Oracle 10g数据库中如何分析响应时间

在Oracle10g中，以前版本中比较难于获取的响应时间数据将会变得非常容易获取。

在以前看来，为了尽量获得数据库的最佳性能，Oracle的DBA们和性能分析专家一直很困难获得系统以及用户会话活动的一致的响应时间数据。DBA们面临的问题一直以来包括两个方面：第一个方面是准确定位数据库或者用户会话究竟在哪里消耗了时间；第二个方面就是确定用户体验的客观性质。

在数据库中产生所有可能的行为和交互作用，这些任务都不是没有价值的。 Oracle等待接口，在之前的很早的Oracle数据库版本中开始介绍的，对于那些知道如何使用等待接口的管理员来说这已经成为一个伟大的开始，即使它仍然缺乏告诉DBA系统或者用户会话是否有效的处理了事务或者查询这个理想的能力。启用和钻研跟踪文件能够存储这个级别上的详细信息，但是对于大多数超负荷工作管理大型数据库的DBA们，这个钻研是奢侈的而耗费时间的。

幸运的是，那些将数据库升级到Oracle10g的DBA们将会发现找到主要的响应时间变得很容易，可以允许一个非常好的图表来显示系统和会话级的响应时间数据。很重要的一点，Oracle的ADDM提供了一个查看响应时间的方法，通过自动分析收集的统计信息，识别问题区域，甚至可以通过Oracle企业管理器网络控制的图形界面提供建议。

此外，与我们这里讨论相关的是Oracle10g数据库的历史数据机制允许DBA们按时查看对响应时间趋势的分析，这将有助于DBA们确定事务/系统的高峰时期，更好的定位那些拉长批处理周期和ETL作业的进程和SQL语句。

这里主要讨论用于系统、会话和SQL级别上那些历史机制的用途。

系统层的响应时间分析：

先来看看典型的几个经常问到DBA们的问题：

通常来说，数据库运行的状况如何？

用户体验感觉的平均响应时间是多少？

什么行为是最影响整个响应时间的？

上述问题在Oracle10g数据库之前对于DBA们来说是相当不好回答的，但是如果使用了最新的Oracle10g数据库之后，这些数据信息将会很容易的被捕获到。

首先，Oracle10g数据库运行的状况如何这个问题可以通过下面的查询来获得：

select METRIC_NAME，VALUE

from SYS.V_$SYSMETRIC

where METRIC_NAME IN （'Database CPU Time Ratio'，'Database Wait Time Ratio'）

AND INTSIZE_CSEC = （select max（INTSIZE_CSEC） from SYS.V_$SYSMETRIC）；

METRIC_NAME VALUE

Database Wait Time Ratio 31.3499111

Database CPU Time Ratio 68.6500888

Oracle10g数据库中的V$SYSMETRIC视图中存在一些非常有用的响应时间数据，其中两个比较重要的就是Wait Time Ratio 和Database CPU Time Ratio.上面的查询显示了数据库中最新的关于这两个统计数据的快照，这将有助于帮助我们确定是否数据库正在经历着一个比较高的等待百分率和瓶颈。数据库的CPU Time Ratio是由数据库中的"database time"的数值除以CPU的数量，"database time"定义为数据库消耗在用户级别调用所花费的时间（不包括实例的后台进程活动所消耗的时间）。比较高的值（90%-95%以上）代表很少等待和瓶颈活动，因为各个系统不同，这个阀值只能作为一个一般的规则来使用。

还可以使用如下的查询来迅速查看最新一个小时的信息，看看数据库的总性能如何：

select end_time，value

from sys.v_$sysmetric_history

where metric_name = 'Database CPU Time Ratio'

order by 1；

END_TIME VALUE

2007-1-24 2 3.21949216

2007-1-24 2 3.01443414

2007-1-24 2 9.75636353

2007-1-24 2 9.28581409

2007-1-24 2 43.3490481

2007-1-24 2 38.8366361

2007-1-24 2 32.0272511

2007-1-24 2 0

2007-1-24 2 22.9580733

2007-1-24 2 33.0615102

2007-1-24 2 43.1294933

可以从V$SYSMETRIC_SUMMARY视图中获得数据库整体性能效率的最大、最小和平均值：

select CASE METRIC_NAME

WHEN 'SQL Service Response Time' then 'SQL Service Response Time （secs）'

