oracle 19c 统计信息详解

一、优化统计 (Optimizer Statistics )

优化统计收集了数据库及其对象的详细信息资料，查询优化器使用这些信息，为 SQL 命令选择最优的执行计划。

统计数据包括：
  *数据表统计：数据行数、数据区块数、平均数据行长度
  *列统计：列中的不同值数量、列中的 NULL 值数量、数据分布 (直方图) 、
扩展统计
  *索引统计：叶块(leaf blocks)数量、分级数(Levels)、集群因子(Clustering
factor)
  *系统统计：I/O 性能和利用率、CPU 性能和利用率
当参数 STATISTICS_LEVEL = TYPICAL (默认值) 或 ALL 时，Oracle 数据 库在自动任务 (AutoTask) 中默认启用优化统计采集，自动任务在计划调度的维 护窗口 (maintenance windows) 时段自动执行。 自动采集任务可用以下指令控
制：

启用 autotask 的自动优化采集,其中'auto optimizer stats collection' 是 视图 dba_autotask_client 中的预置名称
select client_name,status from dba_autotask_client ;

begin
dbms_auto_task_admin.enable(
client_name => 'auto optimizer stats collection',
operation => null,
window_name => null
) ;
end ;
/

-- 禁用 autotask 的自动优化采集
begin
dbms_auto_task_admin.disable(
client_name => 'auto optimizer stats collection',
operation => null,
window_name => null
) ;
end ;
/

二、手工采集统计

自动优化统计默认是在每天的维护窗口时段采集统计数据，如果在另外的时 段，表数据发生显著变化时，其统计信息将失效，这时将需要手工收集统计信息。 例如：
  *不稳定的数据表：在一天内会被删除、或截断和重建
  *发生大批量装载数据 (超过 10% 以上) 的对象
手 工 采 集 统 计 数 据 需 要 使 用 DBMS_STATS 程 序 包 中的 子 程 序 ， 通 过 dbms_stats 包，可以查看和修改为数据库对象收集的优化器统计信息。Oracle RDBMS 允许收集多种不同类型的统计信息，以帮助提高性能。DBMS_STATS 这个包 只涉及优化器统计信息。Oracle 默认情况下会将此类自动统计信息收集设置为 打开状态，因此此包仅用于专门的手工收集的情况。可以使用 dbms_stats 并行 收集统计信息。
Gathering Optimizer Statistics

gather_database_stats

收集数据库中所有对象的统计信息：

estimate_percent

要估计的行百分比 (空表示计算) ：有效范围为[0.000001,100]。

method_opt

FOR ALL [INDEXED | HIDDEN] COLUMNS [size_clause]

FOR   COLUMNS   [size   clause]   column   [size_clause]   [,column [size_clause]...]

size_clause is defined as size_clause := SIZE {integer | REPEAT | AUTO

| SKEWONLY}

- integer: 直方图存储桶数，范围为[1,2048]

- REPEAT: 只收集已经有直方图的列上的直方图。

- AUTO: 根据数据分布和列的工作负载确定要在其上收集直方图的列。

- SKEWONLY: 根据列的数据分布确定要在其上收集直方图。

Degree

并行度，The default for degree is NULL。

Cascade

收集索引的统计数据。除了收集表和列统计信息外，使用此选项相当于对数据库 中的每个索引运行 GATHER_INDEX_STATS 过程。

no_invalidate

如果设置为 true，则不会使游标无效。如果设置为 false，该过程将立即使游标 失效。

示例：
execute dbms_stats.gather_database_stats(estimate_percent=>null) ; execute dbms_stats.gather_database_stats() ;
exec dbms_stats.gather_database_stats (degree=>4, cascade=>true) ; exec dbms_stats.gather_database_stats (no_invalidate=>true) ;
exec dbms_stats.gather_database_stats (method_opt => 'for all indexed') ; exec dbms_stats.gather_database_stats  (method_opt=>'for all columns size auto',cascade=>true) ;
exec dbms_stats.gather_database_stats (method_opt =>'for all columns size 254') ;
exec dbms_stats.gather_database_stats (method_opt =>'for all columns size skewonly') ;
将 integer 即 bucket 的数据设置为 1，可以不使用直方图，如下所示：
exec dbms_stats.gather_database_stats (method_opt =>'for all columns size 1') ;

