1.   简介

Oracle Database11gR1引进了SQL PlanManagement（简称SPM），一套允许DBA捕获和保持任意SQL语句执行计划最优的新工具，这样，限制了刷新优化器统计数据，已有应用改变，甚至数据库版本升级带来的影响。本文帮助对SPM原理基本了解，并对其性能优化能力进行简要的说明。

2.   SPM原理和机制

Oracle 11g通过一个简单而优雅的方法实施了解决SQL计划意外恶化的一套称为SQL Plan Management(SPM)的新特点。只要用户会话开启了自动SQL Plan Baseline捕获，CBO就会在SQL Management Base(SMB)内记录该会话内执行的任何SQL，把SQL语句文本，梗概（Outline）,绑定变量，及其编译环境等存储为一个SQL Plan Baseline。

由于这是语句第一次执行，Oracle11g会把当时的执行计划当成最优的。正是在相同SQL语句第二次执行时，SPM的优雅才体现的更加明显。在语句的第二次执行期间，CBO会比较语句的执行计划和存储在SMB中的计划，新计划被评估看它是否比SMB中的计划更高效。

如果新计划会改善语句的性能，那么，SPM会把新计划标记为该语句最好的计划。只要DBA没修改OPTIMIZER_USE_SQL_PLAN_BASELINES参数的默认设置（true）,那么，CBO就会在当前的语句执行中采用新的计划。否则，如果新计划降低了语句的性能，那么，CBO会从SMB中所有可接受计划中选择一个成本最低的计划，并且，SPM会把那个新计划存储到SMB中，因为在不久的未来，该新计划也许成为不错的选择。

2.1.  捕获SQL Plan Basebline

Oracle11g中，捕获SQLPlan Baseline并存储到SMB中是非常容易的事情。首先，OPTIMIZER_CAPTURE_SQL_PLAN_BASELINES参数控制SQL Plan Baselines自动捕获是否开启，该参数的默认设置为FALSE，这意味着SQL Plan Baselines默认不会被自动捕获。然而，DBA在会话或系统级将它设置为TRUE，SPM就开始记录SQL语句的执行，当一条SQL语句被执行多于一次时，该SQL语句就被认为SQL Plan Baselines捕获的候选。

其次，Oracle11g有个新的包DBMS_SPM，通过从以下几个来源手工“种植”计划,可以预先捕获和引进大量SQL语句：

Ø 数据库Library Cache中一个或多个SQL语句能被用来创建SQL PlanBaselines。过程LOAD_PLANS_FROM_CURSOR_CACHE能被用来在Library Cache中捕获任何语句的子集作为潜在SMB的候选。

Ø 存储于SQL Tuning Set或一个AWR快照中的SQL语句能被过程LOAD_PLANS_FROM_SQLSET捕获和被转换进SQL Plan Baselines。

Ø 最后，SQL Plan Baselines能来自一个导入存储表。这意味着可以从不同的数据库捕获语句。

3.  查看SQL Plan Baseline信息

被捕获和存储在SMB中的SQL Plan Baseline元数据包含SPM和CBO用来控制计划的属性。当新计划进入SMB时，它被标为ENABLED,但还不能标记ACCEPTED，直到：

1)   CBO已经评估了该计划并判断它为最好的计划；

2)   计划已被演化为ACCEPTED模式。在CBO考虑采用一个计划前，该计划必须被标记为ENABLED和ACCEPTED。

查看这些元数据最简单的方法就是查询DBA_SQL_PLAN_BASELINES字典视图。下面是一个控制执行计划的最有价值信息的总结：

查看已存在SQL Plan Baselines中，对一条SQL语句执行有潜在影响的另一个方法是通过DBMS_XPLAN的新过程DISPLAY_SQL_PLAN_BASELINE。例如：能用这个过程来查看SMB中和SQL语句柄匹配的所有SQLPlan Baselines；如果提供了SQL语句的计划名，也可以显示该语句的执行计划等。

4.   自动捕获的实现和过程

下面，我们分析自动捕获SQL Plan Baselines的过程。首先，我们设置OPTIMIZER_CAPTURE_SQL_PLAN_BASELINES参数为TRUE（默认为FALSE）以开启SQL Plan Baselines自动捕获；我们还需要把OPTIMIZER_USE_SQL_PLAN_BASELINES参数设置为TRUE (默认值)。该参数控制CBO是否检查SQL语句重复执行产生的计划是否将被评估为一个好的计划。

