Oracle收集统计信息之NO_INVALIDATE参数

---

---

Oracle统计量对于CBO执行是至关重要的。RBO是建立在数据结构的基础上的，DDL结构、约束会将SQL语句分为不同的成本结构等级。而CBO是在数据结构的基础上，加入数据表细粒度信息，将成本结构细化为成本cost值。

相对于数据表的DDL结构，统计量反映了当下数据表数据分布情况，可变性更强。我们经常遇到这样的场景，数据导入操作之后，原有一个运行良好的作业突然效率低下。当我们手工收集一下统计量之后，作业效率提升。这种现象也就是反映了统计量和执行计划的关系。

SGA中的shared pool是进行执行计划缓存的位置。Shared Cursor是SQL语句共享的主要对象。一句SQL语句，如果在Shared Pool中有缓存的执行计划。这个时候，有新的统计量收集动作，有新统计量收集到数据字典中，进而以为了新的执行计划需求。那么，Oracle是如何进行抉择呢？

答案就是dbms_stats的no_invalidate参数。通过不同的参数配置，可以实现对Oracle失效共享游标行为的控制。

 

1、no_invalidate参数

 

No_invalidate参数从字面上比较纠结。No和in都是否定含义，“负负得正”。参数含义就是validate，也就是是否有效。它决定了新统计量生成之后，如何处理此时已经生成的执行计划，也就是在Shared Pool中的执行计划。

统计量决定SQL执行计划，是CBO的一个特征。但是这个过程是针对新生成的执行计划，也就是新的Parse过程。对于已经生成的执行计划，Oracle是通过no_invalidate参数来处理shared cursor的失效过程。

一个对象（数据表、索引）新统计量生成之后，最简单的方法是一次性将在Shared Pool中有依赖关系的shared cursor失效。下一次再进行SQL执行的时候，必然会用新的执行计划Parse解析过程。另一个极端是无视新统计量的差异，维持现有的Shared Cursor，不会去让其失效。

从性能角度看，两个极端都是有其问题的。如果是一次性将其全部失效，会引起后续作业过程的“解析峰值”。因为，如果系统负载比较高，突然间缓存的执行计划全部被失效，Oracle作业必然要进行一些额外的成本进行执行计划重新生成。这个会体现在系统运行有一个峰值。

如果不将共享游标失效，那么新的统计量不会很快体现在更好执行计划生成的过程。性能提升无从谈起。

所以，是否将游标失效，是一个“左右为难”的问题。

在Oracle中，no_invalidate参数包括三个取值。

 

SQL> select * from v$version;

BANNER

--------------------------------------------------------------------------------

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

PL/SQL Release 11.2.0.1.0 - Production

CORE 11.2.0.1.0 Production

TNS for Linux: Version 11.2.0.1.0 - Production

NLSRTL Version 11.2.0.1.0 - Production

 

--   no_invalidate - Do not invalide the dependent cursors if set to TRUE.

--     The procedure invalidates the dependent cursors immediately

--     if set to FALSE.

--     Use DBMS_STATS.AUTO_INVALIDATE to have oracle decide when to

--     invalidate dependend cursors. This is the default. The default

--     can be changed using set_param procedure.

--     When the 'cascade' argument is specified, not pertinent with certain

--     types of indexes described in the gather_index_stats section.

 

Oracle支持true、false和dbms_stats.auto_invalidate取值。如果取值为true，表示不进行游标失效动作，原有的shared cursor保持原有状态。如果取值为false，表示将统计量对象相关的所有cursor全部失效。如果设置为auto_invalidate，根据官方文档，Oracle自己决定shared cursor失效动作。

从10G开始，Oracle就将auto_invalidate作为默认的统计量收集行为。

 

 

SQL> select dbms_stats.get_param(pname => 'no_invalidate') from dual;

DBMS_STATS.GET_PARAM(PNAME=>'N

--------------------------------------------------------------------------------

DBMS_STATS.AUTO_INVALIDATE

 

下面，笔者将通过一系列的实验，来证明no_invalidate参数取值的效果。

 

2、no_invalidate取值为YES

 

取值为YES，表示不经心共享游标失效动作，即使这个过程中，共享的游标已经不是最优的执行计划。

我们创建实验数据表。

 

