[统计信息系列7] Oracle 11g的自动统计信息收集

（一）统计信息收集概述

在Oracle 11g中，默认有3个自动任务，分别是：自动统计信息收集、SQL调优顾问、段空间调整顾问，查看方法如下：

SQL> SELECT CLIENT_NAME,TASK_NAME,OPERATION_NAME,STATUS FROM dba_autotask_task;

CLIENT_NAME                      TASK_NAME                  OPERATION_NAME             STATUS
-------------------------------- -------------------------- -------------------------- --------
 sql tuning advisor               AUTO_SQL_TUNING_PROG       automatic sql tuning task  ENABLED
 auto optimizer stats collection  gather_stats_prog          auto optimizer stats job   ENABLED
 auto space advisor               auto_space_advisor_prog    auto space advisor job     ENABLED

灰色背景行代表自动统计信息收集，使用的任务为gather_stats_prog。gather_stats_prog调用了DBMS_STATS.GATHER_DATABASE_STATS_JOB_PROC存储过程

SQL> SELECT PROGRAM_NAME,PROGRAM_TYPE,PROGRAM_ACTION FROM dba_scheduler_programs  WHERE PROGRAM_NAME = 'GATHER_STATS_PROG';

PROGRAM_NAME                   PROGRAM_TYPE      PROGRAM_ACTION
------------------------------ ----------------  --------------------------------------------------------------------------------
 GATHER_STATS_PROG              STORED_PROCEDURE  dbms_stats.gather_database_stats_job_proc

在Oracle 11g中，一共配置了7个自动维护窗口，每天一个窗口

SQL> SELECT WINDOW_NAME,AUTOTASK_STATUS FROM dba_autotask_window_clients  ;

WINDOW_NAME                    AUTOTASK_STATUS
------------------------------ ---------------
MONDAY_WINDOW                  ENABLED
TUESDAY_WINDOW                 ENABLED
WEDNESDAY_WINDOW               ENABLED
THURSDAY_WINDOW                ENABLED
FRIDAY_WINDOW                  ENABLED
SATURDAY_WINDOW                ENABLED
SUNDAY_WINDOW                  ENABLED

每个窗口的运行时间如下：

SQL> SELECT a.WINDOW_NAME,a.REPEAT_INTERVAL,a.duration FROM dba_scheduler_windows a WHERE ENABLED = 'TRUE';

WINDOW_NAME         REPEAT_INTERVAL                                          DURATION
 ------------------  -------------------------------------------------------  -----------------
 MONDAY_WINDOW       freq=daily;byday=MON;byhour=22;byminute=0; bysecond=0    +000 04:00:00
 TUESDAY_WINDOW      freq=daily;byday=TUE;byhour=22;byminute=0; bysecond=0    +000 04:00:00
 WEDNESDAY_WINDOW    freq=daily;byday=WED;byhour=22;byminute=0; bysecond=0    +000 04:00:00
 THURSDAY_WINDOW     freq=daily;byday=THU;byhour=22;byminute=0; bysecond=0    +000 04:00:00
 FRIDAY_WINDOW       freq=daily;byday=FRI;byhour=22;byminute=0; bysecond=0    +000 04:00:00
 SATURDAY_WINDOW     freq=daily;byday=SAT;byhour=6;byminute=0; bysecond=0     +000 20:00:00
 SUNDAY_WINDOW       freq=daily;byday=SUN;byhour=6;byminute=0; bysecond=0     +000 20:00:00

可以看到，从周一到周五，窗口运行时间为晚上22点开始，最多运行4个小时，周六周日从早上6点开始，最多运行20个小时。

在窗口任务启动时，自动任务GATHER_STATS_PROG每次运行时会先生成ORA$AT_OS_OPT_xxx的作业，然后再执行这个作业。

SQL> SELECT a.JOB_NAME,a.ACTUAL_START_DATE,a.RUN_DURATION,a.STATUS
   2  FROM   dba_scheduler_job_run_details a
   3  WHERE  a.JOB_NAME LIKE 'ORA$AT_OS_OPT%';

