在高併發、高負載的狀況下，如何給表添加字段並設置DEFAULT值？

 

在高併發、高負載的狀況下，如何給表添加字段並設置DEFAULT值？

 

---

---

在Oracle 12c以前，當Oracle表數據量上億時，對錶執行「ALTER TABLE XXX ADD COLUMN_XX VARCHAR2(2) DEFAULT 'XXX';」操做時，效率及安全性是必需要考慮的因素。若直接執行，則會在該過程當中給表加上6級表鎖，也就是連查詢都須要等待，這在生產庫上是至關危險的操做。由於Oracle在執行上述操做過程當中，不只要更新數據字典，還會刷新所有的記錄，而且會使得Undo表空間暴漲，因此，正確的作法是將更新數據字典和更新字段值分開。

例如，表LKILL.T_KILL約有4500W的數據，直接添加一個字段C_LHR須要花費21分鐘，以下所示：

12:20:17 SYS@RACLHR2> ALTER TABLE LKILL.T_KILL ADD C_LHR VARCHAR2(100) DEFAULT 'LHR';

Table altered.

Elapsed: 00:21:58.53

若修改成以下的方式，則能夠顯著提升這個操做的性能，但表中原有的記錄對於新添加的列爲空，新增記錄默認值會設置爲LHR，那麼原有記錄的默認值就須要在系統空閒的時候進行批量更新、批量提交或採用系統包DBMS_PARALLEL_EXECUTE來更新，這樣不至於大批量鎖表，請參考本書中分批更新的部分【 REF _Ref24783 \n \h 3.1.10.5 REF _Ref24783 \h 分批插入、分批更新、分批刪除、分批提交】。以下所示：

12:42:17 SYS@RACLHR2> ALTER TABLE LKILL.T_KILL ADD A_LHR VARCHAR2(100);

Table altered.

Elapsed: 00:00:00.35

13:53:54 SYS@RACLHR2> ALTER TABLE LKILL.T_KILL MODIFY A_LHR VARCHAR2(100) DEFAULT 'LHR';

Table altered.

Elapsed: 00:00:00.06

須要注意的是，從Oracle 11g開始，當添加一個帶有默認值的非空列時（注意2個條件，NOT NULL和默認值），Oracle不會使用這個默認值來物理更新現有存在的行，Oracle只會存儲這個新列元數據（NOT NULL約束和DEFAULT默認值），從而使得對該表的添加帶有默認值的非空列操做能夠在瞬間完成。固然，從表中檢索該列時，會有部分的NVL函數代價。具體的細微差異能夠經過10046事件來分析，這裏再也不詳細解析。

從Oracle 12c開始，支持具備默認值的空列的添加列的DDL語句優化，即以下2條SQL語句的效率是同樣的，也不存在鎖表的現象了：

ALTER TABLE LKILL.T_KILL ADD A_LHR VARCHAR2(100);

ALTER TABLE LKILL.T_KILL ADD A_LHR VARCHAR2(100) NOT NULL;

示例以下所示：

LHR@OCPLHR1> select * from v$version where rownum<=1;

 

BANNER

--------------------------------------------------------------------------------

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production

 

LHR@OCPLHR1> set time on

16:59:00 LHR@OCPLHR1> set timing on

16:59:08 LHR@OCPLHR1> CREATE TABLE t1 AS

16:59:21   2  SELECT ROWNUM N1,

16:59:21   3         TRUNC((ROWNUM - 1) / 3) N2,

16:59:21   4         TRUNC(DBMS_RANDOM.VALUE(ROWNUM, ROWNUM * 10)) N3,

16:59:21   5         DBMS_RANDOM.STRING('U', 10) cl

16:59:21   6    FROM DUAL

16:59:21   7  CONNECT BY LEVEL <= 200000;

 

Table created.

 

Elapsed: 00:00:05.72

 

16:59:45 LHR@OCPLHR1> SELECT d.bytes FROM user_segments d WHERE d.segment_name='T1';

 

     BYTES

----------

   7340032

 

Elapsed: 00:00:00.09

17:01:00 LHR@OCPLHR1> ALTER TABLE t1 ADD c_ddl NUMBER DEFAULT 666 ;

 

Table altered.

 

Elapsed: 00:00:25.29

17:02:07 LHR@OCPLHR1> SELECT d.bytes FROM user_segments d WHERE d.segment_name='T1';

 

     BYTES

----------

   8388608

 

Elapsed: 00:00:00.01

17:02:13 LHR@OCPLHR1> ALTER TABLE t1 ADD c_ddl2 NUMBER DEFAULT 888 not null;

 

Table altered.

