Oracle自帶的awr工具完成數(shù)據(jù)庫性能分析

在軟件性能測試過程中，如果我們僅僅對應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器資源進行了監(jiān)控，就會經(jīng)常有這樣的疑問：資源使用不緊張為何事務響應時間這么長？數(shù)據(jù)庫性能怎么樣？哪些sql最耗時？哪些事件在等待？為了獲取更多的Oracle性能，Oracle自帶的awr工具為我們提供了很好的解決方案。

一、AWR工具簡單介紹

AWR 實質(zhì)上是一個 Oracle 的內(nèi)置工具，它采集與性能相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并從那些統(tǒng)計數(shù)據(jù)中導出性能量度，以跟蹤潛在的問題。也就是說可以收集到數(shù)據(jù)庫運行的各方面統(tǒng)計信息和等待信息，用以診斷分析，作為一段時期內(nèi)數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整的參考。

AWR的采樣方式默認以固定的時間間隔為其所有重要的統(tǒng)計信息和負載信息執(zhí)行一次采樣，并將采樣信息保存在AWR中。AWR采用默認策略是每小時對v$active_session_history進行采樣一次，并將信息保存到磁盤中，并且保留7天，7天后舊的記錄才會被覆蓋。這些采樣信息被保存在視圖 wrh$_active_session_history中，而這個采樣頻率（1小時）和保留時間（7天）是可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整的，除了采用命令方式設定采樣頻率外Oracle也可以通過執(zhí)行命令方式來發(fā)出采集請求，這就為執(zhí)行性能測試時主動采集性能數(shù)據(jù)提供了方便?？煺沼梢粋€稱為 MMON 的新的后臺進程（及其從進程）以及MMNL后臺進程自動地每隔固定時間采樣一次，我們先來看一下10g的概念指南中對這兩個新增加的后臺進程的介紹：

MMON：Manageability Monitor的簡寫。MMON進程負責執(zhí)行多種和管理相關(guān)（manageability-related）的后臺任務。例如：
1）當某個測量值（metrics）超過了預設的限定值（threshold value）后提交警告
2）創(chuàng)建新的 MMON 隸屬進程（MMON slave process）來進行快照（snapshot）
3）捕獲最近修改過的 SQL 對象的統(tǒng)計信息

MMNL:：Manageability Monitor Light的簡寫。MMNL進程負責執(zhí)行輕量級的且頻率較高的和可管理性相關(guān)的后臺任務，例如捕獲會話歷史信息，測量值計算等。如果MMON進程沒有按照必要的頻繁程度將ASH數(shù)據(jù)寫至AWR，那么MMNL后臺進程就負責完成這個工作。

二、AWR報告內(nèi)容包含什么內(nèi)容

AWR報告包含等待事件段，Load Profile段，實例效率統(tǒng)計段，Shared Pool統(tǒng)計段，Cache Size段，其中最重要的是等待事件段，它告訴我們在性能測試時間內(nèi)數(shù)據(jù)庫遇到哪些性能瓶頸，它們將是性能調(diào)整或問題診斷的主要候選對象。以下為AWR報告主要包含的內(nèi)容。

Report summary
Wait events statistics
SQL statistics
Instance activity statistics
I/O statistics
Buffer pool statistics
Advisory statistics
Wait statistics
Undo statistics
Latch statistics
Segment statistics
Dictionary cache statistics
Library cache statistics
SGA statisics
Resource limit statistics
init.ora parameters

三、如何生成AWR

AWR當然可以由Oracle自動產(chǎn)生，但是也可以通過DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY包來手工創(chuàng)建、刪除和修改，也可以使用desc命令查看該包中的過程。
下面介紹一下awr相關(guān)的一些常用操作命令：

1、手工創(chuàng)建一個快照snapshot

為了獲取快照可以在SQLPLUS狀態(tài)下運行下列語句：
SQL> begin
dbms_workload_repository.create_snapshot();
end;

2、手工刪除指定范圍的快照snapshot
SQL> begin
dbms_workload_repository.drop_snapshot_range(low_snap_id => 388, high_snap_id => 388, dbid => 1483744007);
end;
其中的刪除條件可以通過查詢表wrh$_active_session_history來獲取。

3、修改采集時間和統(tǒng)計信息保留時間，如將收集間隔時間改為30 分鐘一次。并且保留5天時間（單位都是分鐘）：
SQL>exec dbms_workload_repository.modify_snapshot_settings(interval=>30, retention=>5*24*60); 
其中interval參數(shù)可以修改AWR信息的采樣頻率，retention設置的是AWR的保存時間，單位為分鐘。

4、設置基線，保存這些數(shù)據(jù)主要用于將來的分析和比較。
SQL>exec dbms_workload_repository.create_baseline(start_snap_id => 1003,end_snap_id => 1013, 'apply_interest_1');

