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题目部分
在Oracle中,什么是动态采样(Dynamic Sampling)?
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答案部分
对于没有收集统计信息的表,Oracle为了能够得到相对准确的执行计划,会在执行SQL之前对SQL语句涉及到的表做动态采样(Dynamic Sampling,从Oracle 11.2.0.4开始称之为Dynamic Statistic)。
有两种方法可以开启动态采样:
(1)将参数OPTIMIZER_DYNAMIC_SAMPLING的值设为大于或等于1。从Oracle 10g开始,该值默认为2,若设置为0,则禁用动态采样。
(2)使用动态采样的Hint:DYNAMIC_SAMPLING(T LEVEL)。该Hint表示对目标表T强制使用等级为参数level指定值的动态采样。
默认采样数据块数量受隐含参数“_OPTIMIZER_DYN_SMP_BLKS”的控制,其默认值是32,表示动态采样时默认采样数据块数量为32。
1SYS@orclasm > set pagesize 9999 2SYS@orclasm > set line 9999 3SYS@orclasm > col NAME format a40 4SYS@orclasm > col KSPPDESC format a50 5SYS@orclasm > col KSPPSTVL format a20 6SYS@orclasm > SELECT a.INDX, 7 2 a.KSPPINM NAME, 8 3 a.KSPPDESC, 9 4 b.KSPPSTVL 10 5 FROM x$ksppi a, 11 6 x$ksppcv b 12 7 WHERE a.INDX = b.INDX 13 8 and lower(a.KSPPINM) like lower('%&parameter%'); 14Enter value for parameter: _optimizer_dyn_smp_blks 15old 8: and lower(a.KSPPINM) like lower('%&parameter%') 16new 8: and lower(a.KSPPINM) like lower('%_optimizer_dyn_smp_blks%') 17 18 INDX NAME KSPPDESC KSPPSTVL 19---------- ---------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------- 20 2082 _optimizer_dyn_smp_blks number of blocks for optimizer dynamic sampling 32
下表针对Oracle 11.2.0.4(对Oracle 10g而言,采样的数据块数量有差异,详见官方文档)不同采样级别的差异:
采样的数据块越多,得到的分析数据就越接近于真实,但同时伴随着资源消耗也越大。
引入动态采样有如下几方面的作用:
① CBO依赖的是充分的统计信息,但是并不是每个用户都会非常认真、及时地去对每个表做分析。为了保证执行计划都尽可能地准确,Oracle需要使用动态采样技术来帮助CBO获取尽可能多的信息。
② 全局临时表。通常来讲,临时表的数据是不做分析的,但是当一个查询关联到这样的临时表时,CBO要想获得临时表上的统计信息分析数据,就只能依赖于动态采样了。
③ 为了相对准确地估算出当目标SQL语句WHERE条件中出现有关联关系的列时整个WHERE条件的组合可选择率,进而能相对准确地估算出返回结果集的Cardinality。动态采样除了可以在段对象没有分析时,给CBO提供分析数据之外,还可以对不同列之间的相关性做统计。
④ 在Oracle 11gR2开始,Oracle对动态采样进行了增强。在Oracle提供的增强特性中,对于并行或大表的复杂条件,即使表上存在统计信息,Oracle也会开启动态采样的功能,试图来更精准的评估返回结果集的记录数,并且自行定义动态采样的级别,Oracle会忽略OPTIMIZER_DYNAMIC_SAMPLING参数或提示Hint的DYNAMIC_SAMPLING值,而自行决定采样级别,如下所示:
1SQL> select /*+ dynamic_sampling (my_table 2) */ * from my_table; 2 3Execution Plan 4---------------------------------------------------------- 5Plan hash value: 3006137970 6 7-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | TQ |IN-OUT| PQ Distrib | 9-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10| 0 | SELECT STATEMENT | | 9408K| 1704M| 4000 (2)| 00:00:01 | | | | 11| 1 | PX COORDINATOR | | | | | | | | | 12| 2 | PX SEND QC (RANDOM)| :TQ10000 | 9408K| 1704M| 4000 (2)| 00:00:01 | Q1,00 | P->S | QC (RAND) | 13| 3 | PX BLOCK ITERATOR | | 9408K| 1704M| 4000 (2)| 00:00:01 | Q1,00 | PCWC | | 14| 4 | TABLE ACCESS FULL| MY_TABLE | 9408K| 1704M| 4000 (2)| 00:00:01 | Q1,00 | PCWP | | 15-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 17Note 18----- 19 - dynamic sampling used for this statement (level=5)
在10053的Trace文件中会看到以下内容:
1Dynamic sampling level auto-adjusted from 2 to 5
可以通过“alter session set "_fix_control"='7452863:OFF';”或关闭表的并行来屏蔽该动态采样的增强特性。
动态采样的一些缺点如下所示:
① 采样的数据块有限,对于海量数据的表,结果难免有偏差。
② 采样会消耗系统资源,特别是OLTP数据库,尤其不推荐使用动态采样。动态采样也需要额外的消耗数据库资源。在OLTP系统中,SQL被反复执行,变量被绑定,硬解析很少,在这样一个环境中,是不宜使用动态采样的。在OLAP或者数据仓库环境下,SQL执行消耗的资源要远远大于SQL解析,那么让解析在消耗多一点资源做一些动态采样分析,从而做出一个最优的执行计划是非常值得的。所以,一般在OLAP或者数据仓库环境中,将动态采样的level设置为3或者4比较好。相反,在OLTP系统下,尽量避免使用动态采样。
③ 存在部分Bug。例如,Bug 17760686,当某个查询涉及到分区表时,动态采样可能会估算出很小甚至是0的结果集。
在执行计划的Note部分若有“dynamic sampling used for this statement (level=2)”,则表示Oracle使用了level为2的动态采样。详细情况参考:Bug 17760686 - Bad Cardinality estimation with dynamic sampling (文档 ID 17760686.8)。
下面给出动态采样的一个示例:
创建表:
