Otimização de consultas no Oracle

A otimização de consultas é um processo complexo e criativo que carece de uma fórmula definitiva. Embora se baseie em princípios fundamentais, muitas vezes não há uma solução única para todos. Portanto, avaliar a necessidade de otimização de consulta antes de mergulhar na tarefa é crucial. Caso contrário, o tempo investido pode superar o impacto mínimo da otimização. O foco principal deve ser a otimização de consultas lentas que são executadas com frequência, principalmente durante períodos de alta carga de trabalho do banco de dados. Isso reduz a carga geral no sistema, resultando em melhor desempenho.

A otimização de consultas no Oracle é o processo de melhorar a eficiência e o desempenho das consultas de banco de dados. Quando você executa uma consulta em um sistema de gerenciamento de banco de dados (DBMS), o DBMS determina a maneira mais eficiente de recuperar e manipular os dados com base nos requisitos da consulta. A otimização de consulta minimiza o tempo de execução da consulta e o consumo de recursos enquanto fornece o conjunto de resultados desejado.

O processo de otimização de consulta envolve várias etapas, incluindo:

1. Análise e análise semântica: O DBMS analisa a consulta e executa a análise semântica para garantir que a consulta esteja sintaticamente correta e se refira a objetos de banco de dados válidos.
2. Estimativa de custo: o otimizador estima o custo de execução de vários planos de execução para a consulta. A estimativa de custo considera fatores como o número de operações de E/S, uso da CPU e comunicação de rede.
3. Geração de plano: o otimizador explora diferentes planos de execução e gera um conjunto de planos potenciais com base em estimativas de custo. Esses planos representam diferentes maneiras pelas quais a consulta pode ser executada.
4. Seleção de Plano: O otimizador compara os custos estimados dos planos gerados e seleciona o plano com o menor custo. O plano selecionado é aquele esperado para executar a consulta com mais eficiência.
5. Execução do Plano: O SGBD executa o plano de execução escolhido para recuperar e processar os dados solicitados pela consulta.

As técnicas de otimização de consulta podem variar dependendo do DBMS específico. Técnicas comuns de otimização incluem:

1. Utilização de índice: o otimizador determina o uso mais eficaz de índices para reduzir o número de leituras de disco e melhorar o desempenho de recuperação de dados.
2. Otimização de junção: O otimizador decide a ordem de junção ideal e os métodos de junção (por exemplo, junção de loops aninhados, junção de hash, junção de mesclagem) para minimizar o custo computacional de unir várias tabelas.
3. Predicate Pushdown: O otimizador envia as condições de filtragem o mais próximo possível da fonte de dados, reduzindo a quantidade de dados que precisa ser processada.
4. Execução Paralela: Em alguns casos, o otimizador pode optar por executar partes de uma consulta em paralelo, utilizando vários núcleos de CPU ou processamento distribuído para acelerar a execução da consulta.
5. Coleta de estatísticas: o otimizador conta com informações estatísticas precisas sobre os dados para tomar decisões informadas. Atualizar e manter estatísticas regularmente pode ajudar a melhorar a otimização da consulta.

A otimização de consulta eficaz pode melhorar significativamente o desempenho dos sistemas de banco de dados, especialmente para consultas complexas ou grandes conjuntos de dados. Requer uma compreensão profunda do esquema do banco de dados, distribuição de dados e padrões de consulta.

Como otimizar a consulta SQL no Oracle?

A otimização de consultas SQL no Oracle envolve uma combinação de compreensão do plano de execução da consulta, análise do desempenho da consulta e aplicação de técnicas de otimização apropriadas. Aqui estão algumas etapas que você pode seguir para otimizar as consultas SQL no Oracle:

1. Analise o Plano de Execução da Consulta: O primeiro passo é entender como o Oracle executa a consulta. Use a instrução EXPLAIN PLAN ou a ferramenta SQL Developer para obter o plano de execução da consulta. O plano de execução mostra como o Oracle acessa as tabelas, junta-as, aplica filtros e realiza outras operações. Analise o plano para identificar possíveis gargalos ou áreas de melhoria.
2. Certifique-se de que os índices sejam otimizados: os índices desempenham um papel crucial no desempenho da consulta. Certifique-se de que os índices apropriados sejam criados nas colunas usadas nas cláusulas WHERE, JOIN e ORDER BY da consulta. Considere o uso de índices compostos para várias colunas e analise o uso do índice usando a exibição INDEX_STATS. Se necessário, crie ou modifique índices para corresponder aos padrões de acesso de consulta.
3. Use variáveis ​​de associação e evite valores literais: o uso de variáveis ​​de associação em consultas SQL ajuda a melhorar o desempenho, permitindo a reutilização do plano de consulta. As variáveis ​​de ligação permitem que o Oracle analise e execute consultas com mais eficiência. Evite usar valores literais em consultas, especialmente ao executá-los várias vezes, pois isso pode levar a uma análise difícil e ineficiente e a planos de execução abaixo do ideal.
4. Otimize as operações de junção: para consultas envolvendo várias tabelas, otimize as operações de junção garantindo que métodos de junção apropriados sejam usados. Avalie se junções de loop aninhadas, junções de hash ou junções de mesclagem são mais adequadas para a consulta. Você pode usar dicas (por exemplo, /*+ USE_HASH */) para influenciar a seleção do método de junção, se necessário.
5. Use métodos de acesso de índice adequados: a Oracle oferece vários métodos de acesso de índice, como varreduras de índice completo, varreduras exclusivas e varreduras de intervalo. Certifique-se de que os métodos de acesso de índice apropriados sejam empregados com base nos requisitos de consulta e na distribuição de dados. Revise o plano de execução da consulta e considere o uso de dicas para orientar o Oracle na escolha do método de acesso ao índice mais eficiente.
6. Otimizar subconsultas: as subconsultas podem afetar o desempenho da consulta. Se possível, reescreva as subconsultas como junções ou use exibições em linha para melhorar o desempenho. Assegure-se de que as subconsultas sejam correlacionadas com eficiência e avalie a necessidade de materializar os resultados da subconsulta se forem reutilizados várias vezes na consulta.
7. Colete e atualize estatísticas: estatísticas precisas são cruciais para a otimização da consulta. Reúna estatísticas regularmente usando o pacote DBMS_STATS ou o comando ANALYZE para garantir que o otimizador tenha informações atualizadas sobre a tabela e a cardinalidade do índice. Considere o uso de histogramas para distribuições de dados assimétricas.

Lembre-se de que a otimização de consulta não é um processo único para todos. A eficácia das técnicas de otimização pode variar dependendo de fatores como volumes de dados, complexidade da consulta e ambiente de banco de dados específico. Compreender os princípios subjacentes e monitorar e ajustar continuamente as consultas pode ajudar a manter o desempenho ideal.

Como otimizar a consulta SQL usando o dbForge Studio for Oracle

O DbForge Studio for Oracle fornece vários recursos que podem ajudar a otimizar as consultas SQL. Aqui estão algumas maneiras de aproveitar a ferramenta para otimizar suas consultas:

Perfil de consulta

O DbForge Studio for Oracle inclui um criador de perfil de consulta que permite analisar o desempenho de suas consultas SQL. Você pode executar uma consulta com o criador de perfil ativado e ele fornecerá informações detalhadas sobre a execução da consulta, incluindo tempo de execução, uso de recursos e plano de execução da consulta. O plano de execução da consulta pode ajudar a identificar gargalos e áreas para otimização. Você pode identificar possíveis problemas de desempenho, como métodos de junção abaixo do ideal, verificações completas de tabelas ou índices ausentes. Você também pode comparar diferentes planos de execução e avaliar o impacto de várias técnicas de otimização de consulta.

Para demonstração, importei algumas tabelas do banco de dados SQL Server chamado Stackoverflow2010 para o banco de dados Oracle chamado EltechIndia. Eu usei o utilitário Importar dados externos do dbForge Studio.

EltechIndia contém uma tabela chamada USERS que contém os dados dos usuários que usam o banco de dados Stackoverflow. Agora, deixe-me executar uma instrução SELECT simples para visualizar os detalhes dos usuários.

Consulta:

SELECT u.”Id”, u.”AboutMe”, u.”Age”, u.”CreationDate”, u.”DisplayName”, u.”EmailHash”, u.”LastAccessDate”, u.”Reputation”, u .”Visualizações”, u.”WebsiteUrl”, u.”AccountId”

FROM NISARG.USERS u WHERE U.”EmailHash”='[email protected]';

Habilite o modo profiler no menu superior e execute a consulta.

