Oracle统计信息（1）

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统计信息

统计信息概述

统计信息主要是描述数据库中表，索引的大小，规模，数据分布状况等的一类信息。比如，表的行数，块数，平均每行的大小，索引的leaf blocks，索引字段的行数，不同值的大小等，都属于统计信息。CBO正是根据这些统计信息数据，计算出不同访问路径下，不同join 方式下，各种计划的成本，最后选择出成本最小的计划。

在CBO(基于代价的优化器模式)条件下，SQL语句的执行计划由统计信息来决定，若没有统计信息则会采取动态采样的方式决定执行计划！可以说统计信息关乎sql的执行计划是否正确，属于sql执行的指导思想，oracle的初始化参数statistics_level控制收集统计信息的级别，有三个参数值:

BASIC :---收集基本的统计信息

TYPICAL：--收集大部分统计信息(数据库的默认设置)

ALL：--收集全部统计信息

Oracle 10g之后，Query Optimizer就已经将CBO作为默认优化器，并且Oracle官方不再支持RBO服务。但是，通过优化器参数optimizer_mode，我们可以控制Oracle优化器生成不同模式下的执行计划。

如何收集统计信息
1. 统计信息的内容：

1）Table statistics

Number of rows --行数量

Number of blocks --block数量

Average row length --平均行的长度.

2）Column statistics

Number of distinct values (NDV) in column --列中distinct的值

Number of nulls in column --列中null的值

Data distribution (histogram) --数据分布

3）Index statistics

Number of leaf blocks --子节点的块数量

Levels --子节点数量

Clustering factor --集群因子

4）System statistics

I/O performance and utilization --IO性能和利用率

CPU performance and utilization --CPU的性能和利用率

收集统计信息的方式

Oracle Statistic 的收集，可以使用analyze 命令，也可以使用DBMS_STATS 包来收集，Oracle 建议使用DBMS_STATS包来收集统计信息，因为DBMS_STATS包收集的更广，并且更准确。analyze 在以后的版本中可能会被移除。

DBMS_STATS常用的几个过程如下：

dbms_stats.gather_table_stats 收集表、列和索引的统计信息；

dbms_stats.gather_schema_stats收集SCHEMA下所有对象的统计信息；

dbms_stats.gather_index_stats收集索引的统计信息；

dbms_stats.gather_system_stats收集系统统计信息

dbms_stats.GATHER_DICTIONARY_STATS：所有字典对象的统计；

DBMS_STATS.GATHER_DICTIONARY_STATS其收集所有系统模式的统计

dbms_stats.delete_table_stats删除表的统计信息

dbms_stats.delete_index_stats 删除索引的统计信息

dbms_stats.export_table_stats输出表的统计信息

dbms_stats.create_state_table

dbms_stats.set_table_stats 设置表的统计

dbms_stats.auto_sample_size

analyze 命令的语法如下：

analyze table tablename compute statistics;

analyze table tablename compute statistics for all indexes;

analyze table tablename delete statistics;

2.3 自动收集统计信息

Oracle 的Statistic 信息的收集分两种：自动收集和手工收集。

自动收集的工作原理

Oracle 的Automatic Statistics Gathering 是通过Scheduler 来实现收集和维护的。Job 名称是GATHER_STATS_JOB, 该Job收集数据库所有对象的2种统计信息：

（1）Missing statistics（统计信息缺失）

（2）Stale statistics（统计信息陈旧）

该Job 是在数据库创建的时候自动创建，并由Scheduler来管理。Scheduler 在maintenance windows open时运行gather job。默认情况下，11g在周一到周五（晚22:00-次日2:00），通过一个job（gather_stat_job）自动收集对象的统计信息。这种自动收集统计信息的方式并不是收集所有对象的统计信息，而是收集没有统计信息的对象和统计信息过旧的对象。然后确定优先级，再开始进行统计信息。

