使用Oracle SQL trace时需要注意的问题

我们经常使用Sql Trace和10046 event来诊断Oracle数据库性能问题。而level超过1的10046事件通常称为extended sql trace，通常用于诊断确定的单个SQL、存储过程或会话的性能问题，具有如下的几个优点：

　　可以得到SQL执行时实际的执行计划。

　　可以得到SQL执行时所花时间的具体分布，CPU消耗了多长时间，多块读消耗了多长时间等等。

　　可以得到SQL执行时的各种与性能相关的统计数据，逻辑读、物理读、fetch次数、parse次数等等。

　　不仅能够用于性能测试，同时能够用于诊断正在执行的SQL或存储过程的性能。

　　有很多的工具用于格式化生成的trace文件，除了Oracle自带的TKPROF、Metalink Note 224270.1 Trace Analyzer，以及第三方的免费工具如orasrp，《Troubleshooting Oracle Performance》作者开发的TVD$XTAT，甚至还有商业化的软件Hotsos Profiler等。

　　不过前段时间在用10046事件诊断一个性能问题的时候，却让生成的结果误导了。后来仔细检查发现，在会话开启sql trace的情况下，SQL语句会重新解析，导致开启sql trace之后与开启之前相比，执行计划可能发生了变化，导致sql trace的结果不能真实地反映会话执行SQL的情况，在分析时容易发生偏差。

　　下面是一个测试：

　　测试的环境是Oracle 10.2.0.1 for Windows，不过前面提到的案例，是发生在Oracle 9i下的，所以9i和10g都有这个问题，而11g目前还没有测试过，有兴趣的朋友可以在11g上进行测试。

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->首先创建一个sql文件，内容为：

　　select /*+ testsql */ sum(value) from t1 where flag=:v_flag;

　　创建一个列上数据有倾斜的表：

　　SQL> create table t1 (value number ,flag number,pad varchar2(2000));

　　表已创建。

　　SQL> insert into t1 select rownum,mod(rownum,2000),lpad('x',1000,'x') from dba_objects;

　　已创建49796行。

　　SQL> commit;

　　提交完成。

　　SQL> insert into t1 select rownum,3000,lpad('x',1000,'x') from dba_objects where rownum<=10000;

　　已创建10000行。

　　SQL> commit;

　　提交完成。

　　SQL> create index t1_idx on t1(flag);

　　索引已创建。

　　SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(ownname=>user,tabname=>'T1',cascade=>true,method_opt=>'for all indexed columns');

　　PL/SQL 过程已成功完成。

　　SQL> select column_name,num_distinct,num_buckets from user_tab_columns where table_name='T1';

　　COLUMN_NAME NUM_DISTINCT NUM_BUCKETS

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

　　VALUE

　　FLAG 2030 75

　　PAD

　　select /*+ testsql */ sum(value) from t1 where flag=:v_flag;

　　创建一个列上数据有倾斜的表：

　　SQL> create table t1 (value number ,flag number,pad varchar2(2000));

　　表已创建。

　　SQL> insert into t1 select rownum,mod(rownum,2000),lpad('x',1000,'x') from dba_objects;

　　已创建49796行。

　　SQL> commit;

　　提交完成。

　　SQL> insert into t1 select rownum,3000,lpad('x',1000,'x') from dba_objects where rownum<=10000;

　　已创建10000行。

　　SQL> commit;

　　提交完成。

　　SQL> create index t1_idx on t1(flag);

　　索引已创建。

　　SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(ownname=>user,tabname=>'T1',cascade=>true,method_opt=>'for all indexed columns');

　　PL/SQL 过程已成功完成。

　　SQL> select column_name,num_distinct,num_buckets from user_tab_columns where table_name='T1';

　　COLUMN_NAME NUM_DISTINCT NUM_BUCKETS

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

　　VALUE

　　FLAG 2030 75

　　PAD
　　在创建的测试表中，FLAG列有2001个不同的值，其中，0-1999之间每个值约为25个，而有一个特殊的值3000，有10000个。收集统计信息时，在FLAG列上收集了直方图。

　　下面运行test.sql：

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->SQL> var v_flag number;

　　SQL> exec :v_flag:=3000;