JOB_NAME                ACTUAL_START_DATE                    RUN_DURATION        STATUS
---------------------   ----------------------------------   ----------------    ------------
 ORA$AT_OS_OPT_SY_1      25-MAY-20 10.00.02.042065 PM PRC     +000 00:01:24       SUCCEEDED
 ORA$AT_OS_OPT_SY_21     30-MAY-20 09.25.57.005710 AM PRC     +000 00:00:37       SUCCEEDED
 ORA$AT_OS_OPT_SY_41     30-MAY-20 01.26.30.842460 PM PRC     +000 00:00:43       SUCCEEDED
 ORA$AT_OS_OPT_SY_61     30-MAY-20 05.26.41.292037 PM PRC     +000 00:00:31       SUCCEEDED

总结：Oracle 11g自动统计信息收集是通过每天执行自动任务gather_stats_prog来实现的，它每天会自动生成ORA$AT_OS_OPT_xxx的作业，然后执行作业来收集统计信息，其本质也是执行了DBMS_STATS.GATHER_DATABASE_STATS_JOB_PROC存储过程。

（二）统计信息收集策略

每次自动收集统计信息，并不是对所有表都进行收集，Oracle只对那些已经统计信息失效的对象进行收集，那么Oracle如何判断哪些对象的统计信息失效了呢？

在Oracle 11g中，如果参数STATISTICS_LEVEL的值为TYPICAL(默认)或者ALL，则DBA_TAB_MODIFICATIONS会记录自上次自动统计信息收集完成之后对目标表的insert、update、delete的操作影响行数，并且还会记录自从上次自动收集统计信息之后是否发生过truncate。需要注意的是DBA_TAB_MODIFICATIONS并不会实时更新，如果需要查看最新信息，可以手动更新该表的信息：

EXEC dbms_stats.flush_database_monitoring_info();

Oracle收集失效的统计信息的策略：自上次自动统计信息收集作业完成之后，如果DBA_TAB_MODIFICATIONS中记录的INSERT+UPDATE+DELETE所影响的行记录之和超过了DBA_TABLES中目标表记录数的10%，或者是自上次统计信息收集完成之后目标表执行过truncate操作，那么Oracle会认为目标表的统计信息已经失效，自动统计信息收集作业就会对目标表重新收集统计信息。

（三）禁用/启用自动统计信息收集

在某些情况下，需要禁用自动统计信息的收集，可以使用以下3种方法，每种方法禁用范围不同。

（3.1）使用以下方法可以禁用/启用自动统计信息收集

SQL> EXEC dbms_auto_task_admin.disable(client_name=> 'auto optimizer stats collection',operation=> NULL,window_name=> NULL);

确认是否已经关闭：

SELECT WINDOW_NAME,AUTOTASK_STATUS,OPTIMIZER_STATS,SEGMENT_ADVISOR,SQL_TUNE_ADVISOR FROM DBA_AUTOTASK_WINDOW_CLIENTS

如果要启用，可以使用如下方法重新打开自动统计信息收集：

SQL> EXEC dbms_auto_task_admin.enable(client_name=> 'auto optimizer stats collection',operation=> NULL,window_name=> NULL);

再次查询，确认已经开启：

（3.2）使用DBMS_SCHEDULER.DISABLE可以禁用维护窗口，从而禁用统计信息收集

例子1：禁掉周一的自动维护作业，包括统计信息收集、段顾问、sql调优顾问

EXEC dbms_scheduler.disable(NAME=> 'SYS.MONDAY_WINDOW',FORCE=> TRUE)

结果如下：

SELECT a.WINDOW_NAME,a.enabled FROM dba_scheduler_windows a where a.window_name = 'MONDAY_WINDOW';

启用周一的自动维护作业，包括统计信息收集、段顾问、sql调优顾问

EXEC dbms_scheduler.enable(NAME=>'SYS.MONDAY_WINDOW');

（3.3）使用DBMS_SCHEDULER.DISABLE可以禁用维护窗口中的统计信息收集

例子2：禁掉周二的自动统计信息收集，段顾问、sql调优顾问保持开启

EXEC dbms_auto_task_admin.disable(client_name=>'auto optimizer stats collection',operation=>NULL,window_name=>'TUESDAY_WINDOW');