Scheduler Job的stop_on_window_close 属性控制GATHER_STATS_JOB 是否继续。该属性默认值为True.如果该值设置为False，那么GATHER_STATS_JOB 会中断，而没有收集完的对象将在下次启动时继续收集。

gather_stats_job 调用dbms_stats.gather_database_stats_job_proc过程来收集statistics 的信息。该过程收集对象statistics的条件如下：

（1）对象的统计信息之前没有收集过。

（2）当对象有超过10%的rows 被修改，此时对象的统计信息也称为stale statistics。

但是对于高度变化的表在白天的活动期间被TRUNCATE/DROP并重建或者块加载超过本身总大小10%的对象；我们可以将这些表上的统计设置为NULL

可以通过以下SQL来查看job：

select job_name, program_name, enabled, stop_on_window_close

from dba_scheduler_jobs

where job_name = 'gather_stats_job';

控制自动收集统计信息的参数：STATISTICS_LEVEL

为了决定是否对对象进行监控，Oracle提供了一个参数STATISTICS_LEVEL。通过设置初始化参数STATISTIC_LEVEL

typical 或all，就可以自动收集统计信息(默认值为TYPICAL，因此可以随即启用自动收集统计信息的功能)。STATISTIC_LEVEL 参数的值可以激活GATHER_STATS_JOB。
basic：STATISTICS_LEVEL设置为basic，不仅不能监控表，而且将禁掉如下一些10g的新功能，在10g中表监控默认是激活的：

（1）ASH(Active Session History)

（2）ASSM(Automatic Shared Memory Management)

（3）AWR(Automatic Workload Repository)

Oracle统计信息（1） （4）ADDM(Automatic Database Diagnostic Monitor)

自动收集统计信息的过程讲解

当启动对象的监控后，从上次统计信息收集之后的的信息，如inserts，updates，deletes等，这些改变的信息会记录到user_tab_modifications视图。

当对象的数据发生改变之后，经过几分钟的延时，这些信息写入user_tab_modifications视图，然后dbms_stats.flush_database_monitoring_info过程就会发现这些信息，并将这些信息保存在内存中。

当监控的对象被修改的部分10%时，gather_database_stats 或者gather_schema_stats 过程就会去收集这些stale statistics。

查看自动收集统计信息

查看自动收集统计信息的任务及状态：

select client_name,status from dba_autotask_client;

Oracle统计信息（1）

禁止自动收集统计信息的任务

exec DBMS_AUTO_TASK_ADMIN.DISABLE(client_name => 'auto optimizer stats collection',operation => NULL,window_name => NULL);

再次查看

Oracle统计信息（1）

```
启用自动收集统计信息的任务
```

exec DBMS_AUTO_TASK_ADMIN.ENABLE(client_name => 'auto optimizer stats collection',operation => NULL,window_name => NULL);

获得当前自动收集统计信息的执行时间

col  WINDOW_NAME format a20

col REPEAT_INTERVAL format a70

col DURATION format a20

set line 180

SELECT w.window_name, w.repeat_interval,w.duration, w.enabled

 FROM dba_autotask_window_clients c, dba_scheduler_windows w

 WHERE c.window_name = w.window_name AND c.optimizer_stats = 'ENABLED';

Oracle统计信息（1）

下面对上图的参数讲解

FREQ关键字用来指定间隔的时间周期，可选参数有：YEARLY（年）, MONTHLY（月）, WEEKLY（周）, DAILY（日）, HOURLY（时）, MINUTELY（分）, SECONDLY（秒）等单位。

INTERVAL关键字用来指定间隔的频繁，可指定的值的范围从1-999。

BYHOUR指定一天中的小时。可指定的值的范围从1-24。16，17，18就表示每天下午的4、5、6点。

BYDAY关键字用来指定每周的哪天运行。

BYMONTHDAY关键字用来指定每月中的哪一天。-1表示每月最后一天。

BYMONTH关键字用来指定每年的月份。

BYDATE指定日期。0310就表示3月10日。

https://blog.csdn.net/zq9017197/article/details/6985109

--WINDOW_NAME：任务名

--REPEAT_INTERVAL：任务重复间隔时间

--DURATION：持续时间

--enabled为true表明当前的这些作业处于激活状态

查看自动收集统计信息历史执行情况

SELECT * FROM dba_autotask_client_history

WHERE client_name LIKE '%stats%';