gather_dictionary_stats

收集 dictionary schemas 'SYS', 'SYSTEM'和 RDBMS 组件架构的统计信息。

示例：

execut dbms_stats.gather_dictionary_stats() ;

execut dbms_stats.gather_dictionary_stats(degree=>4, cascade=>TRUE) ;

gather_fixed_objects_stats

收集所有固定对象 (动态性能表) 的统计信息。

 

示例：

execut dbms_stats.gather_fixed_objects_stats() ;

execut dbms_stats.gather_fixed_objects_stats(no_invalidate=>true) ;

gather_index_stats

收集索引统计信息。

示例：
查询 scott 模式下的索引
select index_name,table_name from dba_indexes where owner='SCOTT' ;

为表 dept 的主键索引 PK_DEPT 进行统计数据
execute dbms_stats.gather_index_stats('SCOTT','PK_DEPT') ;

验证主键索引是否成功统计
select index_name,last_analyzed from dba_indexes where owner='SCOTT' ;

gather_schema_stats

收集模式中所有对象的统计信息。

示例：

为模式 scott 的所有表统计数据

execut dbms_stats.gather_schema_stats(ownname=>'scott') ; 

验证模式 scott 的数据统计是否成功

select    last_analyzed,table_name,owner,num_rows,sample_size    from dba_tables where owner='SCOTT' ;

exec DBMS_STATS.GATHER_SCHEMA_STATS ('SH', degree=>4, cascade=>TRUE) ; execut dbms_stats.gather_schema_stats('sys') ;

gather_system_stats

收集系统统计信息。当 CBO 选择最佳查询路径时，需要使用数据库对象如表、 索引等的统计数据，以及操作系统的统计数据如 I/O 速度，CPU 周期等进行 SQL 的操作耗时计算，选择花费时间最少的执行计划为最佳执行计划。Oracle 使用 gather_system_stats 过程来统计操作系统数据。

Noworkload 将捕获 I/O 系统的特征。在此期间，Oracle 将估计 I/O 系统的 平均读取寻道时间和传输速度。此模式适用于所有工作负载。

示例：

execut dbms_stats.gather_system_stats(gathering_mode=>'NOWORKLOAD') ;

gather_table_stats

收集表和列 (和索引) 统计信息。

示例：
execute dbms_stats.gather_table_stats('scott','emp') ;
exec dbms_stats.gather_table_stats('sh', 'sales',method_opt=>'for all
columns size auto', cascade=>TRUE) ;
exec dbms_stats.gather_table_stats('sh', 'sales', method_opt=>'for all columns size skewonly') ;
exec dbms_stats.gather_table_stats('sh', 'sales',method_opt=>'for all columns size 254') ;

Deleting Statistics

delete_column_stats

删除与列相关的统计信息。

示例：

exec dbms_stats.delete_column_stats(ownname=>'scott',tabname=>'dept',colna me=>'deptno') ;

delete_database_stats

删除数据库中所有表的统计信息。

示例：

exec dbms_stats.delete_database_stats() ;

delete_dictionary_stats

删除所有字典架构的统计信息 ( “sys” 、“system”和 rdbms 组件架构) 。

示例：

exec dbms_stats.delete_dictionary_stats () ;

delete_fixed_objects_stats

删除所有固定表的统计信息。

示例：

exec dbms_stats.delete_fixed_objects_stats () ;

delete_index_stats

删除与索引相关的统计信息。

示例：

exec   dbms_stats.delete_index_stats (ownname=>'scott',indname=>'pk_dept') ;

delete_schema_stats

删除整个模式的统计信息。

示例：

exec dbms_stats.delete_schema_stats(ownname=>'scott') ;