接着，我们执行同样的一个SQL两次。第一次执行时，SQL语句被记录，第二次执行时，计划自动被捕获进SMB并被标记为该语句ACCEPTED的SQLPlan Baseline。

当今后该SQL语句再次被执行，并产生了一个不同的新的计划时，该计划也会被自动捕获进SMB，但并不被标为ACCEPTED，所以，SPM只会把第一个计划标记为ENABLED和ACCEPTED。

5.  SQL Plan Baseline的演化

SPB中未被标示为ACCEPTED的SQL Plan Baselines，需要进一步被演化为标示ACCEPTED状态，才可以被今后再次执行的SQL语句采用，对SPB进行演化的方法，主要有如下两种：

5.1.  手工方法

Ø 调用dbms_spm包的evolve_sql_plan_baseline()函数

SQL> var report clob;

SQL> exec :report := dbms_spm.evolve_sql_plan_baseline();

SQL> print :report

SQL> select sql_text, plan_name, enabled, accepted fromdba_sql_plan_baselines;

Ø 调用SQL Tuning Advisor工具包

SQL> var tname varchar2(30);

SQL> exec :tname :=dbms_sqltune.create_tuning_task(sql_id => 'bfbr3zrg9d5cc');

SQL> execdbms_sqltune.execute_tuning_task(task_name => :tname);

SQL> selectdbms_sqltune.report_tuning_task(:tname, 'TEXT', 'BASIC') FROM dual;

SQL> exec dbms_sqltune.accept_sql_profile(task_name=> :tname);

SQL> select sql_text, plan_name, enabled,accepted from dba_sql_plan_baselines;

5.2.  自动方法

Ø  定期调度dbms_spm包的evolve_sql_plan_baseline()

Ø  配置SQL TUNING ADVISOR，使其在自动任务窗口自动运行

6.   具体操作命令

Ø  开启自动捕获和采用SPM

ALTER SESSION SET optimizer_capture_sql_plan_baselines=TRUE;

ALTER SESSION SET optimizer_use_sql_plan_baselines=TRUE;

Ø  查看SPM元数据

COL creator         FORMAT A08      HEADING 'Creator'

COL hndle           FORMAT A08      HEADING 'SQL|Handle'

COL plnme           FORMAT A08      HEADING 'Plan|Name'

COL sql_hdr         FORMAT A25      HEADING 'SQL Text' WRAP

COL origin          FORMAT A12      HEADING 'Origin'

COL optimizer_cost  FORMAT 9999999  HEADING 'CBO|Cost'

COL enabled         FORMAT A04      HEADING 'Ena-|bled'

COL accepted        FORMAT A04      HEADING 'Acpt'

COL fixed           FORMAT A04      HEADING 'Fixd'

COL autopurge       FORMAT A04      HEADING 'Auto|Purg'

COL create_dt       FORMAT A11      HEADING 'Created|On' WRAP

COL lst_exc_dt      FORMAT A11      HEADING 'Last|Executed' WRAP

SELECT

creator

,SUBSTR(sql_handle, -8, 8) hndle

,SUBSTR(plan_name, -8, 8)  plnme

,SUBSTR(sql_text, 1, 75) sql_hdr

,origin

,optimizer_cost

,enabled

,accepted

,fixed

,autopurge

,TO_CHAR(created, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') create_dt

,TO_CHAR(last_executed, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') lst_exc_dt

FROM dba_sql_plan_baselines

WHERE (sql_text LIKE '%SPM%')

ORDER BY 1,2,3;

Ø  通过DBMS_XPLAN.DISPLAY_SQL_PLAN_BASELINE显示已保留的包含特定文本的SQL Plan Baselines

SET LINESIZE 150

SET PAGESIZE 2000

SELECT PT.*

FROM (SELECT

DISTINCT sql_handle

FROM dba_sql_plan_baselines

WHERE sql_text like '%SPM%') SPB,

TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY_SQL_PLAN_BASELINE(SPB.sql_handle, NULL,'TYPICAL +NOTE')) PT;