-维护窗口组

select * from dba_scheduler_window_groups;

--维护窗口组对应窗口

select * from dba_scheduler_wingroup_members

--维护窗口历史信息

select* from dba_scheduler_windows

--查询自动收集任务正在执行的job

select * from DBA_AUTOTASK_CLIENT_JOB;

--查询自动收集任务历史执行状态

select * from DBA_AUTOTASK_JOB_HISTORY;

select * from DBA_AUTOTASK_CLIENT_HISTORY;

```
修改统计信息执行的时间
```

1.关闭单个调度时间窗口,这里我们关闭MONDAY_WINDOW

BEGIN

DBMS_AUTO_TASK_ADMIN.disable (

 client_name   => 'auto optimizer stats collection',

 operation     => NULL,

 window_name   => 'MONDAY_WINDOW');

 END;

--验证关闭情况，如下，optimizer_stats列为DISABLED

SELECT window_name,window_next_time,window_active,optimizer_stats

FROM dba_autotask_window_clients

WHERE window_name = 'MONDAY_WINDOW'

ORDER BY window_next_time;

Oracle统计信息（1）

2.开启单个调度时间窗口及所有时间调度窗口，只需要使用enable过程

 --注：单个应指定窗口名字，如window_name   => 'MONDAY_WINDOW'

 BEGIN

 DBMS_AUTO_TASK_ADMIN.enable (

 client_name   => 'auto optimizer stats collection',

 operation     => NULL,

 window_name   => 'MONDAY_WINDOW');

 END;

--1.停止任务

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.DISABLE(

name=>'"SYS"."MONDAY_WINDOW"',

force=>TRUE);

END;

使用如下脚本验证是否停止

SELECT window_name,window_next_time,window_active,optimizer_stats

FROM dba_autotask_window_clients

WHERE window_name = 'FRIDAY_WINDOW '

ORDER BY window_next_time;

--2.修改任务的持续时间，单位是分钟

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.SET_ATTRIBUTE(

name=>'"SYS"."FRIDAY_WINDOW"',

attribute=>'DURATION',

value=>numtodsinterval(180, 'minute'));

END;

Oracle统计信息（1）

--3.开始执行时间，BYHOUR=2,表示2点开始执行

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.SET_ATTRIBUTE(

name=>'"SYS"."FRIDAY_WINDOW"',

attribute=>'REPEAT_INTERVAL',

value=>'FREQ=WEEKLY;BYDAY=MON;BYHOUR=2;BYMINUTE=0;BYSECOND=0');

END;

Oracle统计信息（1）

--4.开启任务

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.ENABLE(

name=>'"SYS"."MONDAY_WINDOW"');

END;

```
修改时间窗口到特定的时间
```

修改时间窗口到特定的时间

--如下示例，将周五时间窗口时间到晚间23点30分

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.DISABLE (name => '"SYS"."FRIDAY_WINDOW"', force => TRUE);

END;

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.SET_ATTRIBUTE (

name => '"SYS"."FRIDAY_WINDOW"',

attribute => 'REPEAT_INTERVAL',

VALUE => 'FREQ=WEEKLY;BYDAY=FRI;BYHOUR=23;BYMINUTE=30;BYSECOND=0');

END;

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.ENABLE (name => '"SYS"."FRIDAY_WINDOW"');

END;

--验证修改

SELECT w.window_name,

w.repeat_interval,

w.duration,

w.enabled

FROM dba_autotask_window_clients c, dba_scheduler_windows w

WHERE c.window_name = w.window_name

AND c.optimizer_stats = 'ENABLED'

AND c.window_name = 'FRIDAY_WINDOW';

