性能调优:Oracle9iR2 NF:压缩表技术

    上周了解了一下IBM的压缩技术,打算对比一下Oracle的表压缩技术做点研究,先讨论一下Oracle的表压缩技术.     从Oracle9iR2开始，Oracle推出了压缩表技术（table compression），用于压缩数据表中的重复数据，以节省存储空间，压缩技术倾向于在数据仓库中使用。     压缩在数据块级生效，当数据表定义为压缩时，数据库在每个数据块上保留空间存储重复数据的单个拷贝，保留空间被称为符号表（symbol table）。此后在具体行上不必再存储这些重复数据，只需要存放指向符号表相应数据的指针，存储空间因此得以节省。    关于压缩表的基本介绍，参考OTN上的文档:
http://www.oracle.com/technology/oramag/oracle/04-mar/o24tech_data.Html 我们看一下简单的测试:
[oracle@jumper oracle]$ sqlplus eygle/eygle SQL*Plus: Release 9.2.0.4.0 - ProdUCtion on Mon Jun 26 16:07:24 2006 Copyright (c) 1982, 2002, Oracle Corporation. All rights reserved.
Connected to:
Oracle9i Enterprise Edition Release 9.2.0.4.0 - Production
With the Partitioning option
JServer Release 9.2.0.4.0 - Production SQL> create table test (c1 varchar2(20),c2 varchar2(20)); Table created. SQL> begin
2 for i in 1 .. 10000 loop
3 insert into test values('eygle','test');
4 end loop;
5 end;
6 / PL/SQL procedure successfully completed. SQL> create table test_compress compress as select * from test; Table created. SQL> select table_name,COMPRESSION from user_tables where table_name like 'TEST%'; TABLE_NAME                     COMPRESS
------------------------------ --------
TEST                           DISABLED
TEST_COMPRESS                  ENABLED SQL> analyze table test compute statistics; Table analyzed. SQL> analyze table test_compress compute statistics; Table analyzed. 我们看一下两个表的空间使用情况: SQL> select table_name,blocks,EMPTY_BLOCKS from user_tables
2 where table_name like 'TEST%'; TABLE_NAME                         BLOCKS EMPTY_BLOCKS
------------------------------ ---------- ------------
TEST                                   28            4
TEST_COMPRESS                          18            6
SQL> select (28-4)/(18-6) from dual; (28-4)/(18-6)
-------------
            2 我们看到，压缩表只使用了常规表一半的空间。我们转储一下数据块，看一下压缩表的存储结构： SQL> select segment_name,file_id,block_id,blocks from dba_extents
2 where segment_name='TEST_COMPRESS'; SEGMENT_NAME            FILE_ID   BLOCK_ID     BLOCKS
-------------------- ---------- ---------- ----------
TEST_COMPRESS                 3         17          8
TEST_COMPRESS                 3         25          8
TEST_COMPRESS                 3         33          8 SQL> alter system dump datafile 3 block 20; System altered. 找到跟踪文件： SQL> @gettrcname.sql TRACE_FILE_NAME
-------------------------------------------------------------------
/opt/oracle/admin/eygle/udump/eygle_ora_20984.trc 查看内容，首先看一下块头信息: data_block_dump,data header at 0xaa84e7c
===============
tsiz: 0x1f80
hsiz: 0x5d2
pbl: 0x0aa84e7c
bdba: 0x00c00014
     76543210
flag=-0------
ntab=2
nrow=727
frre=-1
fsbo=0x5d2
fseo=0x1144
avsp=0x1a
tosp=0x1a
        r0_9ir2=0x0
        mec_kdbh9ir2=0x1
        r1_9ir2=0x0
                  76543210
        flag_9ir2=-------C
                fcls_9ir2[3]={ 0 32768 32768 }
0x1c:pti[0]     nrow=1 offs=0
0x20:pti[1]     nrow=726        offs=1
0x24:pri[0]     offs=0x1f72
0x26:pri[1]     offs=0x1f6d 我们看到这个Block中的ntab =2 也就是存在2张表，从下面可以找到table 0的信息:   tab 0, row 0, @0x1f72
tl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2
col 0: [ 5] 65 79 67 6c 65
col 1: [ 4] 74 65 73 74
bindmp: 02 d6 02 cd 65 79 67 6c 65 cc 74 65 73 74
这个table 0只有一条记录，就是我们之前所说的符号表。此后的记录才是真实数据，每条数据记录包含一个指针，指向符号表：
tab 1, row 0, @0x1f6d
tl: 5 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2
col 0: [ 5] 65 79 67 6c 65
col 1: [ 4] 74 65 73 74
bindmp: 2c 00 01 02 00
tab 1, row 1, @0x1f68
tl: 5 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2
col 0: [ 5] 65 79 67 6c 65
col 1: [ 4] 74 65 73 74
bindmp: 2c 00 01 02 00 这里的bindmp就是指针。关于压缩表存储结构的进一步探讨可以参考: biti_rainy 的关于 9iR2 的 compress table 的研究
http://www.itpub.net/showthread.PHP?threadid=197403 fuyuncat 的数据段压缩（Data Segment Compression）浅析
http://fuyuncat.itpub.net/post/5203/45991 压缩表显然是通过CPU换取存储，存储的缩减必然导致存储和查询时压缩和解压缩的CPU消耗。
但是，I/O操作得以节约，我们看一下对以上2个表执行全表扫描的比较： SQL> set autotrace on
SQL> select count(*) from test; COUNT(*)
----------
     10000 Execution Plan
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=4 Card=1)
   1    0   SORT (AGGREGATE)
   2    1     TABLE Access (FULL) OF 'TEST' (Cost=4 Card=10000) Statistics
----------------------------------------------------------
          0 recursive calls
          0 db block gets
         31 consistent gets
          0 physical reads
          0 redo size
        379 bytes sent via SQL*Net to client
        503 bytes received via SQL*Net from client
          2 SQL*Net roundtrips to/from client
          0 sorts (memory)
          0 sorts (disk)
          1 rows processed SQL> select count(*) from test_compress;
COUNT(*)
----------
     10000
Execution Plan
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=3 Card=1)
   1    0   SORT (AGGREGATE)
   2    1     TABLE ACCESS (FULL) OF 'TEST_COMPRESS' (Cost=3 Card=10000)
Statistics
----------------------------------------------------------
          0 recursive calls
          0 db block gets
         17 consistent gets
          0 physical reads
          0 redo size
        379 bytes sent via SQL*Net to client
        503 bytes received via SQL*Net from client
          2 SQL*Net roundtrips to/from client
          0 sorts (memory)
          0 sorts (disk)
          1 rows processed 压缩表的一致性读只有17，较常规表的31大大减少。压缩表是为数据仓库设计的特性，所以并不适合OLTP系统，在发生更新时，压缩表会因行链接而迅速扩展空间使用。
请看简单测试: SQL> update test_compress set c1='oracle' where rownum <10; 9 rows updated. SQL> commit; Commit complete. SQL> analyze table test_compress compute statistics; Table analyzed. SQL> select table_name,blocks,EMPTY_BLOCKS from user_tables
2 where table_name like 'TEST%'; TABLE_NAME                         BLOCKS EMPTY_BLOCKS
------------------------------ ---------- ------------
TEST                                   28            4
TEST_COMPRESS                          24            0 具体可以参考wanghai 的文章: compress table
http://wzwanghai.spaces.MSN.com/blog/cns!56626E237AFBD116!206.entry