《Oracle数据库性能优化方法论和最佳实践》——2.3　响应时间分析优化方法论...

本节书摘来自华章计算机《Oracle数据库性能优化方法论和最佳实践》一书中的第2章，第2.3节，作者：柳遵梁　潘敏君　应以峰著，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看

2.3　响应时间分析优化方法论

2.3.1　RTA方法论简述
响应时间分析（Response Time Analyze，RTA）的性能优化方法论是基于OWI的性能优化方法论发展起来的，标志着Oracle开始认识到Oracle性能优化其实就是一个流程改善的过程（减少响应时间），首次在性能优化上跳出了IT设备的观点，从业务流程优化的角度来考虑问题。在任何场合下，流程改善或者性能优化最为适当的方法就是RTA。
Oracle从9.2版本开始提供RTA，在Oracle 10g中进行了进一步的完善。RTA优化方法论可以采用下面的简单公式来描述：
响应时间（Rt）=服务时间（Ts） + 等待时间（Tw）
Rt = Response time
　 = Ts + Tw = Time for Service + Time for Wait
　 = St + Wt = Service Time + Wait Time
　 = St + Qt = Service Time + Queue Time
Ts = Service Time
　 = CPU Time
　 = Oracle Kernel code execution time
Tw = Wait Time
　 = Queue Time
　 = Oracle Wait event time
　 = iowait + Networkwait + concurrencywait + otherwait
RTA是流程改善（性能优化）的最佳利器。流程最基本的单元是SQL，其次是事务。我们可以进一步把统计上升到session和全局。Oracle 9i仅实现了基于session和系统全局的RTA，还没有完整的流程概念。Oracle 10g完全确定了时间分析模型，特别是Oracle 10g引进了接近实时的业务流程跟踪（v$active_session_history），可以很好地完成RTA。
Oracle 11gR2中RTA可检测体系的构成如下。

Oracle在v$sys_time_model和v$sess_time_model中给出了以下不同阶段和操作的响应时间指标：
DB time；
DB CPU；
background elapsed time；
background cpu time；
sequence load elapsed time；
parse time elapsed；
hard parse elapsed time；
sql execute elapsed time；
connection management call elapsed time；
failed parse elapsed time；
failed parse (out of shared memory) elapsed time；
hard parse (sharing criteria) elapsed time；
hard parse (bind mismatch) elapsed time；
PL/SQL execution elapsed time；
inbound PL/SQL rpc elapsed time；
PL/SQL compilation elapsed time；
Java execution elapsed time；
repeated bind elapsed time；
RMAN cpu time (backup/restore)。
Oracle在v$sqlstat中标记了关于SQL语句的响应时间指标：
CPU_TIME；
ELAPSED_TIME；
AVG_HARD_PARSE_TIME；
APPLICATION_WAIT_TIME；
CONCURRENCY_WAIT_TIME；
CLUSTER_WAIT_TIME；
USER_IO_WAIT_TIME；
PLSQL_EXEC_TIME；
JAVA_EXEC_TIME。
Oracle在v$active_session_history中实现了基于近实时的流程流逝过程，特别是在11gR2版本中已经完全实现基于session的逐条SQL的时间流逝。下面是v$active_session_history关于SQL实时执行的相关信息：
SQL_ID；
WAIT_TIME；
SESSION_STATE；
SQL_EXEC_ID；
SQL_EXEC_START；
Time Model；
IN_CONNECTION_MGMT；
IN_PARSE；
IN_HARD_PARSE；
IN_SQL_EXECUTION；
IN_PLSQL_EXECUTION；
IN_PLSQL_RPC；
IN_PLSQL_COMPILATION；
IN_JAVA_EXECUTION；
IN_BIND；
IN_CURSOR_CLOSE；
IN_SEQUENCE_LOAD；
TM_DELTA_TIME；
TM_DELTA_CPU_TIME；
TM_DELTA_DB_TIME。
在视图v$metric中Oracle实现了大量的响应时间统计指标。
2.3.2　RTA方法论的不足和改善
通过RTA的优化方法，虽然Oracle认识到性能优化事实上就是流程改善，但是直到现在，Oracle并没有清晰地体现出流程的概念，也没有真正认识到数据库业务流程仅是全局性业务流程的一部分，要完成复杂的全局性业务优化，还需要付出艰辛的努力。相信随着Oracle版本的不断更新，RTA方法论会越来越成熟。
目前11gR2版本的RTA依然没有拓展到End to End RTA，使其面临多层软件体系和复杂网络体系的性能不足。End to End RTA的表示公式如下：
Rt = End to End Response Time
　 = DB Time + Tier Time
　 = CPU Time + Queue Time + Tier Queue Time
目前RTA优化方法论的最为重大的问题在于，无法衡量一个轻载系统和一个重载系统的区别，这样在优化过程中很容易就会重新走到OWI方法之上，RTA方法论只是成为一个引导甚至是噱头。其中根本性的问题在于，目前的RTA方法论没有把输入变量引入RTA方法论中，没有建立一定的上下文，最终导致RTA方法论的落地比较艰难。再来看吞吐量和响应时间曲线图，目前的RTA还没有从根本上认识到这张图给予RTA方法论的重大价值。