Zarządzanie obiektami bazy danych Oracle11g

Zarządzanie obiektami bazy danych Oracle11g Wstęp Kontynuując ćwiczenia dotyczące obiektów w bazie Oracle, na dzisiejszych zajęciach zajmiemy sie: Indeksami Technologią Flashback Indeksy Indeksy to struktury, które zakłada się na kolumny w tabelach w celu: przyspieszenia wyszukiwania, a więc operacji SELECT implementacji więzów integralności typu PRIMARY KEY oraz UNIQUE. Każde zapytanie do bazy danych w którym uwzględniony jest warunek związany z wartością kolumny wymaga sprawdzenia tego warunku dla każdego wiersza. Poniższe polecenie: SELECT * FROM EMPLOYEES WHERE SALARY > 1000 AND SALARY < 50000; filtruje wiersze po kolumnie SALARY. W przypadku braku indeksu na kolumnie SALARY, baza danych musi przejrzeć wszystkie wiersze w tabeli (bez względu na ich ilość) aby przygotować wynik. Takie pełne przejrzenie tabeli jest nazywane FULL TABLE SCAN i jest bardzo nieefektywne. Jeśli tabela będzie miała miliony rekordów to każde tego typu zapytanie będzie zajmować dużo czasu. Typowy indeks jest strukturą drzewiastą w postaci B-drzewa (B-Tree) w której znacznie szybciej można odnaleźć wartości zgodne z warunkiem w klauzuli WHERE. Innym rodzajem indeksu jest indeks bitmapowy (Bitmap index), który jest używany na kolumnach z niską kardynalnością wartości, a więc z ich dużą powtarzalnością. Przyjmuje się, że unikalnych wartości w kolumnie w całej tabeli nie powinno być więcej niż 100. Im mniej unikalnych wartości tym lepsze wykorzystanie indeksu i większy wpływ na wydajność. Dobrym przykładem zastosowania indeksu bitmapowego są kolumny przyjmujące z założenie tylko kilka wartości np. Płeć: [K, M]. Oto przykłady tworzenia różnych rodzajów indeksów: CREATE INDEX EMP_SAL_IDX ON EMPLOYEES (SALARY) TABLESPACE INDEX_TS; Normalny indeks w postaci B-drzewa na tabeli EMPLOYEES i kolumnie SALARY utworzony w przestrzeni tabel INDEX_TS CREATE INDEX EMP_NAME_IDX ON EMPLOYEES (FIRST_NAME, LAST_NAME); Strona: 1 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Indeks na tabeli EMPLOYEES założony jednocześnie na dwóch kolumnach CREATE BITMAP INDEX EMP_SEX_IDX ON EMPLOYEES (SEX); Indeks bitmapowy założony na kolumnie SEX (Płeć) Informację o istniejących indeksach można znaleźć w perspektywach USER_INDEXES dla zwykłego użytkownika, pokazujące tylko indeksy użytkownika DBA_INDEXES dla administratora, pokazujące wszystkie indeksy Analizowanie i przebudowywanie indeksów Indeksy przebudowuje się od czasu do czasu ponieważ ciągłe usuwanie, aktualizacje i nowe rekordy w tabeli mogą spowodować, że struktura indeksu będzie nieoptymalna. Może nawet zdarzyć się taka sytuacja, że indeks będzie zajmował więcej miejsca niż sama tabela. W takiej sytuacji przebudowanie indeksu wydaje się być najlepszym rozwiązaniem. Decyzję o przebudowie indeksu można oprzeć o statystyki, które zbiera się poleceniem ANALYZE INDEX. Są dwie opcje do analizowania indeksu: Standardowa analiza indeksu poleceniem ANALYZE INDEX COMPUTE STATISTICS, która wpisuje wyniki analizy w perspektywę DBA_INDEXES Analiza wewnętrznej struktury i wyliczenie statystyk poleceniem ANALYZE INDEX VALIDATE STRUCTURE, który generuje statystyki do perspektywy INDEX_STATS. Uwaga! Perspektywa INDEX_STATS zawiera maksymalnie jeden wiersz wpisywany w wyniku wykonania polecenia ANALYZE INDEX VALIDATE STRUCTURE. Ponowne wykonanie tego polecenia nadpisuje poprzedni wpis w INDEX_STATS. Przykłady: 1. Analiza indeksu i sprawdzenie parametrów w DBA_INDEXES lub USER_INDEXES ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX COMPUTE STATISTICS; ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX ESTIMATE STATISTICS; SELECT BLEVEL, LEAF_BLOCKS, DISTINCT_KEYS, AVG_LEAF_BLOCKS_PER_KEY, AVG_DATA_BLOCKS_PER_KEY FROM USER_INDEXES WHERE INDEX_NAME= EMP_SAL_IDX ; 2. Analiza indeksu i jego wewnętrznej struktury. Podgląd wyników w INDEX_STATS ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX VALIDATE STRUCTURE; SELECT HEIGHT, BLOCKS, USED_SPACE, DEL_LF_ROWS FROM INDEX_STATS; Przyjmuje się zasadę, że jeśli indeks ma wysokość większą niż 4 oraz usuniętych liści jest ponad 10% (niektóre źródła podają 20%) to należy przebudować indeks. Strona: 2 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

ALTER INDEX EMP_SAL REBUILD TABLESPACE INDEX_TS; Powyższe polecenie przebudowuje indeks (usuwa i zakłada nowy) i umieszcza w przestrzeni tabel INDEX_TS; Aby usunąć indeks należy posłużyć się poleceniem DROP INDEX np. DROP INDEX EMP_SAL_IDX; Informacje o indeksach można znaleźć w perspektywie systemowej ALL_INDEXES lub DBA_INDEXES. Poniższe zapytanie wyświetla wszystkie indeksy założone na tabeli EMPLOYEES: SELECT INDEX_NAME, INDEX_TYPE, UNIQUENESS, BLEVEL FROM ALL_INDEXES WHERE TABLE_NAME= EMPLOYEES ; Technologia Flashback Technologia Flashback w bazie danych Oracle 11g jest jednym z ciekawszych rozwiązań, dość unikalnym pośród baz relacyjnych dostępnych na rynku. Służy do zaglądania w przeszłość czyli odczytywania danych z przeszłości, a więc nie tych aktualnych, które są w danej chwili zapisane w tabelach. Dodatkowo, służy również do odtwarzania usuniętych tabel polecenie DROP z kosza (czyli tych usuniętych poleceniem DROP ale bez słowa kluczowego PURGE). Flashback korzysta z przestrzeni tabel UNDO w celu odczytania starych danych zmienionych przez transakcje. Aby zacząć używać technologii Flashback należy sprawdzić i ewentualnie ustawić kilka parametrów instancji bazy danych oraz przestrzeni tabel UNDO: Parametry inicjalizacyjne instancji: o UNDO_MANAGEMENT = AUTO o UNDO_TABLESPACE= UNDOTBS1 o UNDO_RETENTION=900 wartość wyrażona w sekundach Parametr przestrzeni tabel UNDO: RETENTION = GUARANTEE Parametry inicjalizacyjne instancji sprawdza się poleceniem: SHOW PARAMETER UNDO_MANAGEMENT SHOW PARAMETER UNDO_TABLESPACE SHOW PARAMETER UNDO_RETENTION Parametry inicjalizacyjne zmienia się poleceniem: ALTER SYSTEM SET UNDO_RETENTION = 1000; Parametr UNDO_RETENTION wyrażony jest w sekundach oznacza gwarantowany czas operacji flashback czyli maksymalny czas do jakiego można cofnąć się w czasie. Strona: 3 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Dodatkowo, należy również sprawdzić czy przestrzeń tabel UNDOTBS1 rzeczywiście gwarantuje czas podany w parametrze UNDO_RETENTION: SELECT RETENTION FROM DBA_TABLESPACES WHERE TABLESPACE_NAME= UNDOTBS1 Jeśli wynik powyższego zapytania jest NOGUARANTEE to należy to zmienić poleceniem: ALTER TABLESPACE UNDOTBS1 RETENTION GUARANTEE; Odtwarzanie tabel z kosza po usunięciu Zanim spróbujemy odtwarzać usunięte tabele z kosza należy sprawdzić czy kosz jest w bazie włączony: SHOW PARAMETER RECYCLEBIN Jeśli jest ON to znaczy, że jest włączony. Jeśli nie, to trzeba go włączyć i zrestartować instancję: ALTER SYSTEM SET RECYCLEBIN=ON SCOPE=SPFILE; SHUTDOWN IMMEDIATE; STARTUP; Po usunięciu tabeli poleceniem DROP: DROP TABLE EMPLOYEES; Można ją przywrócić poleceniem: FLASHBACK TABLE EMPLOYEES TO BEFORE DROP; Można przejrzeć usunięte obiekty które są w koszu w perspektywie RECYCLEBIN: SELECT OBJECT_NAME, ORIGINAL_NAME, OPERATION, DROPTIME FROM