　　SQL> set autot on stat

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　50005000

　　统计信息

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

　　0 recursive calls

　　0 db block gets

　　8575 consistent gets

　　0 physical reads

　　0 redo size

　　412 bytes sent via SQL*Net to client

　　384 bytes received via SQL*Net from client

　　2 SQL*Net roundtrips to/from client

　　0 sorts (memory)

　　0 sorts (disk)

　　1 rows processed

　　SQL> var v_flag number;

　　SQL> exec :v_flag:=3000;

　　SQL> set autot on stat

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　50005000

　　统计信息

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

　　0 recursive calls

　　0 db block gets

　　8575 consistent gets

　　0 physical reads

　　0 redo size

　　412 bytes sent via SQL*Net to client

　　384 bytes received via SQL*Net from client

　　2 SQL*Net roundtrips to/from client

　　0 sorts (memory)

　　0 sorts (disk)

　　1 rows processed
　　我们来看看SQL的执行计划：　

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->SQL> select sql_id,hash_value,child_number,executions from v$sql where sql_text like '%testsql%' and sql_text not like '%v$sql%';

　　SQL_ID HASH_VALUE CHILD_NUMBER EXECUTIONS

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

　　8hdvb5nwfqm8r 954944791 0 2

　　SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('8hdvb5nwfqm8r',0));

　　PLAN_TABLE_OUTPUT

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

　　SQL_ID 8hdvb5nwfqm8r, child number 0

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

　　select /*+ testsql */ sum(value) from t1 where flag=:v_flag

　　Plan hash value: 3724264953

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

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

　　| 0 | SELECT STATEMENT | | | | 765 (100)| |

　　| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 17 | | |

　　|* 2 | TABLE ACCESS FULL| T1 | 9863 | 163K| 765 (1)| 00:00:07 |

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

　　Predicate Information (identified by operation id):

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

　　2 - filter("FLAG"=:V_FLAG)

　　SQL> select sql_id,hash_value,child_number,executions from v$sql where sql_text like '%testsql%' and sql_text not like '%v$sql%';

　　SQL_ID HASH_VALUE CHILD_NUMBER EXECUTIONS

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

　　8hdvb5nwfqm8r 954944791 0 2

　　SQL> select * from table(dbms_xplan.display_cursor('8hdvb5nwfqm8r',0));

　　PLAN_TABLE_OUTPUT

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

　　SQL_ID 8hdvb5nwfqm8r, child number 0

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

　　select /*+ testsql */ sum(value) from t1 where flag=:v_flag

　　Plan hash value: 3724264953

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

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

　　| 0 | SELECT STATEMENT | | | | 765 (100)| |

　　| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 17 | | |

　　|* 2 | TABLE ACCESS FULL| T1 | 9863 | 163K| 765 (1)| 00:00:07 |

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

　　Predicate Information (identified by operation id):

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

　　2 - filter("FLAG"=:V_FLAG)
　　可以看到，由于绑定变量窥视，SQL语句走了全表扫描，没有使用索引。

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->SQL> exec :v_flag:=300;

　　SQL> set autot on stat

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　607500

　　统计信息

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

　　0 recursive calls

　　0 db block gets

　　8575 consistent gets

　　0 physical reads

　　0 redo size

　　411 bytes sent via SQL*Net to client

　　384 bytes received via SQL*Net from client

　　2 SQL*Net roundtrips to/from client

　　0 sorts (memory)

　　0 sorts (disk)

　　1 rows processed

　　SQL> exec :v_flag:=300;

　　SQL> set autot on stat

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　607500

　　统计信息

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

　　0 recursive calls

　　0 db block gets

　　8575 consistent gets

　　0 physical reads

　　0 redo size

　　411 bytes sent via SQL*Net to client

　　384 bytes received via SQL*Net from client

　　2 SQL*Net roundtrips to/from client

　　0 sorts (memory)

　　0 sorts (disk)

　　1 rows processed
　　从上面的输出可以看到，在变量=300时，仍然走了全表扫描，仍然没有使用索引。

　　使用sqlplus创建一个新的到oracle的连接，并执行测试SQL:

　　开启另一个会话，

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->　SQL> select sid,serial# from v$session where sid=(select sid from v$mystat where rownum=1);

　　SID SERIAL#

　　---------- ----------

　　22 153

　　SQL> var v_flag number;

　　SQL> exec :v_flag:=500;

