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一、SQLT背景介紹

SQLTXPLAIN(簡稱SQLT)是ORACLE COE提供的一款SQL性能診斷工具，SQLT主要方法是通過輸入的一個SQL語句，從而生成一組診斷文件，這些文件用于診斷性能較差的或產生錯誤結果(WRONG RESULTS)的SQL。

SQLT產生的診斷文件內容包括執行計劃、統計信息、CBO的參數、10053文件、性能變化的歷史等需要診斷SQL性能的一系列文件，而且SQLT還提供一系列工具，比如快速綁定SQL執行計劃的工具。

SQLT主要使用場合是在需要快速綁定SQL執行計劃，或者一些和參數、BUG等相關的疑難SQL分析中。

二、SQLT家族簡介

SQLT主要包含下列方法：

 

 

 

 

SQLT為一個SQL語句提供了下面 7種主要方法來生成診斷詳細信息XTRACT，XECUTE，XTRXEC，XTRSBY，XPLAIN，XPREXT和XPREXC。XTRACT，XECUTE，XTRXEC，XTRSBY，XPREXT和XPREXC處理綁定變量和會做 bind peeking(綁定變量窺視)，但是XPLAIN不會。這是因為XPLAIN是基于EXPLAIN PLAN FOR 命令執行的，該命令不做 bind peeking。

因此，如果可能請避免使用XPLAIN，除了XPLAIN的bind peeking限制外，所有這 7種主要方法都可以提供足夠的診斷詳細信息，對性能較差或產生錯誤結果集的SQL進行初步評估。如果該SQL仍位于內存中或者Automatic Workload Repository (AWR) 中，請使用XTRACT或XTRXEC，其他情況請使用XECUTE。對于Data Guard或備用只讀數據庫，請使用XTRSBY。僅當其他方法都不可行時，再考慮使用XPLAIN。XPREXT和XPREXC是類似于XTRACT和XECUTE，但為了提高SQLT的性能它們禁了一些SQLT的特性。

幾種主要方法的關系如下：

其中XTRXEC包括了XTRACT和XECUTE方法，實際上它會同時執行這兩個方法生成對應的文件。使用這些方法后，會生成文件，自動打包。

 

 

 

 

SQLT的詳細內容請參考MOS文檔：SQLT 使用指南 (Doc ID 1677588.1)，本文重點說下SQLT里比較有用的方法(本文內容的環境是11.2.0.3)。

三、SQLT寶劍出鞘

1、SQLT生成診斷文件

生成診斷文件使用的是sqlt/run目錄下的文件，此目錄下還有SQLHC健康檢查的腳本。這里看一個例子：

 

SQL text: 
select * 
  from test1 
 where test1.status in (select test2.status from test2  
                  where object_name like 'PRC_TEST%'); 

 

這是條簡單的子查詢SQL，其中test1的status有索引，而且status有傾斜分布如下：

 

dingjun123@ORADB> select status,count(*) 
  2  from test1 
  3  group by status; 
 
STATUS    COUNT(*) 
------- ---------- 
INVALID          6 
VALID        76679 
--子查詢結果是INVALID 
dingjun123@ORADB> select test2.status from test2  
  2                    where object_name like 'PRC_TEST%' 
  3  ; 
 
STATUS 
------- 
INVALID 
INVALID 

 

子查詢中的語句返回的正好是INVALID，那么可以預測，此語句應該是用子查詢結果驅動表test1，走test.status列的索引，正常的應該是走nested loops。OK，那么我們看看執行計劃：

 

 

 

 

執行計劃令人費解，要知道，對于表的統計信息是最新的且采樣比例100%，而且也收集了STATUS列的直方圖，為什么還走HASH JOIN，而且TEST1還走全表呢?先用SQLT診斷下，到sqlt/run目錄下找到對應的腳本，然后輸入SQLID,之后會將生成的文件打包。

 

dingjun123@ORADB> @sqltxtrxec 
PL/SQL procedure successfully completed. 
Elapsed: 00:00:00.00 
 
Parameter 1: 
SQL_ID or HASH_VALUE of the SQL to be extracted (required) 
 
Enter value for 1: aak402j1r6zy3 
 
Paremeter 2: 
SQLTXPLAIN password (required) 
 
Enter value for 2: XXXXXX 
PL/SQL procedure successfully completed. 
Elapsed: 00:00:00.00 
Value passed to sqltxtrxec: 
SQL_ID_OR_HASH_VALUE: "aak402j1r6zy3" 

 

解壓文件，即可看到如下內容：

 

 

 

 

這里我們主要看main文件，這是主要內容以及10053等。

首先打開main文件，可以看到主要診斷內容：

 

 

 

 

可以看到，包括CBO的環境，執行計劃以及歷史執行信息，表，索引等對象統計信息都在這個main文件中，大部分時候可以通過此文件，了解SQL效率不佳的原因，比如執行計劃變壞的時間段內正好收集了統計信息，那么可以快速定位可能是統計信息收集不正確導致的。