RECYCLEBIN; lub po prostu SHOW RECYCLEBIN; Zapytania o dane w przeszłości Aby dowiedzieć się jakie były dane w przeszłości używamy również polecenia SELECT tyle, że z klauzulą AS OF TIMESTAMP lub AS OF SCN : 1. SELECT * FROM EMPLOYEES AS OF TIMESTAMP SYSDATE-1/1440 WHERE ; 2. SELECT * FROM EMPLOYEES AS OF SCN 23423423 WHERE ; Pierwsze z powyższych zapytań wybiera z tabeli EMPLOYEES wiersze sprzed 1 minuty. SYSDATE -1 oznacza dzień wczorajszy, a SYSDATE 1/1440 oznacza 1440 część dnia czyli dokładnie 1 minutę. Strona: 4 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Drugie zapytanie wybiera wiersze z konkretnego punktu w czasie określonego wartością SCN czyli System Change Number. Każda zatwierdzona transakcja zwiększa SCN tak, żeby baza dokładnie wiedziała kiedy i co działo się w transakcjach, a także czy pliki bazy są we właściwym stanie podczas startu instancji. Aktualny SCN można wyciągnąć: za pomocą funkcji PL/SQL - DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER z kolumny CURRENT_SCN w perspektywie V$DATABASE konwertując czas na SCN za pomocą funkcji TIMESTAMP_TO_SCN. Ta metoda zwraca tylko przybliżoną wartość. Oto przykłady: SELECT DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER FROM DUAL SELECT TIMESTAMP_TO_SCN(SYSDATE) FROM DUAL SELECT CURRENT_SCN FROM V$DATABASE; Zapytania typu flashback umożliwiają również wyświetlenie zmian w zakresie parametru SCN lub czasu (TIMESTAMP) np: SELECT VERSIONS_XID, SALARY FROM EMPLOYEES VERSIONS BETWEEN TIMESTAMP <T1> AND <T2> WHERE EMPLOYEE_ID = 200; SELECT VERSIONS_XID, SALARY FROM EMPLOYEES VERSIONS BETWEEN SCN <SCN1> AND <SCN2> WHERE EMPLOYEE_ID = 200; Strona: 5 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Indeksy 1. Stworzyć tabelę EMPLOYEES uruchamiając skrypy employees_ddl.sql 2. Sprawdzić jakie indeksy istnieją na tabeli HR.EMPLOYEES 3. Które indeksy są: a. unikalne b. typu B-TREE (NORMAL) c. typu BITMAP 4. Założyć indeksy: a. o nazwie EMP_SAL_IDX na kolumnie SALARY w tabeli EMPLOYEES b. o nazwie EMP_NAME_IDX na dwóch kolumnach jednocześnie FIRST_NAME oraz LAST_NAME 5. Uruchomić skrypt employees_dml.sql,który załaduje dane do tabeli EMPLOYEES 6. Przeanalizować index EMP_SAL_IDX a. z opcją COMPUTE STATISTICS b. z opcją VALIDATE STRUCTURE 7. Przebudować index EMP_SAL_IDX i ponownie go przeanalizować. Czy jego rozmiar się zmniejszył (czyli ilość bloków jaką zajmuje)? Ćwiczenie 2 Flashback 1. Sprawdzić czy kosz (RECYCLEBIN) jest włączony w bazie. Jeśli nie jest to go włączyć. 2. Usunąć tabelę EMPLOYEES. 3. Sprawdzić w koszu pod jaką nazwą dostępna jest usunięta tabela EMPLOYEES. 4. Wykonać zapytanie na obiekcie EMPLOYEES będącym w koszu. Czy da się odczytać wiersze? 5. Przywrócić tabelę EMPLOYEES z kosza. Czy się udało? Czy indeksy i więzy integralności też się odtworzyły? 6. Sprawdzić aktualny SCN i TIMESTAMP 7. Dokonać aktualizacji wierszy i zatwierdzić transakcję 8. Wyświetlić wartości wierszy sprzed transakcji wykonanej w punkcie 7 technologią flashback. 9. Wyświetlić różne wersje zmodyfikowanych wierszy 10. Przywrócić stare wartości do tabeli sprzed aktualizacji w punkcie 7. Strona: 6 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Rozwiązania Ćwiczenie 1 Indeksy 1. Sprawdzić jakie indeksy istnieją na tabeli HR.EMPLOYEES a. SELECT INDEX_NAME FROM USER_INDEXES WHERE TABLE_NAME = 'EMPLOYEES'; 2. Które indeksy są: a. unikalne b. typu B-TREE (NORMAL) c. typu BITMAP d. SELECT INDEX_NAME, INDEX_TYPE, UNIQUENESS FROM USER_INDEXES WHERE TABLE_NAME = 'EMPLOYEES' 3. Założyć indeksy: a. o nazwie EMP_SAL_IDX na kolumnie SALARY w tabeli EMPLOYEES i. CREATE INDEX EMP_SAL_IDX ON EMPLOYEES(SALARY); d b. o nazwie EMP_NAME_IDX na dwóch kolumnach jednocześnie FIRST_NAME oraz LAST_NAME i. CREATE INDEX EMP_NAME_IDX ON EMPLOYEES (FIRST_NAME, LAST_NAME); 4. Uruchomić skrypt employees.sql który załaduje dane do tabeli EMPLOYEES a. @/mnt/employees.sql 5. Przeanalizować index EMP_SAL_IDX a. z opcją COMPUTE STATISTICS i. ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX COMPUTE STATISTICS; ii. SELECT BLEVEL, LEAF_BLOCKS, DISTINCT_KEYS, AVG_LEAF_BLOCKS_PER_KEY, AVG_DATA_BLOCKS_PER_KEY FROM USER_INDEXES WHERE INDEX_NAME= 'EMP_SAL_IDX'; b. z opcją VALIDATE STRUCTURE i. ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX VALIDATE STRUCTURE; ii. SELECT HEIGHT, BLOCKS, USED_SPACE, DEL_LF_ROWS FROM INDEX_STATS; 6. Przebudować index EMP_SAL_IDX i ponownie go przeanalizować. Czy jego rozmiar się zmniejszył (czyli ilość bloków jaką zajmuje)? a. ALTER INDEX EMP_SAL_IDX REBUILD; b. ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX COMPUTE STATISTICS; c. SELECT BLEVEL, LEAF_BLOCKS, DISTINCT_KEYS, AVG_LEAF_BLOCKS_PER_KEY, AVG_DATA_BLOCKS_PER_KEY FROM USER_INDEXES WHERE INDEX_NAME= 'EMP_SAL_IDX'; d. ANALYZE INDEX EMP_SAL_IDX VALIDATE STRUCTURE; e. SELECT HEIGHT, BLOCKS, USED_SPACE, DEL_LF_ROWS FROM INDEX_STATS;. Strona: 7 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Ćwiczenie 2 Flashback 1. Sprawdzić czy kosz (RECYCLEBIN) jest włączony w bazie. Jeśli nie jest to go włączyć. a. SHOW PARAMETER RECYCLEBIN b. Jeśli wynik jest OFF to trzeba zmienić na ON c. ALTER SYSTEM SET RECYCLEBIN = ON SCOPE=SPFILE; 2. Usunąć tabelę EMPLOYEES. a. DROP TABLE EMPLOYEES; 3. Sprawdzić w koszu pod jaką nazwą dostępna jest usunięta tabela EMPLOYEES. a. SHOW RECYCLEBIN 4. Wykonać zapytanie na obiekcie EMPLOYEES będącym w koszu. Czy da się odczytać wiersze? a. SELECT * FROM BIN$vydhwMSBPizgQKjAZTh/tA==$0 ; 5. Przywrócić tabelę EMPLOYEES z kosza. Czy się udało? Czy indeksy i więzy integralności też się odtworzyły? a. FLASHBACK TABLE EMPLOYEES TO BEFORE DROP; b. SELECT INDEX_NAME FROM USER_INDEXES WHERE TABLE_NAME = 'EMPLOYEES'; c. SELECT CONSTRAINT_NAME FROM USER_CONSTRAINTS WHERE TABLE_NAME= 'EMPLOYEES' d. Indeksy i więzy integralności są przywracane, ale z nazwami które miały w koszu. 6. Sprawdzić aktualny SCN i TIMESTAMP Comment [m1]: Nazwa pod jaką odnajdujemy usuniętą tabelę będzie inna w każdej instancji bazy A. CONN / AS SYSDBA B. SELECT DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER FROM DUAL; c. SELECT TO_CHAR(SYSDATE, 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS') FROM DUAL; 7. Dokonać aktualizacji wierszy i zatwierdzić transakcję a. UPDATE EMPLOYEES SET SALARY = SALARY +1000 WHERE EMPLOYEE_ID=1000; 8. Wyświetlić wartości wierszy sprzed transakcji wykonanej w punkcie 7 technologią flashback. a. SELECT * FROM EMPLOYEES AS OF SCN 4124141 WHERE EMPLOYEE_ID = 1000; 9. Wyświetlić różne wersje zmodyfikowanych wierszy A. SELECT VERSIONS_XID, SALARY FROM EMPLOYEES VERSIONS BETWEEN TIMESTAMP <T1> AND <T2> WHERE EMPLOYEE_ID = 1000; Comment [m2]: SCN należy pobrać z punktu 6 b Comment [m3]: Pod <T1> i <T2> 10. Przywrócić stare wartości do tabeli sprzed aktualizacji w punkcie 7. a. UPDATE EMPLOYEES SET SALARY = (SELECT SALARY FROM EMPLOYEES AS OF SCN 4124141 WHERE EMPLOYEE_ID=1000) WHERE EMPLOYEE_ID=1000; b. COMMIT; Strona: 8 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8

Strona: 9 Administracja bazą Oracle 11g Studia Podyplomowe SGGW Laboratorium nr 7 i 8