM进程 1265.1.3 ASM实例和数据库实例对应关系 1275.1.4 Cluster（集群） ASM 架构 1275.2 ASM实例搭建 1285.2.1 环境介绍 1285.2.2 创建裸设备以及创建ASM磁盘组 1295.2.3 安装Oracle 网络基础架构win64_11gR2_grid组件 1335.2.4 后续处理 1345.3 ASM实例管理 1365.3.1 查看可用分区 1375.3.2 加入ASM磁盘 1385.3.3 开启CSS服务 1395.3.4 新建ASM DiskGroup给数据库使用 1395.4 磁盘组的管理 1435.4.1 磁盘组的创建与删除 1445.4.2 ASM磁盘的添加和删除 1475.4.3 磁盘组信息的查询 1495.4.4 磁盘组的重新平衡 1505.4.5 磁盘组的加载和卸载 1505.4.6 目录管理 1515.4.7 别名管理 1525.5 如何使用ASM磁盘组 1535.5.1 创建数据文件 1535.5.2 添加重做日志文件 1575.5.3 创建数据库 1595.6 本章小结 159第6章 Oracle的内存结构 1606.1 Oracle内存结构 1606.1.1 SGA（系统全局区） 1616.1.2 PGA（程序全局区） 1636.1.3 UGA（用户全局区） 1656.2 SGA组件介绍 1656.2.1 固定SGA（Fixed SGA） 1666.2.2 块缓冲区（Database Buffer Cache） 1666.2.3 数据高速缓存的工作原理过程 1676.2.4 重做日志缓冲区（Redo Log Buffer） 1686.2.5 共享池（Shared Pool） 1696.2.6 大池（Large Pool） 1706.2.7 Java池（Java Pool） 1706.2.8 流池（Stream Pool） 1706.3 PGA结构 1716.3.1 Private SQL Area（私有SQL区） 1716.3.2 Work Area（工作区） 1726.3.3 Session Memory 1736.3.4 自动PGA管理 1746.4 Oracle 11g系统进程介绍 1756.4.1 数据库写进程（DBWn） 1776.4.2 日志文件写进程（LGWR） 1786.4.3 检查点进程（CKPT） 1796.4.4 系统监控进程（SMON） 1806.4.5 进程监控进程（PMON） 1806.4.6 恢复进程（RECO） 1806.4.7 作业队列进程（CJQn） 1816.4.8 归档进程（ARCn） 1816.4.9 队列监控进程（QMNn） 1826.4.10 调度进程（Dnnn） 1826.4.11 内存管理进程（MMAN） 1826.4.12 恢复写入进程 （RVWR） 1826.4.13 内存管理进程（MMON） 1836.4.14 其他后台进程 1836.5 自动共享内存管理（ASMM） 1836.6 关于11g与12c内存管理 1856.6.1 Orodo内存管理形式 1866.6.2 11g下的AMM内存管理 1876.7 本章小结 188第7章 Oracle的内存分析与调整 1897.1 Oracle 内存工作机制 1897.2 内存使用情况分析 1907.2.1 剩余内存 1907.2.2 内存击中率 1907.3 SQL效率及其他指标查看分析 1937.3.1 检查占用CPU时间比较长的SQL语句 1937.3.2 执行效率最差的SQL语句 1947.3.3 识别低效率执行的语句 1957.3.4 V$sqlarea视图提供的执行细节 1967.3.5 查看数据库db_cache_size及各类pool_size值 1987.4 Oracle内存调整——系统全局区SGA 1997.5 Oracle内存调整——共享池（Shared Pool） 2017.5.1 共享池（Shared Pool）相关视图 2017.5.2 共享池（Shared Pool） 2077.5.3 库高速缓存（Library Cache） 2087.5.4 数据缓冲区（Buffer Cache） 2157.5.5 重做日志缓冲区（Redo Log Buffer） 2217.5.6 大池 2227.5.7 Java池 2227.5.8 流池 2237.6 本章小结 223第8章 Oracle动态性能指标 2248.1 主要与Oracle动态性能指标相关的基础概念 2248.2 从v$sysstat视图获取负载间档 2288.2.1 Buffer Cache Hit Ratio（DB缓存命中率） 2298.2.2 Soft Parse Ratio（软解析比率） 2298.2.3 In-Memory Sort Ratio（内存排序率） 2308.2.4 Parse To Execute Ratio（SQL解析执行比率） 2308.2.5 Parse CPU To Total CPU Ratio（CPU花费比率） 2308.2.6 Parse Time CPU To Parse Time Elapsed（锁竞争比率） 2308.3 其他计算统计以衡量负载方式 2318.3.1 Blocks Changed For Each Read(每次读引起的块改变) 2318.3.2 Rows For Each Sort（每个排序引发的排序行量） 2328.3.3 Oracle获取当前数据库负载情况信息 2328.4 本章小结 234第9章 Oracle的索引与性能 2359.1 Oracle数据库索引类型 2359.1.1 B*tree索引 2359.1.2 位图索引（Bitmap Index） 2369.1.3 位图连接索引（Bitmap Join Index） 2379.1.4 基于函数的索引（Function-Based Index） 2379.1.5 