WHEN 'Response Time Per Txn' then 'Response Time Per Txn （secs）'

ELSE METRIC_NAME

END METRIC_NAME，

CASE METRIC_NAME

WHEN 'SQL Service Response Time' then ROUND（（MINVAL / 100），2）

WHEN 'Response Time Per Txn' then ROUND（（MINVAL / 100），2）

ELSE MINVAL

END MININUM，

CASE METRIC_NAME

WHEN 'SQL Service Response Time' then ROUND（（MAXVAL / 100），2）

WHEN 'Response Time Per Txn' then ROUND（（MAXVAL / 100），2）

ELSE MAXVAL

END MAXIMUM，

CASE METRIC_NAME

WHEN 'SQL Service Response Time' then ROUND（（***ERAGE / 100），2）

WHEN 'Response Time Per Txn' then ROUND（（***ERAGE / 100），2）

ELSE ***ERAGE

END ***ERAGE

from SYS.V_$SYSMETRIC_SUMMARY

where METRIC_NAME in （'CPU Usage Per Sec'，

'CPU Usage Per Txn'，

'Database CPU Time Ratio'，

'Database Wait Time Ratio'，

'Executions Per Sec'，

'Executions Per Txn'，

'Response Time Per Txn'，

'SQL Service Response Time'，

'User Transaction Per Sec'）

ORDER BY 1；

METRIC_NAME MININUM MAXIMUM ***ERAGE

CPU Usage Per Sec 0 53.9947577 11.1603280

CPU Usage Per Txn 0 168.731666 24.8848615

Database CPU Time Ratio 0 87.1866295 35.8114730

Database Wait Time Ratio 0 90.7141859 64.1885269

Executions Per Sec 0 540.768348 114.852472

Executions Per Txn 0 1911 279.912779

Response Time Per Txn （secs） 0 3.88 0.66

SQL Service Response Time （secs） 0 0 0

User Transaction Per Sec 0 4.70183486 0.94469007

上面的查询包含了更多的详细的响应时间数据。DBA们还需要收集在系统级别上的用户通讯的平均响应时间，上面的查询给出了需要的结果。如果用户抱怨响应时间太慢，那么DBA就应该查看 Response Time Per Txn和SQL Service Response Time数据是否存在数据库问题。

如果响应时间不在是那么渴求，那么DBA就会想了解究竟是什么类型的用户活动让数据库的响应变得如此的慢，在Oracle10g数据库之前，这些信息 是比较难获取的，但是现在就变得非常容易，执行如下查询：

select case db_stat_name

when 'parse time elapsed' then

'soft parse time'