WINDOW_NAME REPEAT_INTERVAL DURATION ENABL

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

FRIDAY_WINDOW FREQ=WEEKLY;BYDAY=FRI;BYHOUR=23;BYMINUTE=30;BYSECOND=0 +000 04:00:0 TRUE

7、新增维护时间窗口

-- 假定我们要处理的是修改周一的时间窗口

-- 首先关闭周一的时间窗口

BEGIN

DBMS_AUTO_TASK_ADMIN.disable (

client_name => 'auto optimizer stats collection',

operation => NULL,

window_name => 'MONDAY_WINDOW');

END;

--接下来创建一个窗口并设定时间调度间隔

--如下，每周一5点执行，持续时间为1小时

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.create_window (

window_name => 'STATS_WINDOW',

resource_plan => 'DEFAULT_MAINTENANCE_PLAN',

repeat_interval => 'freq=daily;byday=MON;byhour=5;byminute=0; bysecond=0',

duration => INTERVAL '1' HOUR,

comments => 'Test window for stats task');

EXCEPTION

WHEN OTHERS

THEN

IF SQLCODE = -27477

THEN

NULL;

ELSE

RAISE;

END IF;

END;

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.set_attribute ('STATS_WINDOW', 'SYSTEM', TRUE);

DBMS_SCHEDULER.set_attribute ('STATS_WINDOW',

'FOLLOW_DEFAULT_TIMEZONE',

TRUE);

EXCEPTION

WHEN OTHERS

THEN

IF SQLCODE = -27477

THEN

NULL;

ELSE

RAISE;

END IF;

END;

SQL> SELECT window_name, repeat_interval, enabled

2 FROM dba_scheduler_windows

3 WHERE window_name = 'STATS_WINDOW';

WINDOW_NAME REPEAT_INTERVAL ENABL

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

STATS_WINDOW freq=daily;byday=MON;byhour=5;byminute=0; bysecond=0 TRUE

--接下来将窗口STATS_WINDOW添加到维护窗口组

BEGIN

DBMS_SCHEDULER.add_window_group_member ('MAINTENANCE_WINDOW_GROUP',

'STATS_WINDOW');

END;

SQL> SELECT WINDOW_NAME,

2 WINDOW_NEXT_TIME,

3 WINDOW_ACTIVE,

4 OPTIMIZER_STATS

5 FROM DBA_AUTOTASK_WINDOW_CLIENTS

6 WHERE WINDOW_NAME in ('STATS_WINDOW','MONDAY_WINDOW')

7 ORDER BY WINDOW_NEXT_TIME;

WINDOW_NAME WINDOW_NEXT_TIME WINDO OPTIMIZE

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

STATS_WINDOW 27-MAR-17 05.00.00.000000 AM PRC FALSE ENABLED --允许

MONDAY_WINDOW 27-MAR-17 10.00.00.000000 PM PRC FALSE DISABLED --当前被disabled

关闭自动统计信息命令，exec DBMS_SCHEDULER.DISABLE('GATHER_STATS_JOB');

启用自动统计信息命令，exec DBMS_SCHEDULER.ENABLE('GATHER_STATS_JOB');

查看自动统计信息是否开启，

oracle 10g ：SELECT OWNER,JOB_NAME,ENABLED FROM DBA_SCHEDULER_JOBS WHERE JOB_NAME = 'GATHER_STATS_JOB';

oracle 11g ：select t1.owner, t1.job_name, t1.enabled from dba_scheduler_jobs t1 where t1.job_name = 'BSLN_MAINTAIN_STATS_JOB';

手动收集统计信息

表的统计信息

包含表行数，使用的块数，空的块数，块的使用率，行迁移和链接的数量，pctfree，pctused的数据，行的平均大小：

Oracle统计信息（1） select num_rows, blocks, empty_blocks, avg_space, chain_cnt, avg_row_len from user_tables;