应用域索引（Application Domain Index） 2399.1.6 Hash索引 2429.1.7 分区索引 2429.2 索引典型操作 2439.2.1 典型创建操作 2439.2.2 典型删除操作 2439.2.3 典型移动操作 2449.2.4 得到创建索引的SQL语句 2449.2.5 查看数据库中的索引及跳过设置 2469.2.6 通用索引删除脚本 2469.3 有无索引及不同类型索引对查询效率高低影响实验 2479.4 关于索引的建议 2519.5 普通表转分区表实验及分区表相关信息查询 2549.5.1 普通表转分区表实验环境搭建 2549.5.2 普通表转分区表 2559.5.3 查看Oracle都有哪些分区表 2589.5.4 表分区查询 2599.6 本章小结 2590章 Oracle性能实验 26010.1 信息收集、库加压处理 26010.1.1 信息收集处理 26010.1.2 给数据库加压处理及瓶颈解决过程 27010.1.3 存储过程使用绑定 27210.1.4 将UPDATE命令加载到共享池并以并行方式执行 27310.1.5 通过并发给数据库加压 27310.1.6 查找SESSION ID及serial# 27410.1.7 杀掉SESSION ID 27510.1.8 通过merge命令加压 27510.1.9 批量数据加压处理 27710.2 信息查看跟踪SQL语句 27810.2.1 比率相关 27810.2.2 等待、锁及阻塞相关 28610.2.3 获取SQL语句相关 30210.2.4 资源消耗相关 31010.2.5 游标相关 31310.3 日常需要记录的监控点以及监控语句 31510.4 关于Oracle的I/O 31810.5 实验结论 31910.5.1 调优过程 31910.5.2 调优前后SPFILE参数文件对比 32310.5.3 实验总结 32610.6 本章小结 3261章 AWR报告 32711.1 AWR报告综述 32711.2 什么情况下会用到AWR 33211.3 如何生成AWR报告 33311.4 分析AWR报告 33611.4.1 AWR报告头 33611.4.2 Cache Sizes报告 33711.4.3 Load Profile报告 33711.4.4 Instance Efficiency Percentages报告 33911.4.5 Shared Pool Statistics报告 34111.4.6 Top 5 Timed Foreground Events（前5个严重等待事件）报告 34111.4.7 SQL ordered by Elapsed Time报告 34711.4.8 SQL ordered by CPU Time报告 34811.5 使用脚本自动生成AWR报告 34911.5.1 查快照snap_ID 34911.5.2 建立脚本并执行 35011.6 本章小结 3512章 Oracle的ADDM报告 35212.1 Oracle性能调优综述 35212.2 Oracle ADDM报告概述 35312.2.1 使用addmrpt.sql来创建ADDM报告 35312.2.2 使用DBMS_ADVISOR程序包来创建ADDM报告 35412.3 ADDM报告实验 35812.3.1 负荷环境搭建 35812.3.2 次采集快照并施加负荷 35912.3.3 采集第2次快照 35912.3.4 创建一个优化任务并执行 36012.3.5 查询建议结果 36112.3.6 ADDM报告解释 36112.4 本章小结 3653章 Oracle 11g R2 RAC集群部署实验 36713.1 总体规划 36713.1.1 部署环境 36713.1.2 网络配置 36813.1.3 Oracle软件组件 36813.1.4 数据库配置 36913.1.5 存储组件 36913.2 服务器规划 37013.2.1 通过StartWind 6.0虚拟磁盘 37013.2.2 划分Oracle安装目录DB(F:)和虚拟内存(G:) 37013.2.3 修改虚拟内存（两个节点都设置） 37113.2.4 修改winrac1和winrac2的hosts文件 37213.2.5 修改注册表，禁用媒体感知功能 37213.3 网络规划 37313.3.1 修改网卡名（两个节点都设置） 37313.3.2 修改网卡优先级并配置IP 37413.3.3 测试两点的连通性 37513.4 存储规划 37613.4.1 规划磁盘阵列 37613.4.2 共享安装目录DB(F:)和C盘 37713.5 安装Grid软件前的设置和检查 37813.5.1 服务器时间同步 37813.5.2 检测节点之间能否相互访问共享 37813.5.3 检查Grid安装是否符合条件 37913.6 Grid及数据库软件的安装 38213.6.1 安装win64 grid 11.2.0.4.0集群管理软件 38313.6.2 Clusterware安装校验（检查CRS资源状态） 38713.6.3 安装DATABASE软件 38813.6.4 创建ASM磁盘组 39113.6.5 DBCA建立数据库 39413.7 Oracle RAC集群管理常用操作 39813.8 本章小结 4014章 Oracle特殊问题的解决案例 40214.1 ORA-00257 archiver error 40214.2 由于恢复区空间不足导致ORA-03113错误 40414.3 解决Oracle SYSAUX空间占用严重问题 40514.3.1 清理SYSAUX下的历史统计信息 40614.3.2 清理SYAUX表空间中无效的ASH（活动会话历史）信息 40714.3.3 检查SYSAUX表空间可收缩的数据文件 40814.3.4 SYSAUX清理后的检查 409后记 411