else db_stat_name

end db_stat_name，

case db_stat_name

when 'sql execute elapsed time' then

time_secs - plsql_time

when 'parse time elapsed' then

time_secs - hard_parse_time

else time_secs

end time_secs，

case db_stat_name

when 'sql execute elapsed time' then

round（100 * （time_secs - plsql_time） / db_time，2）

when 'parse time elapsed' then

round（100 * （time_secs - hard_parse_time） / db_time，2）

else round（100 * time_secs / db_time，2）

end pct_time

from

（select stat_name db_stat_name，

round（（value / 1000000），3） time_secs

from sys.v_$sys_time_model

where stat_name not in（'DB time'，'background elapsed time'，

'background cpu time'，'DB CPU'）），

（select round（（value / 1000000），3） db_time

from sys.v_$sys_time_model

where stat_name = 'DB time'），

（select round（（value / 1000000），3） plsql_time

from sys.v_$sys_time_model

where stat_name = 'PL/SQL execution elapsed time'），

（select round（（value / 1000000），3） hard_parse_time

from sys.v_$sys_time_model

where stat_name = 'hard parse elapsed time'）

order by 2 desc；

DB_STAT_NAME TIME_SECS PCT_TIME

sql execute elapsed time 65.644 89.7

hard parse elapsed time 26.661 36.43

PL/SQL execution elapsed time 12.766 17.44

PL/SQL compilation elapsed time 6.353 8.68

soft parse time 2.15 2.94

connection management call elapsed time 1.084 1.48

hard parse （sharing criteria） elapsed time 0.448 0.61

repeated bind elapsed time 0.026 0.04

failed parse elapsed time 0.009 0.01

hard parse （bind mismatch） elapsed time 0.002 0

RMAN cpu time （backup/restore） 0 0

inbound PL/SQL rpc elapsed time 0 0

sequence load elapsed time 0 0

Java execution elapsed time 0 0

failed parse （out of shared memory） elapsed time 0 0

可以在V$SYS_TIME_MODEL视图中找到相应的主要花费时间处理的部分，然后就可以根据这些来对数据库进行相应的调整。

除了活动时间，DBA也还想知道整体的等待时间。在Oracle10g数据库之前，DBA必须查看单独的等待事件来找出等待和瓶颈，现在Oracle10g数据库提供一个等待的概要机制。

select WAIT_CLASS，

TOTAL_WAITS，

round（100 * （TOTAL_WAITS / SUM_WAITS），2） PCT_WAITS，

ROUND（（TIME_WAITED / 100），2） TIME_WAITED_SECS，

round（100 * （TIME_WAITED / SUM_TIME），2） PCT_TIME

from

（select WAIT_CLASS，

TOTAL_WAITS，

TIME_WAITED

from V$SYSTEM_WAIT_CLASS

where WAIT_CLASS ！= 'Idle'），

（select sum（TOTAL_WAITS） SUM_WAITS，

sum（TIME_WAITED） SUM_TIME

from V$SYSTEM_WAIT_CLASS

where WAIT_CLASS ！= 'Idle'）

order by 5 desc；

WAIT_CLASS TOTAL_WAITS PCT_WAITS TIME_WAITED_SECS PCT_TIME

User I/O 5748 61.71 67.57 65.79

Other 182 1.95 16.85 16.41

System I/O 2975 31.94 11.27 10.97

Concurrency 114 1.22 6.76 6.58

Commit 61 0.65 0.22 0.21

Network 233 2.5 0.03 0.03

Application 2 0.02 0 0

这样就能非常容易的找出大部分的整体等待时间。如同响应时间数据一样，我们可以用下面的查询来及时回顾最新的一个小时等待类型：

select a.sid，

b.username，

a.wait_class，

a.total_waits，

round（（a.time_waited / 100），2） time_waited_secs

from sys.v_$session_wait_class a，

sys.v_$session b

where b.sid = a.sid and

b.username is not null and

a.wait_class ！= 'Idle'

order by 5 desc；

SID USERNAME WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED_SECS

38 SYS User I/O 22 0.19

48 SYS User I/O 15 0.12

38 SYS Network 21 0.01

48 SYS Network 24 0

38 SYS Application 2 0

这个时候，就可以检查标准的单独等待事件就如在以前版本的Oracle数据库中查询V$ SESSION_WAIT和V$SESSION_EVENT视图。在Oracle10g数据库中DBA还将可以找出新的等待类型在这两张视图中。如果需要找出以前哪个会话登录并且消耗了大部分的资源，你可以使用下面的查询，下面的例子是查找午夜12点到5点的数据库活动，并且包括用户的I/O等待。

select sess_id，

username，

program，

wait_event，

sess_time，

round（100 * （sess_time / total_time），2） pct_time_waited

from

（select a.session_id sess_id，

decode（session_type，'background'，session_type，c.username） username，

a.program program，

b.name wait_event，

sum（a.time_waited） sess_time

from sys.v_$active_session_history a，

sys.v_$event_name b，

sys.dba_users c

where a.event# = b.event# and

a.user_id = c.user_id and

sample_time > '22-JAN-07 12：00：00 AM' and

sample_time < '22-JAN-07 05：00：00 AM' and

b.wait_class = 'User I/O'

