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2007-03-16

Oracle Sql优化笔记

基本的Sql编写注意事项
  • 尽量少用IN操作符,基本上所有的IN操作符都可以用EXISTS代替。
  • 不用NOT IN操作符,可以用NOT EXISTS或者外连接+替代。
  • Oracle 在执行IN子查询时,首先执行子查询,将查询结果放入临时表再执行主查询。而EXIST则是首先检查主查询,然后运行子查询直到找到第一个匹配项。NOT EXISTS比NOT IN效率稍高。但具体在选择IN或EXIST操作时,要根据主子表数据量大小来具体考虑。
  • 不用“<>”或者“!=”操作符。对不等于操作符的处理会造成全表扫描,可以用“<” or “>”代替。
  • Where子句中出现IS NULL或者IS NOT NULL时,Oracle会停止使用索引而执行全表扫描。可以考虑在设计表时,对索引列设置为NOT NULL。这样就可以用其他操作来取代判断NULL的操作。
  • 当通配符“%”或者“_”作为查询字符串的第一个字符时,索引不会被使用。
  • 对于有连接的列“||”,最后一个连接列索引会无效。尽量避免连接,可以分开连接或者使用不作用在列上的函数替代。
  • 如果索引不是基于函数的,那么当在Where子句中对索引列使用函数时,索引不再起作用。
  • Where子句中避免在索引列上使用计算,否则将导致索引失效而进行全表扫描。
  • 对数据类型不同的列进行比较时,会使索引失效。
  • 用“>=”替代“》”。
  • UNION操作符会对结果进行筛选,消除重复,数据量大的情况下可能会引起磁盘排序。如果不需要删除重复记录,应该使用UNION ALL。
  • Oracle从下到上处理Where子句中多个查询条件,所以表连接语句应写在其他Where条件前,可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在Where子句的末尾。
  • Oracle从右到左处理From子句中的表名,所以在From子句中包含多个表的情况下,将记录最少的表放在最后。(只在采用RBO优化时有效,下文详述)
  • Order By语句中的非索引列会降低性能,可以通过添加索引的方式处理。严格控制在Order By语句中使用表达式。
  • 不同区域出现的相同的Sql语句,要保证查询字符完全相同,以利用SGA共享池,防止相同的Sql语句被多次分析。
  • 多利用内部函数提高Sql效率。
  • 当在Sql语句中连接多个表时,使用表的别名,并将之作为每列的前缀。这样可以减少解析时间。
需要注意的是,随着Oracle的升级,查询优化器会自动对Sql语句进行优化,某些限制可能在新版本的Oracle下不再是问题。尤其是采用CBO(Cost-Based Optimization,基于代价的优化方式)时。

我们可以总结一下可能引起全表扫描的操作:
  • 在索引列上使用NOT或者“<>”;
  • 对索引列使用函数或者计算;
  • NOT IN操作;
  • 通配符位于查询字符串的第一个字符;
  • IS NULL或者IS NOT NULL;
  • 多列索引,但它的第一个列并没有被Where子句引用;
Oracle优化器

Oracle优化器(Optimizer)是Oracle在执行SQL之前分析语句的工具。
Oracle的优化器有两种优化方式:基于规则的(RBO)和基于代价的(CBO)。
  • RBO:优化器遵循Oracle内部预定的规则。
  • CBO:依据语句执行的代价,主要指对CPU和内存的占用。优化器在判断是否使用CBO时,要参照表和索引的统计信息。统计信息要在对表做analyze后才会有。Oracle8及以后版本,推荐用CBO方式。

Oracle优化器的优化模式主要有四种:
  • Rule:基于规则;
  • Choose:默认模式。根据表或索引的统计信息,如果有统计信息,则使用CBO方式;如果没有统计信息,相应列有索引,则使用RBO方式。
  • First rows:与Choose类似。不同的是如果表有统计信息,它将以最快的方式返回查询的前几行,以获得最佳响应时间。
  • All rows:即完全基于Cost的模式。当一个表有统计信息时,以最快方式返回表所有行,以获得最大吞吐量。没有统计信息则使用RBO方式。
设定优化模式的方式
  • Instance级别:在init.ora文件中设定OPTIMIZER_MODE;
  • Session级别:通过SQL> ALTER SESSION SET OPTIMIZER_MODE=;来设定。
  • 语句级别:通过SQL> SELECT /*+ALL+_ROWS*/ ……;来设定。可用的HINT包括/*+ALL_ROWS*/、/*+FIRST_ROWS*/、/*+CHOOSE*/、/*+RULE*/ 等。
要注意的是,如果表有统计信息,则可能造成语句不走索引的结果。可以用SQL>ANALYZE TABLE table_name DELETE STATISTICS; 删除索引。
对列和索引更新统计信息的SQL:
SQL> ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
SQL> ANALYZE INDEX index_name ESTIMATE STATISTICS;

