性能分析之子锁存器(latch)到 SQL(Oracle)

x33g5p2x  于10个月前 转载在 Oracle  
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这几天碰到一个事情,有必要记录一下。
在一个项目中,压力测试工具中一个业务响应时间变长,数据库(Oracle)CPU 使用率 99 %以上。

从 AWR 报告上看到如下信息:

在性能项目的沟通中,经常是在这样的时候,我们就去告诉开发说现在的状态是 CPU 使用率高,把 AWR 报告往开发那里一发,性能团队的人员就喝咖啡去了。
但是性能如果只是做到这里,沟通其实没有在同一个界面上。
在这个典型的沟通过程中,上述结果也确实发给开发了。
开发反馈说,是因为在场景执行过程中表的数据量发生了变化,导致了 SQL 的执行计划发生了变化,进而导致了SQL慢,进而导致了latch: cache buffers chains的出现。所以要解决的话,要对数据库进行一次analyze,然后再测试。

在上述的背景中,看似没有漏洞,合情合理。
但是,恰好碰到我这偏执的人,我要看到 证据链
在沟通的来往中,我并没有看到证据链,这是我觉得不好的地方。哪里没有证据呢?就是数据量发生了变化导致了SQL的执行计划发生了变化。
如果有这样的怀疑,就要去证明这个怀疑是对的。
于是我查了 SQL 计划的历史变更记录。

根据 SQLID 查看执行计划的变更记录:

selectDISTINCT SQL_ID,PLAN_HASH_VALUE,TO_CHAR(TIMESTAMP,'yyyymmdd hh24:mi:ss') TIMESTAMPfrom dba_hist_sql_plan where sql_id='1wfsd2q8wc5uu'orderbyTIMESTAMP;

                  SQL_ID   PLAN_HASH_VALUE              TIMESTAMP
1                1wfsd2q8wc5uu    4188019746           2018040118:08:09

查询更详细的执行记录变更记录(我把结果中的时间戳删掉了,为了格式整齐点):

select plan_hash_value,id,operation,options,object_name,depth,cost,TO_CHAR(TIMESTAMP,'yyyymmdd hh24:mi:ss') from dba_hist_sql_plan where sql_id='1wfsd2q8wc5uu'and plan_hash_value in (4188019746) orderbyID,TIMESTAMP;

PLAN_HASH_VALUE	ID	OPERATION	OPTIONS	OBJECT_NAME	DEPTH	COST
1	4188019746	0	SELECT STATEMENT			0	2
2	4188019746	1	FILTER			1		
3	4188019746	2	FAST DUAL			2	2	
4	4188019746	3	TABLE ACCESS	BY INDEX ROWID	TABLE1	2	0	
5	4188019746	4	INDEX	RANGE SCAN	TABLE1_IDX1	3	0

这个 SQL 的执行计划,只有 4 月 1 日一条记录,在最近几天的测试中,并没有发生变更。
这就是我要说的证据链,当给出执行计划发生变化这个结论时,就必须给出证明,而实际的数据证明这个结论是错的。

下面我们就来分析下怎么才是对的。
既然是 latch: cache buffers chains,首先我们得知道这个值是什么意思。
简单回忆下 latch 的原理(如下部分是在网上抄的):
当一个数据块读入到SGA中时,该块的块头(BUFFERHEADER)会放置一个HASHBUCKET的链表(HASHCHAIN)中。该内存结构由一系列cachebuffers chains的子latch保护。对BUFFERCACHE中的块,要SELECT/UPDATE/INSERT/DELETER等操作都得先获得cachebuffers chains的子latch,以保证对CHAIN的排他访问。若在过程中发生争用,就会出现latch:cache buffers chains事件。

这个值的出现有两个含义:

  1. SQL的执行效率低(因为 SQ L低效,在并发会话时,无法得到相同的数据集,SQ L执行时带有高 BUFFER_GETS 会导致 latch争用)。
  2. 数据热块。

这是两个完全不同的处理方向。
第一个处理方向,考虑到近期场景执行得比较频繁,数据库变更较多,所以先把数据库做个整体的分析,再来测试下。经过证明之后,发现果然分析了整库之后,时间刷刷的降低了很多,然后就把存储的IO压到80%以上了。
虽然开发说执行计划变更是错的,但是分析整库的处理方法是对的。
套用大话西游里说的:我猜中了结尾,但是没有蒙对过程。
看到这里,是不是觉得问题解决了?可以收工了?很开心的喝咖啡去了?


但是,我又偏执了。我考虑了下参数化的逻辑,我觉得数据热块应该是存在的。现在之所以没有暴露出来,是因为 IO 跟不上了。所以我要判断下,如果 IO 够用的话,热块会不会成为下一个瓶颈。于是,接着查。

先看看争用是否严重:

selectround ((misses / gets) * 100) || '%',
 round(
	100 * immediate_misses / (
		immediate_gets + immediate_misses
	)
) || '%'
FROM
	v$latch wherename = 'cache buffers chains';

round((misses / gets) /* 100) || '%'的值是 3%。可见还是有一些热度的。
再来查下子锁存器视图,看是否有热块。看看倾斜度。

select * from (select addr,child#,gets,misses,sleepsfrom v$latch_children 
                wherename='cachebuffers chains'orderby sleeps desc) whererownum<=20;

倾斜度是有的。再看下对象的热度:

select hladdr,
           obj,
           (select object_name
              from dba_objects
             where (data_object_id isnull
               andobject_id = x.obj) or data_object_id = x.obj andrownum = 1) as object_name, dbablk, tch
      from x$bh x
     where hladdr in ('00000005FCE6EAC0')
     orderby tch desc;

TCH 是 touch count,此值越高,则热度越高。
查找引起热块的 SQL。

select *
       from (selectcount(*),
                    sql_id,
                    nvl(o.object_name, ash.current_obj#) objn,
                    substr(o.object_type, 0, 10) otype,
                    CURRENT_FILE# fn,
                    CURRENT_BLOCK# blockn
               from v$active_session_history ash, all_objects o
              where event like'latch: cache buffers chains'
                ando.object_id(+) = ash.CURRENT_OBJ#
              GROUPBY SQL_ID,
                       current_obj#,
                       current_file#,
                       current_block#,
                       o.object_name,
                       o.object_type
              orderbycount(*) desc)
      whererownum <= 10;

根据 SQLID 查一下 SQL 的文本,果然就是我们用到的那个查询业务 QL。

在性能分析中,我们太容易给自己定个范围或圈套了。有时觉得这个事情不该是自己做的。
如果单从职场的角度说,这样想并无不妥。
但是如果从技术角度说,这样想就必然会导致自己的能力受限。
所以不用给技术下个定义,在个人能力能达到的地方,都尽量去做,学无止境。

而从现象到瓶颈的性能分析是最需要一个人有足够的知识宽度的,因为你不知道在寻找瓶颈的过程中会遇到什么样的知识弱点。
今天碰到的是 Oracle,明天碰到 MySQL、HBase怎么办?啥也别想,二话不说,办它就对了。

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