NUM_ROWS,--表中的记录数

BLOCKS,--表中数据所占的数据块数

EMPTY_BLOCKS,--表中的空块数

AVG_SPACE,--数据块中平均的使用空间

CHAIN_CNT,--表中行连接和行迁移的数量

AVG_ROW_LEN--每条记录的平均长度

索引列的统计信息

包含索引的深度（B-Tree的级别），索引叶级的块数量，集群因子（clustering_factor), 唯一值的个数。

select blevel, leaf_blocks, distinct_keys, avg_leaf_blocks_per_key,

Oracle统计信息（1） avg_data_blocks_per_key, clustering_factor from user_indexes;

BLEVEL, --索引的层数

LEAF_BLOCKS,--叶子结点的个数

DISTINCT_KEYS, --唯一值的个数

AVG_LEAF_BLOCKS_PER_KEY, --每个KEY的平均叶块个数

AVG_DATA_BLOCKS_PER_KEY, --每个KEY的平均数据块个数

CLUSTERING_FACTOR --群集因子

列的统计信息

包含唯一的值个数，列最大小值，密度（选择率），数据分布（直方图信息），NUll值个数

select num_distinct,low_value, high_value,

density, num_nulls, num_buckets, histogram from user_tab_columns;

NUM_DISTINCT, --唯一值的个数

LOW_VALUE, --列上的最小值

HIGH_VALUE, --列上的最大值

DENSITY, --选择率因子（密度）

NUM_NULLS, --空值的个数

NUM_BUCKETS, --直方图的BUCKET个数

HISTOGRAM--直方图的类型

对于统计信息的搜集，谈谈个人的几点理解：

1.统计信息默认是存放在数据字典表中的，也只有数据字典中的统计信息，才会影响到CBO。

2.DBMS_STATS 提供的CREATE_STAT_TABLE 过程，只是生成一个用户自定义的特定格式的表，用来存放统计信息罢了，这个表中的统计信息是不会影响到统计信息的。

3.GATHER 系列过程中，如果指定stattab，statid，statown 参数（也可以不指定），则是搜集的统计信息除了更新到数据字典外，还在statown 用户下的stattab 表中存放一份，标示为 statid;

4.EXPORT和IMPORT 系列的过程中,stattab,statid,statown 参数不能为空，分别表示把数据字典中的当前统计信息导出到用户自定义的表中，以及把用户表中的统计信息导入到数据字典中，很明显可以看出，这里的导入操作和上面GATHER 操作会改变统计信息，可能会引起执行执行计划的改变，因此要慎重操作。

5.每次统计信息搜集前，将旧的统计信息备份起来是很有必要的；特别是保留一份或多份系统在稳定时期的统计信息也是很有必要的。

6.多长时间搜集一次统计信息，对于统计信息如何备份和保留，搜集统计信息时如何选择合适的采样，并行，直方图设置等都比较重要，需要设计一个较好的统计信息搜集策略。

3. 统计信息的收集以及常用数据字典

3.1 统计信息常用数据字典

统计信息收集如下数据：

（1）表自身的分析：包括表中的行数，数据块数，行长等信息。

（2）列的分析：包括列值的重复数，列上的空值，数据在列上的分布情况。

（3）索引的分析：包括索引叶块的数量，索引的深度，索引的聚合因子等。

这些统计信息存放在以下的数据字典里：

DBA_TABLES

DBA_OBJECT_TABLES

DBA_TAB_STATISTICS

DBA_TAB_COL_STATISTICS

DBA_TAB_HISTOGRAMS

DBA_INDEXES

DBA_IND_STATISTICS

DBA_CLUSTERS

DBA_TAB_PARTITIONS

DBA_TAB_SUBPARTITIONS

DBA_IND_PARTITIONS

DBA_IND_SUBPARTITIONS

DBA_PART_COL_STATISTICS

DBA_PART_HISTOGRAMS

DBA_SUBPART_COL_STATISTICS

DBA_SUBPART_HISTOGRAMS

3.2 OLAP和OLTP的统计信息

在OLTP系统中，一定要收集统计信息而且数据库自带的 JOB 一定要关闭并且要自己定制统计信息收集策略，这是因为OLTP系统中数据变化频繁，业务非常复杂我举个例子：本来估算返回1W行那么导致 CBO 估算返回1行