2007-03-15

Tomcat性能优化笔记

Tomcat性能优化可从外部环境和自身调整两方面着手。
外部环境主要是Tomcat所在服务器的运行环境,包括操作系统层面、部署以及Java虚拟机的配置。

操作系统

这里不再赘述,跟优化其他服务器的思路与步骤没有本质区别。尽可能的增大可使用的内存容量、提高CPU的频率、保证文件系统的读写速率等等。对于可能发生很大并发连接的情况,可能需要修改内核参数来设置最大连接数。

Java虚拟机

Sun的JVM应该是多数情况下的第一选择。在满足项目要求的前提下可以选用版本较高的JVM版本,一般来说高版本产品在速度和效率上比低版本会有改进。
由 于Jvm系统垃圾收集机制的存在,在高负载情况下如果能根据系统的具体要求有效的调整最优化堆的大小,也可以起到一定优化作用。如果堆设置较大,则GC次 数变少,但每次花费较长时间,从而导致系统处理能力抖动较大;如果堆设置较小,则GC变得频繁,虽然对系统性能影响较小,但频繁的GC也会耗费系统资源。
JVM动态库有Server和Client两个版本,虽然差别不是很大,但生产环境还是推荐使用Server版本。
初此之外,主要的JVM还包括BEA JRockitIBM JVMJikes RVMKaffe等。可以根据项目的中间件产品选择对应厂商的JVM来获取有针对性的性能优化。

Tomcat自身的调整策略

  • 启动参数
  • Tomcat默认可以使用的内存是128MB。可以通过在启动时加入“-Xms”和“-Xmx”参数来获得更大的内存分配。但也要注意GC的问题。

  • 负载均衡
  • 比较复杂,有机会另文详述。

  • 集成Web服务器处理静态内容
  • 作 为一个Jsp/Servlet容器,Tomcat本身对静态Html文件的相应速度远逊Apache等Web服务器。通过与此类Web服务器的集成,可以 将对jsp内容的请求转发至Tomcat,而用Web服务器处理静态内容,能够非常显著的降低整体负载,提高整体响应的速度。

  • 调整线程数
  • Tomcat5使用线程池(Apache Portable Runtime)来加速响应速度。默认创建5个线程,最大 线程数是200.如果并发较大,则可以对以下几个参数进行具体的调整:
    maxThreads:Tomcat可创建的最大线程数;
    acceptCount:如果当前可用线程数为0,则将请求放入处理队列中。这个值限定了请求队列的大小,超过这个数值的请求将不予处理。
    connectionTimeout:网络连接超时数,单位毫秒。
    minSpareThreads:如果当前没有空闲线程,且没有超过maxThreads,一次性创建的空闲线程数量。Tomcat初始化时创建的线程数量也由此值设置。
    maxSpareThreads:一旦创建的线程超过此数值,Tomcat会关闭不再需要的线程。
    线程数可以大致上用 “同时在线人数*每秒用户操作次数*系统平均操作时间” 来计算。

  • 使用Jikes
  • Jikes是性能优良的Java编译器,在jsp容器中使用Jikes替代Sun的编译器能够有效提高jsp文件的编译速度。对于Tomcat 5.5,可以参考Jasper-Howto。要注意的是Windows版本的Jikes是不支持-encoding选项的,你需要自己编译。可以参考这里

  • 用Ant进行预编译
  • Tomcat官方推荐的部署方式是使用Ant对jsp进行预编译。直接在部署时将jsp编译为servlet类,能够在运行初期时显著提高响应速度。
可能还有其他遗漏,另文补充。