5.刪除基線
SQL>exec DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.DROP_BASELINE(baseline_name =>'apply_interest_1', cascade => FALSE);

6.生成報表
得到任意兩個快照之間的AWR報告只需要在SQLPLUS狀態(tài)下運行下列語句：
@?/rdbms/admin/awrrpt.sql并按下列操作步驟即可完成：

首先, 輸入生成報告類型。目前AWR提供txt和html兩種格式，需要確認生成格式，默認是html格式。
選擇快照的天數(shù)，確認生成AWR報告的時間范圍。
輸入天數(shù)信息后，AWR生成代碼會將天數(shù)范圍內(nèi)的snapshot鏡像點列出，供輸入選擇。輸入開始snapshot編號和終止snapshot編號，這兩個快照決定了定義的報表產(chǎn)生的時間間隔。
輸入生成報告的名稱，報告寫到用戶指定的目錄和文件下。

上述操作步驟完成后就可以在指定目錄上看到相應的報告文件。

四、AWR報告在性能測試中的實踐

為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時，系統(tǒng)運行效率能夠滿足業(yè)務需求，浙江地稅大集中工程辦在系統(tǒng)集成階段就引入了性能測試來評估開發(fā)階段系統(tǒng)的性能狀態(tài)，保障系統(tǒng)性能質(zhì)量，避免系統(tǒng)上線運行后出現(xiàn)性能故障。在這個項目的性能測試過程中，AWR報告對于性能測試結(jié)果的分析和性能的提升提供強有力的數(shù)據(jù)保障。以下為稅務發(fā)票發(fā)售測試用例壓力測試過程中，Loadrunner與AWR報告配合查找性能瓶頸的示例。

第1步，設置好性能測試運行場景，在性能測試運行之前手工創(chuàng)建一個snapshot鏡像點，該操作并不影響測試結(jié)果。

第2步，按照設定的測試場景執(zhí)行200用戶并發(fā)進行發(fā)票發(fā)售的壓力測試，測試時間為十分鐘；

第3步，測試結(jié)束后再次手工創(chuàng)建一個snapshot快照。

第4步，生成測試開始和測試結(jié)束兩個快照之間的AWR報告。

通過分析Loadrunner測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過地稅編碼獲取企業(yè)發(fā)票信息事務的平均響應時間為16.479秒，遠遠超出了事務響應時間不大于5秒的測試要求，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)耗時最大請求的耗時為通過企業(yè)ID獲取企業(yè)發(fā)票繳銷種類和數(shù)量的請求，進一步分析該請求對應的time to first buffer結(jié)果，發(fā)現(xiàn)服務器端的處理時間的消耗很大，網(wǎng)絡上的消耗時間可以忽略不計，由此可以得出初步的結(jié)論瓶頸出現(xiàn)在服務器端的處理上。

那這樣的結(jié)果，是應用造成的還是數(shù)據(jù)庫造成的呢，配合AWR報告來看就比較容易得到正確的答案。

將第4步產(chǎn)生的HTML腳本粘貼出來，用IE打開看看，一個指定時間段的完整的數(shù)據(jù)庫性能報告就展現(xiàn)在我們面前了。下面是部分截圖（其中CPU per Exec(s)為單個sql的cpu耗時）：

通過和開發(fā)人員確認，圖中耗時最長的兩個sql分別是獲取企業(yè)發(fā)票種類和對應數(shù)量、獲取企業(yè)基本信息調(diào)用需要的，屬于被多個地方反復調(diào)用公用存儲過程，需要重點優(yōu)化。隨后經(jīng)過多輪sql優(yōu)化和性能測試配合驗證，這兩個sql的執(zhí)行效率有了明顯的提升，整個發(fā)票繳銷的并發(fā)性能結(jié)果也達到了預期的測試目標。

結(jié)束語：

實際的AWR報告分析遠比上述示例復雜，本文也僅僅是拋磚引玉，說明手工生成AWR報告對性能測試過程中Oracle數(shù)據(jù)庫性能分析是一個簡便而實用的方法?？傊瑢W會分析AWR報告并獲得對自己有用的信息，是性能分析不可或缺的一個方面，如果再能與壓力測試和應用服務的日志結(jié)合分析的話，是能夠分析出一些關(guān)鍵的存在性能問題的SQL，由此再由技術(shù)團隊進行優(yōu)化，循序漸進，不斷改進。這篇文章的目的只為介紹 AWR在性能測試過程中的簡單應用，只涉及非?；镜囊恍┎僮骱蛢?nèi)容，關(guān)于更完整的內(nèi)容可以參見相關(guān)技術(shù)文檔。