查询结果如下：

SELECT WINDOW_NAME,AUTOTASK_STATUS,OPTIMIZER_STATS,SEGMENT_ADVISOR,SQL_TUNE_ADVISOR FROM DBA_AUTOTASK_WINDOW_CLIENTS ;

再次开启：

EXEC dbms_auto_task_admin.enable(client_name=>'auto optimizer stats collection',operation=>NULL,window_name=>'TUESDAY_WINDOW');

（四）调整自动统计信息收集

默认的统计信息如下，从周一到周五，窗口运行时间为晚上22点开始，最多运行4个小时，周六周日从早上6点开始，最多运行20个小时。

我们可以对其进行修改，修改的方法如下：

1.先禁用窗口：DBMS_SCHEDULER.DISABLE()

2.修改窗口的属性：DBMS_SCHEDULER.SET_ATTRIBUTE()

3.启用窗口：DBMS_SCHEDULER.ENABLE()

例子1：将周二的起始执行时间调整到23点

-- 1.禁用窗口
EXEC dbms_scheduler.disable(NAME=> 'SYS.MONDAY_WINDOW',FORCE=> TRUE)

-- 2.修改启动时间为23点
EXEC dbms_scheduler.set_attribute(name => 'SYS.MONDAY_WINDOW',attribute => 'REPEAT_INTERVAL',value => 'freq=daily;byday=TUE;byhour=23;byminute=0; bysecond=0');

-- 3.启用窗口
EXEC dbms_scheduler.enable(NAME=>'SYS.MONDAY_WINDOW');

查看结果：

（五）列的直方图统计信息收集方式修改

在Oracle 11g中，Oracle默认直方图的统计信息收集方式是AUTO，即Oracle会根据负载以及列的使用情况来确定对哪些列收集直方图信息，为了更好地利用直方图统计信息的同时保持执行计划的稳定，推荐对直方图统计信息的收集策略是对已经存在直方图的列才收集直方图统计信息，即以REPEAT方式收集。

查看默认的直方图收集策略：

SQL> SELECT dbms_stats.get_prefs('METHOD_OPT') FROM dual;

DBMS_STATS.GET_PREFS('METHOD_O
--------------------------------------------------------------------------------
 FOR ALL COLUMNS SIZE AUTO

修改直方图策略：

SQL> EXEC dbms_stats.set_global_prefs(pname => 'METHOD_OPT',pvalue => 'FOR ALL COLUMNS SIZE REPEAT');
 PL/SQL procedure successfully completed

查看修改后的默认的直方图收集策略：

SQL> SELECT dbms_stats.get_prefs('METHOD_OPT') FROM dual;

DBMS_STATS.GET_PREFS('METHOD_O
--------------------------------------------------------------------------------
 FOR ALL COLUMNS SIZE REPEAT

（六）统计信息阈值修改

在Oracle 11g中，默认统计信息的收集阈值为10%，即10%的行数据发生变化或者执行了truncate，才会再次收集统计信息。我们可以使用下面的方法针对单个表修改阈值。

例子1：修改test01表的统计信息收集阈值为5%。

查看初始的阈值：

SQL> SELECT dbms_stats.get_prefs(pname => 'STALE_PERCENT',ownname => 'LIJIAMAN',tabname => 'TEST01') FROM dual;

DBMS_STATS.GET_PREFS(PNAME=>'S
 --------------------------------------------------------------------------------
 10

修改阈值为5：

SQL> EXEC dbms_stats.set_table_prefs(ownname => 'LIJIAMAN',tabname => 'TEST01',pname   => 'STALE_PERCENT',pvalue  => 5);
 PL/SQL procedure successfully completed

确认修改后的阈值：

SQL> SELECT dbms_stats.get_prefs(pname => 'STALE_PERCENT',ownname => 'LIJIAMAN',tabname => 'TEST01') FROM dual;

DBMS_STATS.GET_PREFS(PNAME=>'S
--------------------------------------------------------------------------------
5

需要注意的是：当阈值为0时，不管数据如何变化，每天都会自动收集统计信息。

【完】