 

SQL> create table t as select * from dba_objects;

Table created

 

SQL> create index idx_t_id on t(object_id);

Index created

 

--第一次统计量收集

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true);

PL/SQL procedure successfully completed

 

目标SQL语句，注意：出于篇幅原因，笔者将结果屏蔽。

 

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

 

统计信息

----------------------------------

        164  recursive calls

          0  db block gets

         23  consistent gets

          0  physical reads

   (有省略……)

          1  rows processed

 

此时shared pool中情况如下，出现第一个执行计划缓存对象。

 

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

cnb0ktgvms6vq          1             1

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id=>'cnb0ktgvms6vq'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  cnb0ktgvms6vq, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000

Plan hash value: 514881935

--------------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation                   | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Ti

--------------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT            |          |       |       |     2 (100)|

|   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T        |     1 |    11 |     2   (0)| 00

|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_T_ID |     1 |       |     1   (0)| 00

--------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   2 - access("OBJECT_ID"=1000)

 

19 rows selected

 

此时，最优的执行计划是索引路径。在shared pool中有一个父游标和子游标（version count=1），执行次数为1。

第二次执行之后，Shared Pool中有共享现象。相同的共享游标执行两次。

 

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

cnb0ktgvms6vq          2             1

 

之后，我们更新数据，修改数据分布结构。

 

SQL> update t set object_id=1000;

72729 rows updated

 

SQL> commit;

Commit complete

 

此时，如果执行SQL语句，我们发现依然是使用原有的索引路径。此时全部T表中object_id都是1000，走索引不是好的选择。

 

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

已选择72729行。

 

统计信息

------------------------------------------

          0  recursive calls

          0  db block gets

      11157  consistent gets

          0  physical reads

     

      72729  rows processed

 

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

cnb0ktgvms6vq          3             1

 

此时的路径依然是Index Range Scan。这个明显是由于统计量的过时，外加游标共享，引起的错误路径。下面我们重新收集一下统计量，采用no_invaliate为true的情况。

 

 

SQL> exec dbms_stats.flush_database_monitoring_info;

PL/SQL procedure successfully completed

 

 

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true,no_invalidate => true,method_opt => 'for columns size 10 object_id');

PL/SQL procedure successfully completed

 

新统计量生成，我们使用explain plan查看一下，此时SQL应该采用的执行计划是什么？

 

 

SQL> explain plan for select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

Explained

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------

Plan hash value: 1601196873

---------------------------------------------------------

| Id  | Operation         | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

--------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT  |      | 72722 |   639K|   266   (1)| 00:00:04 |

|*  1 |  TABLE ACCESS FULL| T    | 72722 |   639K|   266   (1)| 00:00:04 |

--------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   1 - filter("OBJECT_ID"=1000)

13 rows selected

 

此时，FTS全表扫描是更好的选择。但是我们查看一下实际执行时候，路径情况。

 

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

已选择72729行。

 

统计信息

----------------------------------------------------------

          0  recursive calls

          0  db block gets

      10907  consistent gets

          0  physical reads

          0  redo size

      72729  rows processed

 

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

cnb0ktgvms6vq          4             1

 

此时，Oracle依然选择了原来的Index路径，原有的shared cursor没有失效！！如果我们此时将shared pool清空，新的FTS执行计划也就生成。

 

 

SQL> alter system flush shared_pool;

System altered

 

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

已选择72729行。

 

统计信息

----------------------------------------------------------

        243  recursive calls

          0  db block gets

       5855  consistent gets

          0  physical reads

        

      72729  rows processed

 

--新的shared cursor形成

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

cnb0ktgvms6vq          1             1

 

--FTS执行计划

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id => 'cnb0ktgvms6vq'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  cnb0ktgvms6vq, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000

Plan hash value: 1601196873

--------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation         | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

--------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT  |      |       |       |   266 (100)|          |

|*  1 |  TABLE ACCESS FULL| T    | 72722 |   639K|   266   (1)| 00:00:04 |

--------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   1 - filter("OBJECT_ID"=1000)

18 rows selected

 

结论：当我们使用no_invalidate为true的时候，原有的shared cursor不会被失效，可以支持共享。只有当被age out或者flush out出shared pool之后，新执行计划才能生成。

