基于sql和表设计的oracle数据库开发审计研究

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1、基于SQL和表设计的Oracle数据库开发审计研究　　摘要：企业级信息系统的数据库表设计和SQL语句优化，对提高信息系统性能和稳定性、可靠性有着重要意义。基于数据库表设计和SQL语句优化技术，提出了一套数据库开发审计标准，根据标准对一个企业级信息系统进行了多次数据库开发审计，发现了系统潜在的性能隐患，采取相应措施，改善了信息系统性能。　　关键词：SQL优化；企业级信息系统；表设计；索引优化；数据库开发审计　　DOIDOI：10.11907/rjdk.162063　　中图分类号：TP391　　文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0136-03　　0引言　　随着

2、计算机技术和网络技术的普及，数据库技术得到了长足发展，成为现代计算机应用与信息系统的核心技术。随着信息系统用户规模和应用范围的不断扩展，数据库性能问题越来越突出，越来越难以优化，需要在信息系统开发及试运行阶段进行库表设计、索引优化和SQL优化来解决系统性能瓶颈，以确保数据库和信息系统稳定、高效运行。　　Oracle数据库是当前市场占有率最高、使用范围最广的关系型数据库。对于使用关系型数据库的信息系统而言，SQL语句的好坏直接影响系统性能。例如：某公司Call9center系统坐席登录非常慢，严重影响了日常工作，原因是SQL选错执行计划，走全表扫描导致[1]；某房地产开发商ERP系统因

3、为一条全表扫描的SQL语句，导致在业务繁忙时段引起大量的读写等待事件，最终数据库失去响应；某政府系统因为一个SQL语句的索引设计不当导致大量的IO读，引起数据库性能缓慢，最终信息系统失去响应。从上述事例可以看出，一条性能低下的SQL语句就可以拖垮整个系统，甚至导致数据库服务器失去响应或整个数据库挂起。　　基于Oracle数据库建设经验，本文研究了数据库的表设计和SQL语句优化，提出了数据库开发审计标准，以指导大型信息系统在开发及试运行阶段的性能优化工作。在实践过程中发现了多处信息系统性能隐患，完善了审计标准。　　1数据库性能指标　　业界通用的Oracle数据库性能评价指标主要有系统吞

4、吐量、用户平均响应时间、磁盘IO、数据库AWR报告中的AAS/CPU_Count（DBtime/Elapsed）比值4个指标。　　（1）系统吞吐量。系统吞吐量指单位时间内数据库完成的SQL语句数目，以每秒的事务量（TPS）表示。　　（2）用户平均响应时间。响应时间指用户从提交SQL语句开始到获得结果集的第一行所需要的时间，是应用作出反应的时间，以毫秒或秒表示。　　（3）磁盘IO。数据库中发生的每个动作几乎都将产生某种类型的IO活动，该活动可以是逻辑的（在内存中），也可以是物理的（在磁盘上）。通过降低不必要的IO开销，可增加用户任务获得的吞吐量，缩短用户“9响应时间”。其中，磁盘IO操

5、作是数据库性能最重要的方面，是计算机最大的开销。因此，通过减少不必要的磁盘IO，可大大提高系统性能。　　（4）AAS/CPU_Count比值。DBTime为某一时段时间数据库使用的CPU时间的总和，平均活动会话AverageActiveSession（AAS）=DBTime/elaspsedtime（历时），通过AAS指标可以衡量数据库的繁忙程度。每一个CPU时间由操作系统分成CPU时间片，CPU时间片以轮询模式分配给线程或进程，计算在最小单位CPU片段内整个系统允许的最大CPU个数。通过比较AAS值与CPU可以衡量数据库繁忙程度。　　AAS/CPU_Count≈0非常空闲；　　AA

6、S/CPU_Count<=0.5没堵塞；　　AAS/CPU_Count≈1部分进程已达100%，应用开始出现缓慢；　　AAS/CPU_Count>或>>1出现性能问题或堵死、挂死状态。　　2数据库开发审计　　基于Oracle数据库的开发审计主要对SQL语句和表设计两个维度进行分析。　　2.1SQL语句分析　　较大的表使用全表扫描的SQL会导致过多的逻辑读，降低SQL的执行效率，引起latch：cachebufferchain、directpathread等异常等待事件，最终导致数据库主机CPU、IO使用率过高，数据库繁忙。　　高耗时的SQL会引起数据库的大部分资源（IO、CPU等）被

7、少数几条SQL占用，引起数据库繁忙，大大降低系统的吞吐量。　　SELECT9*语句虽然获取了表中的所有列数据，但实际情况却可能只需要其中一列或少许列，其它列数据对应用功能是多余的，导致数据库采用最大的可能来满足应用需求。如果应用代码能够明确写明编程意图，列出具体要获取哪些字段值，就可以提高数据库的处理能力。如果所需的列在索引里已存在，Oracle就只要查询索引即可返回结果，不需要查询表数据本身，这样可极大提高SQL的执行效率，大幅降低对IO的请求，减少信息