一般情況下，都是先看執行計劃，通過Plans目錄找到Execution Plans，可以點那些+，會顯示對應的統計信息等內容：

 

 

 

 

在統計信息正確的情況下，CBO估算的返回結果行是76685行，而實際結果是6行，估算是實際的12781倍，這顯然是有問題的?？梢渣c開對應的+，看看統計信息：

 

 

 

 

TEST1的STATUS列收集了直方圖，而且是100%采樣，沒有任何問題。到此，這個簡單的SQL很可能的情況就是：

• CBO的缺陷，無法準確估算對應的結果集的cardinality;
• CBO的BUG或參數設置原因。

針對以上兩種情況，后面會介紹解決方法，這里先說下，為什么這里走了HASH JOIN，TEST1走了FULL TABLE SCAN，結果集的cardinality估算的結果正好是TEST1的行數呢，原因在于：

• TEST1的STATUS有直方圖;
• 子查詢結果查詢出STATUS，但是查詢結果的STATUS值在沒有執行之前是未知的，也就是可能是INVALID也可能是VALID。

綜合以上因素，CBO無法在運行期之前預知結果的具體值，從而導致優化器缺陷，走了不佳的執行計劃(12C的apative plan可以解決這個問題)。

既然知道是這個原因，那么，就采用SQL PROFILE綁定就可以了，詳細內容見下節。

2、SQLT快速綁定執行計劃

SQL PROFILE可以使用SQLT工具快速綁定，SQL PROFILE就是對SQL增加了一系列HINTS，好處是不需要改寫SQL，可以在數據庫里直接管理。

對于COE工具SQL PROFILE綁定有兩類：

• 直接綁定：針對執行計劃經常突變的，歷史中有好的執行計劃，當前走的執行計劃差，直接綁定即可。
• 替換綁定：針對執行計劃一直較差，沒有好的執行計劃作為參考，可通過添加hints讓其走好的執行計劃，然后通過coe工具手動修改文件或coe_load_sql_profile或者編寫存儲過程綁定到好的執行計劃上。

注意：如果SQL沒有綁定變量，則通過coe_xfr_sql_profile生成的文件需要修改force_match=>true,手動編寫存儲過程或者coe_load_sql_profile做替換綁定的也需要修改force_match=>true,以讓所有SQL結構相同(字面量條件不同)的SQL都綁定上好的執行計劃。

(對應的綁定計劃的腳本在sqlt/utl目錄下)

下面分別說說這兩種綁定方式：

1)使用coe_xfr_sql_profile腳本直接綁定

針對SQL執行計劃經常突變，當計劃變差時候，快速綁定到效率高的執行計劃中。如下例：運行code_xfr_sql_profile然后輸入sql_id：

 

SQL> @coe_xfr_sql_profile.sql 
 
Parameter 1: 
SQL_ID (required) 
Enter value for 1: 0hzkb6xf08jhw 
 
 
PLAN_HASH_VALUE AVG_ET_SECS 
--------------- ----------- 
     3071332600        .006   --效率高的計劃 
       40103161        653 
 
Parameter 2:         ---------------次數輸入需要綁定的PLAN_HASH_VALUE,顯然我們輸入3071332600   
PLAN_HASH_VALUE (required) 
 
Enter value for 2: 
 
最后生成文件，執行。 
 
注意：如果SQL沒有使用綁定變量，需要將生成文件的force_match => FALSE中的FALSE改成TRUE。 

 

2)使用coe_load_sql_profile做替換綁定

3.1中的例子是由于CBO的缺陷導致無法判定子查詢結果，從而導致走錯了執行計劃，這里在12c之前需要綁定執行計劃，因為沒有現成的執行計劃，所以需要自己寫hints構造一條正確執行計劃的SQL，然后通過SQLT的替換綁定，將正確執行計劃綁定到原SQL中去。

先將原始SQL通過增加hints,讓其執行計劃正確，改造后的SQL如下：

 

select/*+ 
      BEGIN_OUTLINE_DATA 
      USE_NL(@"SEL$5DA710D3" "TEST1"@"SEL$1") 
      LEADING(@"SEL$5DA710D3" "TEST2"@"SEL$2" "TEST1"@"SEL$1") 
      INDEX_RS_ASC(@"SEL$5DA710D3" "TEST2"@"SEL$2" ("TEST2"."OBJECT_NAME")) 
      INDEX_RS_ASC(@"SEL$5DA710D3" "TEST1"@"SEL$1" ("TEST1"."STATUS")) 
      OUTLINE(@"SEL$2") 
      OUTLINE(@"SEL$1") 
      UNNEST(@"SEL$2") 
      OUTLINE_LEAF(@"SEL$5DA710D3") 
      ALL_ROWS 
      DB_VERSION('11.2.0.3') 
      OPTIMIZER_FEATURES_ENABLE('11.2.0.3') 
      IGNORE_OPTIM_EMBEDDED_HINTS 
      END_OUTLINE_DATA 
  */ * 
  from test1 
 where test1.status in (select test2.status from test2  
                  where object_name like 'PRC_TEST%'); 