 

3、no_invalidate=false

 

下面我们看看取值为false的情况，实验场景相同。为避免影响，我们重新构建数据表。

 

 

SQL> drop table t purge;

Table dropped

 

SQL> alter system flush shared_pool;

System altered

 

SQL> create table t as select * from dba_objects;

Table created

 

SQL> create index idx_t_id on t(object_id);

Index created

 

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true);

PL/SQL procedure successfully completed

 

第一次执行SQL语句，形成Index路径执行计划。

 

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

统计信息

----------------------------------------------------------

        164  recursive calls

          0  db block gets

         23  consistent gets

          1  rows processed

 

 

SQL> select sql_id, executions, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT

------------- ---------- -------------

cnb0ktgvms6vq          1             1

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id=>'cnb0ktgvms6vq'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  cnb0ktgvms6vq, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000

Plan hash value: 514881935

--------------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation                   | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Ti

--------------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT            |          |       |       |     2 (100)|

|   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T        |     1 |    11 |     2   (0)| 00

|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_T_ID |     1 |       |     1   (0)| 00

--------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   2 - access("OBJECT_ID"=1000)

 

19 rows selected

 

第二次执行相同SQL，我们可以看到生成的shared cursor进行共享。

 

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME

------------- ---------- ------------- ----------------------------------------------------------------------------

cnb0ktgvms6vq          2             1 2014-01-06/00:04:29

 

修改数据object_id取值，改变数据分布。

 

 

SQL>  update t set object_id=1000;

72729 rows updated

 

SQL> commit;

Commit complete

 

第三次执行。

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

已选择72729行。

统计信息

--------------------------------------

          0  recursive calls

          0  db block gets

      11157  consistent gets

      72729  rows processed

 

此时shared cursor状态如下：

 

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME

------------- ---------- ------------- ----------------------------------------------------------------------------

cnb0ktgvms6vq          3             1 2014-01-06/00:04:29

 

执行计划是进行Index Range Scan动作。

 

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id=>'cnb0ktgvms6vq'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  cnb0ktgvms6vq, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000

Plan hash value: 514881935

--------------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation                   | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Ti

--------------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT            |          |       |       |     2 (100)|

|   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T        |     1 |    11 |     2   (0)| 00

|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_T_ID |     1 |       |     1   (0)| 00

--------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   2 - access("OBJECT_ID"=1000)

19 rows selected

 

收集统计量，使用no_invalidate为false取值。

 

 

SQL> exec dbms_stats.flush_database_monitoring_info;

PL/SQL procedure successfully completed

 

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true,no_invalidate => false,method_opt => 'for columns size 10 object_id');

PL/SQL procedure successfully completed

 

第四次执行过程。

 

 

SQL> select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000;

已选择72729行。

 

统计信息

----------------------------

        141  recursive calls

          0  db block gets

       5835  consistent gets

        

      72729  rows processed

 

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME

------------- ---------- ------------- -------------------

cnb0ktgvms6vq          1             1 2014-01-06/00:04:29

 

注意：在相同的sql_id情况下，version_count和executions都为1。Executions是不可能减少的。所以，这个父游标是新生成的！

此时，执行计划如下：

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor(sql_id=>'cnb0ktgvms6vq'));

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  cnb0ktgvms6vq, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/object_id, owner from t where object_id=1000

Plan hash value: 1601196873

--------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation         | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

--------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT  |      |       |       |   266 (100)|          |

|*  1 |  TABLE ACCESS FULL| T    | 72722 |   639K|   266   (1)| 00:00:04 |

--------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   1 - filter("OBJECT_ID"=1000)

 

18 rows selected

 

这也就是说明了，新的执行计划已经生成了！也就是原有的游标被废弃。

结论：当我们收集统计量使用no_invalidate为false的时候，原有的共享游标被失效，下一次在执行SQL的时候，Oracle会重新为其生成执行计划，也就是一次hard parse过程。

True和false取值是比较简单的。我们接下来讨论dbms_stats.auto_invalidate取值情况。

从上篇（http://blog.itpub.net/17203031/viewspace-1067312/）讨论情况看，无论是取值true还是false，Oracle进行的行为都是缺乏考量的。如果选择true，表示旧的执行计划会持续的在shared pool中驻留，新的执行计划不会生成，如果系统SQL运行比较频繁、Age Out现象比较少，更好地执行计划也许不会出现。