很多的 OLAP 系统都不收集，直接用HINT固定，因为OLAP系统I/O压力大，表也非常大，收集统计信息很耗费资源并且OLAP系统表的数据随时都在变化(因为实时在入库),那么就需要经常收集统计信息，所以OLAP系统收集统计信息不现实。

4. 统计信息的动态采样

在Oracle 10g以后，如果一个表没有做分析，数据库将自动对它做动态采样分析，所以这里采用hint的方式将动态采样的级别设置为0，即不使用动态采样。

据不同的optimizer_dynamic_sampling级别而不同，他总共有10个级别，分别如下：

Level 0: Do not use dynamic sampling.

Level 1: The number of blocks sampled is the default number of dynamic sampling blocks (32).

Level 2: The number of blocks sampled is 2 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 3: The number of blocks sampled is 4 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 4: The number of blocks sampled is 8 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 5: The number of blocks sampled is 16 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 6: The number of blocks sampled is 32 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 7: The number of blocks sampled is 64 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 8: The number of blocks sampled is 128 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 9: The number of blocks sampled is 256 times the default number of dynamic sampling blocks.

Level 10: Read all blocks in the table

在一个系统中对临时表收集统计信息使用动态采样的方法

select /*+dynamic_sampling(t 0) */ * from t where object_id>30;

http://www.cnblogs.com/kerrycode/p/3854971.html

实验

对于新创建的表，当访问此表时，oracle会动态的收集这个表的相关信息，等到晚上10点，再将其收集到数据字典中。

[html] view plain copy

SQL> set autotrace off
SQL> set linesize 1000
SQL> drop table t_sample purge;
drop table t_sample purge
*
ERROR at line 1:
ORA-00942: table or view does not exist
SQL> create table t_sample as select * from dba_objects;
Table created.
SQL> create index idx_t_sample_objid on t_sample(object_id);
Index created.

新建的表，查不到统计信息

[html] view plain copy

SQL> select num_rows, blocks, last_analyzed from user_tables where table_name = 'T_SAMPLE';
NUM_ROWS BLOCKS LAST_ANAL
---------- ---------- ---------

[html] view plain copy

SQL> set autotrace traceonly
SQL> set linesize 1000
SQL> select * from t_sample where object_id=20;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1453182238
--------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 207 | 2 (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T_SAMPLE | 1 | 207 | 2 (0)| 00:00:01 |
|* 2 | INDEX RANGE SCAN | IDX_T_SAMPLE_OBJID | 1 | | 1 (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
2 - access("OBJECT_ID"=20)
Note
-----
- dynamic sampling used for this statement (level=2)
Statistics
----------------------------------------------------------
24 recursive calls
0 db block gets
93 consistent gets
1 physical reads
0 redo size
1608 bytes sent via SQL*Net to client
523 bytes received via SQL*Net from client
2 SQL*Net roundtrips to/from client
0 sorts (memory)
0 sorts (disk)
1 rows processed

- dynamic sampling used for this statement (level=2)表示动态采样，但是不记录数据字典，除非手动收集表的统计信息。

[html] view plain copy

SQL> select num_rows, blocks, last_analyzed from user_tables where table_name = 'T_SAMPLE';
NUM_ROWS BLOCKS LAST_ANAL
---------- ---------- ---------
SQL>

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Oracle统计信息（1）

统计信息

统计信息概述

如何收集统计信息

统计信息的内容：

收集统计信息的方式

2.3 自动收集统计信息

手动收集统计信息

表的统计信息

索引列的统计信息

列的统计信息

3. 统计信息的收集以及常用数据字典

3.1 统计信息常用数据字典

3.2 OLAP和OLTP的统计信息

4. 统计信息的动态采样

其他资讯