-- 删除 schema 统计

exec dbms_stats.delete_schema_stats('sh') ;

delete_table_stats

删除与表相关的统计信息。

示例：

exec dbms_stats.delete_table_stats (ownname=>'scott',tabname=>'dept') ; -- 删除 table 统计

exec dbms_stats.delete_table_stats('sh','sales') ;

实时统计信息

[oracle@localhost ~]$ sqlplus / as sysdba

show pdbs

conn / as sysdba

alter session set container=PDB2;

startup

show con_name

create user test identified by 123456;

grant dba to test;

conn test/[email protected]:1521/PDB2

create table testgather as select * from dba_objects;

set line 200

col table_name for a20

--如果没有收集统计信息，会是空的

select  table_name,num_rows,blocks,notes  from  user_tab_statistics   where table_name='TESTGATHER';

--如果没有收集统计信息，会是空的

col column_name for a20

col high_value for a20

col low_value for a20

col notes for a40

select   column_name,high_value,low_value,notes    from   user_tab_col_statistics   where table_name='TESTGATHER';

收集表的统计信息

SQL>  exec  dbms_stats.gather_table_stats('test','testgather',method_opt=>'for  all  columns  size 2');

再执行一次查询，发现在 note 部分什么都没有。说明 real-time statistics 还没有收集。 --表级别

select   table_name,num_rows,blocks,notes   from  user_tab_statistics   where table_name='TESTGATHER';

--列级别

set line 200

col column_name for a20

col high_value for a20

col low_value for a20

col notes for a40

select   column_name,high_value,low_value,notes   from   user_tab_col_statistics    where

table_name='TESTGATHER';

再次插入数据

insert into testgather select * from testgather;

commit;

--获取执行计划

下图第二个红框中显示 load table conventional ，这表示在刚才插入数据的时候，数据库执 行了实时统计值收集的动作。

SQL > select * from table(dbms_xplan.display_cursor(format = >'typical'));

查看统计信息的表。

--表级别
select        table_name,num_rows,blocks,notes        from        user_tab_statistics        where
table_name='TESTGATHER';
列级别
set line 200
col column_name for a20
col high_value for a20
col low_value for a20
col notes for a40
select       column_name,high_value,low_value,notes       from       user_tab_col_statistics       where
table_name='TESTGATHER';

因为 19C  实时收集统计信息，其实只开发给 EXDATA  一体机使用，使用隐含参数来模拟。 这个参数是在 CDB 下生效，如果在 PDB 下改会报错，ORA-65040: operation not allowed from within a pluggable database
conn / as sysdba
alter session set container=CDB$ROOT;
alter system set       "_exadata_feature_on"=true scope=spfile;
shutdown immediate
startup
alter pluggable database all open;
conn test/[email protected]:1521/pdb1
set line 200
col column_name for a20
col high_value for a20
col low_value for a20
col notes for a40
select       column_name,high_value,low_value,notes       from       user_tab_col_statistics       where
table_name='TESTGATHER';

再次插入数据
insert into testgather select * from testgather;
commit;
set line 200
col column_name for a20
col high_value for a20
col low_value for a20
col notes for a40
select       column_name,high_value,low_value,notes       from       user_tab_col_statistics       where
table_name='TESTGATHER';

select         table_name,num_rows,blocks,notes         from                    user_tab_statistics         where table_name='TESTGATHER';

手动刷新进去

exec dbms_stats.flush_database_monitoring_info;

select         table_name,num_rows,blocks,notes         from     user_tab_statistics         where

table_name='TESTGATHER';

set autotrace on;

select count(*) from testgather;

可以看到 289580=72395+217185,如果创建的表，刚开始没有数据的话。这里是准的。

需要注意

1.   使用非 sys 用户

2.   这个特性只有 exdata 一体机