另一个极端是false取值，Oracle会将新统计量涉及的所有shared pool一次性设置为失效。这样的好处是可以保证更好执行计划的生成，但是也存在一个性能spike现象。通常统计量的收集是一个集中作业过程，也就是说，通常是绝大多数业务数据表同时进行统计量生成过程。如果设置为false，也就意味着在一个短时间内，Oracle Shared Pool中大部分的shared cursor全部失效，又重新生成执行计划。这样，从整体上就会有一个hard parse高峰期，严重的话会影响到业务运行。

 

4、no_invalidate=dbms_stats.auto_invalidate

 

针对这种左右为难的现象，Oracle 10g引入了参数dbms_stats.auto_invalidate作为NO_INVALIDATE的默认值。从官方解释看，这个参数的作业就是“让Oracle来决定是不是对shared cursor进行失效动作”。那么，其中的算法原则是如何呢？我们本篇来讨论这个取值过程。

Auto_invalidate过程的原则是避免true和false的极端情况，既要实现新执行计划的生成，也要避免性能spike的出现。Oracle选择的策略是“延时”，就是让shared pool中的共享游标不会一次性的失效，而是“慢慢的”、“有差别的”失效。这样就避免了hard parse过程中出现spike。

在auto_invalidate取值进行统计量收集的情况下，shared cursor失效原则如下：

ü  当新对象的统计量获得时，与其有依赖关系的shared cursor对象不是一次性的失效，而是被进行标注。在Oracle中，被称为“Rolling Invalidation”；

ü  当第二次SQL进行解析的时候，会记录时间戳信息。这个时间戳会与系统内部隐含参数“_optimizer_invalidation_period”+一个随机时间秒数进行比较。如果时间差还没有超过这个设定，第二次SQL就会依然使用之前的旧shared cursor。依然是一个软解析过程；

ü  当一个SQL解析过程中，设定的时间超过了时间间隔。Oracle会启动一个硬解析过程，生成一个新的child cusor执行计划。原有的子游标被标注为roll_invalidate，失效。我们可以通过视图v$sql_shared_cursor来查看；

从auto_invalidate的规则看，Oracle不是不进行共享游标的失效过程，而是将其分散在一个时间范围内，隐含参数“_optimizer_invalidation_period”来控制时间范围起点。通过这样的手段算法，来缓解硬解析带来的性能spike现象。

下面我们通过实验来证明结论。为防止11g的自适应游标影响，我们选择简单的10g版本进行测试。

 

SQL> select * from v$version;

BANNER

-----------------------------------

Oracle Database 10g Enterprise Edition Release 10.2.0.1.0 - Prod

PL/SQL Release 10.2.0.1.0 - Production

CORE 10.2.0.1.0 Production

TNS for Linux: Version 10.2.0.1.0 - Production

NLSRTL Version 10.2.0.1.0 – Production

 

默认的参数取值为dbms_stats.no_invalidate。

 

SQL> select dbms_stats.get_param('no_invalidate') from dual;

DBMS_STATS.GET_PARAM('NO_INVAL

-------------------------------------------------

DBMS_STATS.AUTO_INVALIDATE

 

默认隐含参数取值为18000s，也就是5小时。

 

SQL> select x.ksppinm name,

  2         y.ksppstvl value,

  3         y.ksppstdf isdefault,

  4         decode(bitand(y.ksppstvf, 7),

  5                1,

  6                'MODIFIED',

  7                4,

  8                'SYSTEM_MOD',

  9                'FALSE') ismod,

 10         decode(bitand(y.ksppstvf, 2), 2, 'TRUE', 'FALSE') isadj

 11    from sys.x$ksppi x, sys.x$ksppcv y

 12   where x.inst_id = userenv('Instance')

 13     and y.inst_id = userenv('Instance')

 14     and x.indx = y.indx

 15     and x.ksppinm like '_optimizer_invalidation_period';

 

NAME                           VALUE      ISDEFAULT ISMOD      ISADJ

------------------------------ ---------- --------- ---------- -----

_optimizer_invalidation_period 18000      TRUE      FALSE      FALSE

 