　　SQL> set autot on stat

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　612500

　　统计信息

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

　　0 recursive calls

　　0 db block gets

　　8575 consistent gets

　　0 physical reads

　　0 redo size

　　411 bytes sent via SQL*Net to client

　　384 bytes received via SQL*Net from client

　　2 SQL*Net roundtrips to/from client

　　0 sorts (memory)

　　0 sorts (disk)

　　1 rows processed

　　SQL> select sid,serial# from v$session where sid=(select sid from v$mystat where rownum=1);

　　SID SERIAL#

　　---------- ----------

　　22 153

　　SQL> var v_flag number;

　　SQL> exec :v_flag:=500;

　　SQL> set autot on stat

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　612500

　　统计信息

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

　　0 recursive calls

　　0 db block gets

　　8575 consistent gets

　　0 physical reads

　　0 redo size

　　411 bytes sent via SQL*Net to client

　　384 bytes received via SQL*Net from client

　　2 SQL*Net roundtrips to/from client

　　0 sorts (memory)

　　0 sorts (disk)

　　1 rows processed
　　从SQL执行得到的逻辑读来看，仍然是走的全表扫描。这里很明显使用索引更为合适，这就是使用绑定变量引起的副作用。

　　然而，如果我们打这个这个会话的10046 事件，则结果如何呢?

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->　SQL> exec sys.dbms_system.set_ev(22,153,10046,12,'');

　　SQL> exec :v_flag:=410;

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　610250

　　SQL> exec sys.dbms_system.set_ev(22,153,10046,12,'');

　　SQL> exec :v_flag:=410;

　　SQL> @test

　　SUM(VALUE)

　　----------

　　610250
　　下面是trace文件的内容：

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->　PARSING IN CURSOR #1 len=59 dep=0 uid=55 oct=3 lid=55 tim=7703132042 hv=954944791 ad='27cf5884'

　　select /*+ testsql */ sum(value) from t1 where flag=:v_flag

　　END OF STMT

　　PARSE #1:c=0,e=309,p=0,cr=0,cu=0,mis=1,r=0,dep=0,og=1,tim=7703132037

　　BINDS #1:

　　kkscoacd

　　Bind#0

　　oacdty=02 mxl=22(22) mxlc=00 mal=00 scl=00 pre=00

　　oacflg=03 fl2=1000000 frm=00 csi=00 siz=24 off=0

　　kxsbbbfp=0819ca94 bln=22 avl=03 flg=05

　　value=410

　　EXEC #1:c=15625,e=8864,p=0,cr=0,cu=0,mis=1,r=0,dep=0,og=1,tim=7703164320

　　WAIT #1: nam='SQL*Net message to client' ela= 5 driver id=1111838976 #bytes=1 p3=0 obj#=-1 tim=7703165526

　　FETCH #1:c=0,e=237,p=0,cr=27,cu=0,mis=0,r=1,dep=0,og=1,tim=7703166929

　　WAIT #1: nam='SQL*Net message from client' ela= 187 driver id=1111838976 #bytes=1 p3=0 obj#=-1 tim=7703168520

　　FETCH #1:c=0,e=3,p=0,cr=0,cu=0,mis=0,r=0,dep=0,og=0,tim=7703169851

　　WAIT #1: nam='SQL*Net message to client' ela= 5 driver id=1111838976 #bytes=1 p3=0 obj#=-1 tim=7703171170

　　WAIT #1: nam='SQL*Net message from client' ela= 421 driver id=1111838976 #bytes=1 p3=0 obj#=-1 tim=7703172845

　　STAT #1 id=1 cnt=1 pid=0 pos=1 obj=0 op='SORT AGGREGATE (cr=27 pr=0 pw=0 time=260 us)'

　　STAT #1 id=2 cnt=25 pid=1 pos=1 obj=51606 op='TABLE ACCESS BY INDEX ROWID T1 (cr=27 pr=0 pw=0 time=439 us)'

　　STAT #1 id=3 cnt=25 pid=2 pos=1 obj=51607 op='INDEX RANGE SCAN T1_IDX (cr=2 pr=0 pw=0 time=36 us)'

　　PARSING IN CURSOR #1 len=59 dep=0 uid=55 oct=3 lid=55 tim=7703132042 hv=954944791 ad='27cf5884'