group by a.session_id，

decode（session_type，'background'，session_type，c.username），

a.program，

b.name），

SQL语句响应时间分析

在Oracle9i数据库中查看SQL语句的响应时间就变得比较容易了，现在在Oracle10g中，DBA们拥有更多的工具可以帮助他们跟踪效率低下的数据库代码。以前可以用来查询的视图是V$SQLAREA，从Oracle9i开始，这个视图增加了ELAPSED_TIME和CPU_TIME两个列，这极大的有助于去确定实际用户的SQL语句的执行经历。（如果除以执行的次数列EXECUTIONS，那么将得到平均每次执行这个SQL语句所用的平均时间）在Oracle10g数据库中，V$SQLAREA视图中增加了6个新的和等待以及时间相关的列：

APPLICATION_WAIT_TIME

CONCURRENCY_WAIT_TIME

CLUSTER_WAIT_TIME

USER_IO_WAIT_TIME

PLSQL_EXEC_TIME

J***A_EXEC_TIME

这些新的列有助于确定很多信息，例如：一个存储过程中花费在PL/SQL代码和标准SQL执行上的时间的对比，以及一个SQL语句经历的任何详细的用户I/O等待。例如：下面的SQL语句能帮助找到前5位用户I/O等待最高的SQL语句：

select * from

（select sql_text，

sql_id，

elapsed_time，

cpu_time，

user_io_wait_time

from sys.v_$sqlarea

order by 5 desc）

where rownum < 6；

SQL_TEXT SQL_ID ELAPSED_TIME CPU_TIME USER_IO_WAIT_TIME

DECLARE job BINARY_INTEGER ：= ：job；

next_date DATE ：= ：mydate； broken BOOLEAN ：

6gvch1xu9ca3g 11077912 747091 8593479

select /*+ index（idl_ub1$ i_idl_ub11） +*/ piece#，

length，piece from idl_ub1

$ wher cvn54b7yz0s8u 6455976 220128 6427409

select s.synonym_name object_name，

o.object_type from sys.all_synonyms s，

s fqmpmkfr6pqyk 11814078 6958760 3189450

select /*+ rule */ bucket， endpoint， col#，

epvalue from histgrm$ where obj#=：1 a db78fxqxwxt7r

2737680 193937 2689611

select /*+ index（idl_ub2$ i_idl_ub21） +*/ piece#，

length，piece from idl_ub2$

where 39m4sx9k63ba2 2322664 108100 2307700

当然，获取最消耗时间或者等待时间最长的SQL语句非常不错，但是同时也需要抓住其要点—— 在V$ACTIVE_SESSION_HISTORY视图中又一次出现的SQL语句。通过这个视图，能够找出具体什么等待时间延迟了SQL语句执行，连同实际的文件，对象以及阻塞的对象导致等待。

例如：设想已经找到一个特别的SQL语句，看上去在用户I/O等待时间方面极端的严重，那么可以执行下面的查询来得到等待时间中各个单独的等待事件，等待的文件，等待的对象：

select event，

time_waited，

owner，

object_name，

current_file#，

current_block#

from sys.v_$active_session_history a，

sys.dba_objects b

where sql_id = '6gvch1xu9ca3g' and

a.current_obj# = b.object_id and

time_waited <> 0；

EVENT TIME_WAITED OWNER OBJECT_NAME file block

db file sequential read 27665 SYSMAN MGMT_METRICS_1HOUR_PK 3 29438

db file sequential read 3985 SYSMAN SEVERITY_PRIMARY_KEY 3 52877

当然，也可以通过使用V$ACTIVE_SESSION_HISTORY视图中的历史数据的方式来限制一段特殊时间内的没有优化的SQL语句。问题在于 Oracle10g数据库通过简化的数据字典视图把SQL语句的响应时间分析变得非常的简单，比起以前运用消耗时间的trace方法来说。

总结

DBA们和性能分析专家们管理Oracle10g数据库的性能时会发现在最新的Oracle旗舰数据库中已经把许多的响应时间数据做成了动态性能视图。这些统计信息将有助于迅速找出大型复杂数据库中的性能瓶颈所在。