为了便于实验，我们将这个时间段设置稍短一些。

 

SQL> alter system set "_optimizer_invalidation_period"=300;

System altered

 

创建实验数据表T，进行相关设置和第一次统计量收集。

 

SQL> create table t as select * from dba_objects;

Table created

 

SQL> create index idx_t_id on t(object_id);

Index created

 

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true);

PL/SQL procedure successfully completed

 

SQL> select to_char(last_analyzed,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from dba_tables where table_name='T';

TO_CHAR(LAST_ANALYZED,'YYYY-MM

------------------------------

2014-01-06 10:13:57

 

第一次执行SQL语句，我们依然使用autotrace平台，结果集合有省略。

 

 

SQL> set autotrace traceonly stat

SQL> select /*+demo*/* from t where object_id=1000;

 

统计信息

---------------------------------------------------------

        381  recursive calls

          0  db block gets

         57  consistent gets

          rows processed

 

 

Shared Cursor情况如下：

 

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/* from t%';

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME

------------- ---------- ------

4rw3pyskdgqtc          1             1 2014-01-06/10:16:55

 

形成第一个游标共享，执行一次。第二次执行SQL，游标有共享情况。

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time, to_char(last_load_time,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/* from t%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME      TO_CHAR(LAST_LOAD_TIME,'YYYY-M

------------- ---------- ------------- -------------------- ------------------------------

4rw3pyskdgqtc          2             1 2014-01-06/10:16:55  2014-01-06 10:16:55

 

此时的执行计划如下：

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('4rw3pyskdgqtc'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  4rw3pyskdgqtc, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/* from t where object_id=1000

Plan hash value: 514881935

--------------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation                   | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Ti

--------------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT            |          |       |       |     2 (100)|

|   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T        |     1 |    93 |     2   (0)| 00

|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_T_ID |     1 |       |     1   (0)| 00

--------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   2 - access("OBJECT_ID"=1000)

 

19 rows selected

 

执行Index Range Scan路径。在视图v$sql_shared_cursor中，有共享信息。下面修改数据分布，改变布局。

 

 

SQL> update t set object_id=1000;

49745 rows updated

 

SQL> commit;

Commit complete

 

SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true,method_opt => 'for columns size 10 object_id');

PL/SQL procedure successfully completed

 

默认参数就是auto_invalidate。从经验看，Oracle只有选择FTS才是最优路径。第三次执行SQL语句。

 

SQL> select /*+demo*/* from t where object_id=1000;

已选择49745行。

 

统计信息

----------------------------------------------------------

          0  recursive calls

          0  db block gets

       7441  consistent gets

        

      49745  rows processed

 

此时shared cursor情况如下：

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time, to_char(last_load_time,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/* from t%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME      TO_CHAR(LAST_LOAD_TIME,'YYYY-M

------------- ---------- ------------- -------------------- ------------------------------

4rw3pyskdgqtc          3             1 2014-01-06/10:16:55  2014-01-06 10:16:55

 

第三次执行依然使用了原有的Index Range Scan执行计划，没有新的父子游标对象生成，执行次数上增加了一次。

过一会进行第四次执行。

 

 

 

10:23:44 SQL> select /*+demo*/* from t where object_id=1000;

已选择49745行。

统计信息

--------------------------------

          0  recursive calls

          0  db block gets

       7441  consistent gets

          0  physical reads

      49745  rows processed

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time, to_char(last_load_time,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/* from t%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME      TO_CHAR(LAST_LOAD_TIME,'YYYY-M

------------- ---------- ------------- -------------------- ------------------------------

4rw3pyskdgqtc          4             1 2014-01-06/10:16:55  2014-01-06 10:16:55

 

第四次执行之后，Oracle依然没有让游标失效。经过三四分钟之后，执行不同的效果。

 

10:23:51 SQL> select /*+demo*/* from t where object_id=1000;

已选择49745行。

统计信息

-------------------------------------

        173  recursive calls

          0  db block gets

       3987  consistent gets

        

      49745  rows processed

 

10:27:16 SQL>

 

游标共享情况如下：

 

 