 

然后使用coe_load_sql_profile腳本做替換綁定，輸入原始的sql_id和替換的sql_id：

 

dingjun123@ORADB> @coe_load_sql_profile 
Parameter 1: 
ORIGINAL_SQL_ID (required) 
 
Enter value for 1: aak402j1r6zy3 
 
Parameter 2: 
MODIFIED_SQL_ID (required) 
 
Enter value for 2: 6rbnw92d7djwk 
 
     PLAN_HASH_VALUE          AVG_ET_SECS 
-------------------- -------------------- 
           313848035                 .001 
 
Parameter 3: 
PLAN_HASH_VALUE (required) 
 
Enter value for 3: 313848035 
 
Values passed to coe_load_sql_profile: 
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
ORIGINAL_SQL_ID: "aak402j1r6zy3" 
MODIFIED_SQL_ID: "6rbnw92d7djwk" 
PLAN_HASH_VALUE: "313848035" 
… 

 

再次執行原始語句，可以看到，綁定執行計劃成功，已經走了索引和NESTED LOOPS。

 

 

 

 

SQLT的快速綁定執行計劃，在處理突發SQL性能問題中使用廣泛，的確是一個非常好的工具，猶如寶劍出鞘，削鐵如泥。

3、XPLORE快速診斷參數設置問題

某天晚上某系統一重要語句，遷移到新庫后執行1小時都沒有結果，原先很快(1s左右)，業務人員焦急萬分。對應的語句如下：

 

SELECT 
    * 
     FROM (SELECT A.ID, A.TEL_ID, A.PRE_CATE_ID, A.INSERT_TIME, A.REMARK1 
             FROM TAB_BN_TEST_LOG A, 
                  (SELECT TEL_ID, MIN(INSERT_TIME) AS INSERT_TIME 
                     FROM TAB_BN_TEST_LOG 
                    WHERE INSERT_TIME > '08-APR-19' 
                      AND ID NOT IN 
                          (SELECT IMEI FROM TX_MM_LOG_201907 WHERE TID = '10') 
                    GROUP BY TEL_ID) B 
            WHERE A.TEL_ID = B.TEL_ID 
              AND A.INSERT_TIME = B.INSERT_TIME 
              AND A.ID NOT IN 
                  (SELECT IMEI FROM TX_MM_LOG_201907 WHERE TID = '10') 
            ORDER BY INSERT_TIME) 
    WHERE ROWNUM < 200 

 

查看執行計劃:

 

 

 

 

執行計劃中出現FILTER，也就是子查詢無法unnest,由于使用的是NOT IN，但是回頭一想，這是11g,有null aware特性，應該不會出現FILTER才對，而且使用hints也無效。那么首先想到的就是檢查null aware參數是否設置，經過檢查：

完全沒有問題，那么在收集統計信息、SQL PROFILE、可以想到的參數設置都沒有問題情況下，如何解決呢?

由于查詢轉換受眾多參數設置影響，雖然null aware已經開啟，但是可能受其它參數或fix control設置影響，因此，這里可以使用SQLT的神器XPLORE分析，它會將已知參數、已知bug對應的fix control逐一重新設置一遍，然后生成對應的執行計劃，最后生成一個html文件，通過查看執行計劃，找到對應的參數或者BUG。

SQLT XPLORE中有XEXCUTE、XPLAIN等眾多方法，對于慢的語句，建議使用XPLAIN方法。然后查看分析結果與目標計劃匹配的設置，從而找出問題。

使用XPLORE，可以參考sqlt/utl/xplore中的readme.txt。這里需要將對應的SQL內容里加上：/* ^^unique_id */。

最終，生成的XPLORE文件內容如下：

 

 

 

 

有8個執行計劃的PLAN_HASH_VALUE，對應的點進去，找到正確的執行計劃對應的參數設置：

 

 

 

 

最終找到，原來和_optimizer_squ_bottomup參數有關，這個參數，系統設置成FALSE，導致此子查詢無法進行null aware查詢轉換，重新設置后語句執行恢復到正常時間。

針對這樣的情況，如果一個個參數去對比分析，必然耗時很長，使用SQLT的XPLORE神器，可以快速找到對應的參數設置或已知BUG問題，比如一些新特性導致的SQL性能問題、SQL產生錯誤的結果等，都可以通過XPLORE分析，快速找到對應的參數，然后重新設置。

最后做個總結：SQLT里還有很多其他的功能，可以通過MOS查看對應的文章，SQLT在解決棘手的SQL性能問題時，的確是一把利器，猶如寶劍出鞘，SQL性能問題無所遁形。