Captura de tela do criador de perfil:

Como você pode ver na captura de tela acima, o criador de perfil preenche as seguintes informações:

1. Sessão do criador de perfil de consulta: a seção da sessão do criador de perfil de consulta possui detalhes do plano de execução da consulta e estatísticas da sessão. Ele também contém o histórico de qualquer execução de consulta, que pode ser usado para comparar vários planos de execução de consultas.
2. Plano de execução da consulta: o criador de perfil de consulta mostra o plano de execução da consulta em um formato tabular com os detalhes das operações executadas durante a geração do conjunto de resultados. Ele mostra as etapas de execução, métodos de acesso e custos estimados para cada parte da consulta.

O plano de execução gerado pode ser usado para identificar a utilização de recursos e o gargalo de E/S e outros parâmetros que podem contribuir para a degradação do desempenho. Suponha que o criador de perfil de consulta mostre que o problema de desempenho pode ser resolvido adicionando um índice ausente ou fazendo alterações no índice existente. Nesse caso, podemos usar o recurso Index Manager do dbForge studio.

Gerenciamento de índice

A indexação eficiente é essencial para a otimização da consulta. O dbForge Studio for Oracle fornece ferramentas para gerenciar índices, como criar, editar e descartar índices. Você pode revisar os índices existentes em suas tabelas e garantir que eles estejam configurados adequadamente. Você também pode usar a ferramenta para criar novos índices ou modificar índices existentes com base nos padrões de acesso de consulta.

O dbForge Studio fornece um recurso que pode ser usado para criar/editar/soltar qualquer índice em uma tabela. As alterações nos índices podem ser feitas a partir do gerenciador de objetos do estúdio dbForge. Para fazer isso, clique com o botão direito do mouse na tabela USER e selecione Editar tabela.

Outra aba é aberta com os detalhes da tabela USERS. Aqui você pode fazer alterações em tabelas existentes, como adicionar/modificar/excluir qualquer índice, restrições e colunas. Além disso, você pode adicionar ou alterar os outros parâmetros de configuração, como armazenamento, validade temporal, etc.

Agora, para adicionar/modificar o índice, clique na guia Índices. Uma janela com detalhes do índice é aberta, semelhante à imagem a seguir:

Como você pode ver na captura de tela acima, o Gerenciador de índice é dividido em três seções.

1. Lista de índices existentes: Aqui, você pode ver os detalhes (Nome do Índice e Colunas Chave) dos índices que já foram criados em uma tabela.
2. Novo índice: Aqui, você pode especificar as propriedades do índice, como o nome do índice, tipo de índice e colunas-chave do índice.
3. Criar instrução de índice: nesta seção, você pode visualizar a instrução CREATE para
4. A tabela na qual estamos adicionando um índice.
5. Índices existentes.
6. Novo Índice.

O script inteiro pode ser usado para recriar o objeto em outro esquema ou tabela.

Depuração SQL

O recurso de depuração SQL no dbForge Studio para Oracle permite que você percorra seu código SQL, defina pontos de interrupção e inspecione variáveis ​​durante a execução da consulta. Esse recurso não agrega muito valor em comparação com o Index Manager e o criador de perfil de consulta. Ainda assim, às vezes pode ser útil identificar qual consulta em um procedimento armazenado está causando problemas de desempenho. Ao depurar a consulta, podemos identificar áreas que precisam de otimização e fazer os ajustes necessários.

Observe que, ao usar o dbForge Studio for Oracle, é importante ter um bom entendimento das técnicas e práticas recomendadas de otimização de consulta SQL. A ferramenta fornece insights e recursos valiosos para ajudar a otimizar as consultas. Ainda assim, é crucial interpretar os resultados corretamente e aplicar as otimizações apropriadas com base em seu banco de dados específico e requisitos de consulta.

Conclusão

O ajuste de desempenho do banco de dados é um dos trabalhos mais importantes para qualquer administrador de banco de dados, e escolher a melhor ferramenta de monitoramento de banco de dados para administrar e monitorar o desempenho do servidor de banco de dados também é um aspecto importante. Neste artigo, aprendemos sobre os fundamentos do ajuste de desempenho e como o dbForge Studio for Oracle pode nos ajudar a melhorar o desempenho do banco de dados.