SQL> select sql_id, executions, version_count, first_load_time, to_char(last_load_time,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from v$sqlarea where sql_text like 'select /*+demo*/* from t%';

 

SQL_ID        EXECUTIONS VERSION_COUNT FIRST_LOAD_TIME      TO_CHAR(LAST_LOAD_TIME,'YYYY-M

------------- ---------- ------------- -------------------- ------------------------------

4rw3pyskdgqtc          5             2 2014-01-06/10:16:55  2014-01-06 10:27:11

 

形成了一个新的子游标对象，有新的解析动作发生。查看v$sql_shared_cursor视图，可以看到变化。

 

 

SQL> select sql_id, child_number,ROLL_INVALID_MISMATCH from v$sql_shared_cursor where sql_id='4rw3pyskdgqtc';

 

SQL_ID        CHILD_NUMBER ROLL_INVALID_MISMATCH

------------- ------------ ---------------------

4rw3pyskdgqtc            0 N

4rw3pyskdgqtc            1 Y

 

Child cursor 0号由于Roll Invalidate原因被拒绝共享。游标1信息如下：

 

 

SQL> select child_number, executions, first_load_time, last_load_time from v$sql where sql_id='4rw3pyskdgqtc';

 

CHILD_NUMBER EXECUTIONS FIRST_LOAD_TIME      LAST_LOAD_TIME

------------ ---------- -------------------- ----------------------------------------------------------------------------

           0          4 2014-01-06/10:16:55  2014-01-06/10:16:55

           1          1 2014-01-06/10:16:55  2014-01-06/10:27:11

 

子游标1和0分别代表了不同的执行计划。

 

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('4rw3pyskdgqtc','1'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  4rw3pyskdgqtc, child number 1

-------------------------------------

select /*+demo*/* from t where object_id=1000

Plan hash value: 1601196873

--------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation         | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

--------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT  |      |       |       |   155 (100)|          |

|*  1 |  TABLE ACCESS FULL| T    | 49740 |  4420K|   155   (3)| 00:00:02 |

--------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   1 - filter("OBJECT_ID"=1000)

 

18 rows selected

 

SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('4rw3pyskdgqtc','0'));

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

--------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  4rw3pyskdgqtc, child number 0

-------------------------------------

select /*+demo*/* from t where object_id=1000

Plan hash value: 514881935

--------------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation                   | Name     | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Ti

--------------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT            |          |       |       |     2 (100)|

|   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T        |     1 |    93 |     2   (0)| 00

|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_T_ID |     1 |       |     1   (0)| 00

--------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

   2 - access("OBJECT_ID"=1000)

 

19 rows selected

 

从上面实验，我们可以得到结论：当统计量收集采用no_invalidate=dbms_stats.auto_invalidate的时候，已经存在的共享游标会在一个时间段之后被失效。这样的策略避免了集中hard sparse出现，保证了系统性能平稳化过程。

 

5、结论

 

Oracle统计量对于执行计划至关重要，理解no_invalidate参数含义和设置，可以帮助我们更好地理解Oracle工作原理和设计思路。

---

---

About Me

............................................................................................................................... ● 本文整理自网络，http://blog.itpub.net/17203031/viewspace-1067620/ ● 本文在itpub（http://blog.itpub.net/26736162）、博客园（http://www.cnblogs.com/lhrbest）和个人微信公众号（xiaomaimiaolhr）上有同步更新 ● 本文itpub地址：http://blog.itpub.net/26736162/abstract/1/ ● 本文博客园地址：http://www.cnblogs.com/lhrbest ● 本文pdf版及小麦苗云盘地址：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-1624453/ ● 数据库笔试面试题库及解答：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2134706/ ● QQ群：230161599     微信群：私聊 ● 联系我请加QQ好友(646634621)，注明添加缘由 ● 于 2017-05-09 09:00 ~ 2017-05-30 22:00 在魔都完成 ● 文章内容来源于小麦苗的学习笔记，部分整理自网络，若有侵权或不当之处还请谅解 ● 版权所有，欢迎分享本文，转载请保留出处 ............................................................................................................................... 拿起手机使用微信客户端扫描下边的左边图片来关注小麦苗的微信公众号：xiaomaimiaolhr，扫描右边的二维码加入小麦苗的QQ群，学习最实用的数据库技术。