1SYS@orclasm > create table T_DS_20170601_LHR as select owner,object_type from all_objects; 2Table created. 3SYS@orclasm > SELECT COUNT(*) FROM T_DS_20170601_LHR; 4 COUNT(*) 5---------- 6 75297
这里创建了一张普通表,没有做分析,在Hint中用0级来限制动态采样,此时CBO唯一可以使用的信息就是表存储在数据字典中的一些信息,如有多少个extent,有多少个block,但是这些信息是不够的。
1SYS@orclasm > set autot traceonly explain 2SYS@orclasm > select /*+dynamic_sampling(t 0) */ * from T_DS_20170601_LHR T; 3Execution Plan 4---------------------------------------------------------- 5Plan hash value: 1447218522 6--------------------------------------------------------------------------------------- 7| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | 8--------------------------------------------------------------------------------------- 9| 0 | SELECT STATEMENT | | 16745 | 457K| 57 (0)| 00:00:01 | 10| 1 | TABLE ACCESS FULL| T_DS_20170601_LHR | 16745 | 457K| 57 (0)| 00:00:01 | 11---------------------------------------------------------------------------------------
在没有做动态分析的情况下,CBO估计的记录数是16745条,与真实的75297相差甚远。下面用动态分析来查看一下:
1SYS@orclasm > select * from T_DS_20170601_LHR; 2Execution Plan 3---------------------------------------------------------- 4Plan hash value: 1447218522 5--------------------------------------------------------------------------------------- 6| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | 7--------------------------------------------------------------------------------------- 8| 0 | SELECT STATEMENT | | 78053 | 2134K| 58 (2)| 00:00:01 | 9| 1 | TABLE ACCESS FULL| T_DS_20170601_LHR | 78053 | 2134K| 58 (2)| 00:00:01 | 10--------------------------------------------------------------------------------------- 11Note 12----- 13 - dynamic sampling used for this statement (level=2)
上面的查询结果显示使用了Level 2级的动态采样,CBO 估计的结果是78053与75297很接近。需要注意的是,在没有动态采样的情况下,对于没有分析过的段,CBO也可能错误地将结果判断的程度扩大化,例如:
1SYS@orclasm > delete from T_DS_20170601_LHR; 275297 rows deleted. 3SYS@orclasm > COMMIT; 4Commit complete. 5SYS@orclasm > SELECT /*+DYNAMIC_SAMPLING(T 0) */ * FROM T_DS_20170601_LHR T; 6Execution Plan 7---------------------------------------------------------- 8Plan hash value: 1447218522 9--------------------------------------------------------------------------------------- 10| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | 11--------------------------------------------------------------------------------------- 12| 0 | SELECT STATEMENT | | 16745 | 457K| 57 (0)| 00:00:01 | 13| 1 | TABLE ACCESS FULL| T_DS_20170601_LHR | 16745 | 457K| 57 (0)| 00:00:01 | 14--------------------------------------------------------------------------------------- 15SYS@orclasm > SELECT * FROM T_DS_20170601_LHR T; 16Execution Plan 17---------------------------------------------------------- 18Plan hash value: 1447218522 19--------------------------------------------------------------------------------------- 20| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | 21--------------------------------------------------------------------------------------- 22| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 28 | 57 (0)| 00:00:01 | 23| 1 | TABLE ACCESS FULL| T_DS_20170601_LHR | 1 | 28 | 57 (0)| 00:00:01 | 24--------------------------------------------------------------------------------------- 25Note 26----- 27 - dynamic sampling used for this statement (level=2)
在没有采用动态分析的情况下,CBO对T_DS_20170601_LHR表估计的还是16745行记录,但是用动态分析就显示1条记录。而表中的数据在查询之前就已经被删除掉了。出现这种情况的原因是因为高水位。虽然表的数据已经删除,但是表分配的EXTENT和BLOCK没有被回收,所以在这种情况下CBO依然认为有那么多的数据在表中。