 

Elapsed: 00:00:00.08

17:02:37 LHR@OCPLHR1> SELECT d.bytes FROM user_segments d WHERE d.segment_name='T1';

 

     BYTES

----------

   8388608

 

Elapsed: 00:00:00.01

能夠看出，在Oracle 11g中，加了NOT NULL約束的SQL語句，能夠在瞬間完成添加列的操做，而只設置了默認值的SQL語句使用了25秒的時間。另外，加了NOT NUL約束的SQL語句執行完畢後，表的大小沒有變化，這也說明了Oracle並無作物理更新。

下面查看其執行計劃，注意在這裏不要使用「SET AUTOT ON」的方式，不然不能看到其真實的執行計劃：

17:05:30 LHR@OCPLHR1> SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE c_ddl2=888;

 

  COUNT(*)

----------

    200000

 

Elapsed: 00:00:00.02

17:05:39 LHR@OCPLHR1> select  * from table(dbms_xplan.display_cursor);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

-------------------------------------------------------------

SQL_ID  bq50v8z914juk, child number 0

-------------------------------------

SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE c_ddl2=888

 

Plan hash value: 3724264953

 

---------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation          | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

---------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT   |      |       |       |   282 (100)|          |

|   1 |  SORT AGGREGATE    |      |     1 |    13 |            |          |

|*  2 |   TABLE ACCESS FULL| T1   |   199K|  2530K|   282   (2)| 00:00:04 |

---------------------------------------------------------------------------

 

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

 

   2 - filter(NVL("C_DDL2",888)=888)

 

Note

-----

   - dynamic sampling used for this statement (level=2)

 

 

23 rows selected.

 

17:08:55 LHR@OCPLHR1> SELECT * FROM t1 WHERE rownum<=1;

 

        N1         N2         N3 CL              C_DDL     C_DDL2

---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         1          0          8 XYGGZXRRYR        666        888

能夠看到，在謂詞部分出現了NVL函數。因此，Oracle認爲C_DDL2列是空列。

下面測試是否可使用索引：

17:29:24 LHR@OCPLHR1> CREATE INDEX idx_c_ddl2 ON t1(c_ddl2);

 

Index created.

 

Elapsed: 00:00:00.71

17:31:08 LHR@OCPLHR1> update t1 set c_ddl2='8881' where rownum<=1;

 

1 row updated.

 

Elapsed: 00:00:00.05

17:31:13 LHR@OCPLHR1> commit;

 

Commit complete.

 

Elapsed: 00:00:00.00

17:31:16 LHR@OCPLHR1> SELECT * FROM t1 WHERE c_ddl2=8881;

 

        N1         N2         N3 CL              C_DDL     C_DDL2

---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         1          0          8 XYGGZXRRYR        666       8881

 

Elapsed: 00:00:00.01

17:31:24 LHR@OCPLHR1> select  * from table(dbms_xplan.display_cursor);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

-------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  0sm5s7zkvycrq, child number 0

-------------------------------------

SELECT * FROM t1 WHERE c_ddl2=8881

 

Plan hash value: 1464185165

 

------------------------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation                   | Name       | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

------------------------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT            |            |       |       |     2 (100)|          |

|   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T1         |     1 |    34 |     2   (0)| 00:00:01 |

|*  2 |   INDEX RANGE SCAN          | IDX_C_DDL2 |     1 |       |     1   (0)| 00:00:01 |

------------------------------------------------------------------------------------------

 

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

 

   2 - access("C_DDL2"=8881)

 

 

19 rows selected.

 

Elapsed: 00:00:00.11

使人驚喜的是，使用了索引。

下面看看在Oracle 12c中的執行狀況：

 

LHR@lhr121> set line 120

LHR@lhr121> select * from v$version where rownum<=1;

 

BANNER                                                                               CON_ID

-------------------------------------------------------------------------------- ----------

Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.1.0.2.0 - 64bit Production              0

 

Elapsed: 00:00:00.00

LHR@lhr121> CREATE TABLE t1 AS

  2  SELECT ROWNUM N1,

  3         TRUNC((ROWNUM - 1) / 3) N2,

  4         TRUNC(DBMS_RANDOM.VALUE(ROWNUM, ROWNUM * 10)) N3,

       DBMS_RANDOM.STRING('U', 10) cl

  6    FROM DUAL

  7  CONNECT BY LEVEL <= 100000;

 

Table created.

 

Elapsed: 00:00:09.41

LHR@lhr121> SELECT d.bytes FROM user_segments d WHERE d.segment_name='T1';

 

     BYTES

----------

   4194304

 

Elapsed: 00:00:00.33

LHR@lhr121>  ALTER TABLE t1 ADD c_ddl NUMBER DEFAULT 666 ;

 

Table altered.

 

Elapsed: 00:00:00.65

LHR@lhr121> SELECT d.bytes FROM user_segments d WHERE d.segment_name='T1';

 

     BYTES

----------

   4194304

 

Elapsed: 00:00:00.14

LHR@lhr121> ALTER TABLE t1 ADD c_ddl2 NUMBER DEFAULT 888 not null;

 

Table altered.

 

Elapsed: 00:00:00.15

LHR@lhr121> SELECT d.bytes FROM user_segments d WHERE d.segment_name='T1';

 

     BYTES

----------

   4194304

 

Elapsed: 00:00:00.09

 

LHR@lhr121> SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE c_ddl2=888;

 

  COUNT(*)

----------

    100000

 

Elapsed: 00:00:00.02

LHR@lhr121>  select  * from table(dbms_xplan.display_cursor);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

-----------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  bq50v8z914juk, child number 1

-------------------------------------

SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE c_ddl2=888

 

Plan hash value: 3724264953

 

---------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation          | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

---------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT   |      |       |       |   122 (100)|          |

|   1 |  SORT AGGREGATE    |      |     1 |    13 |            |          |

|*  2 |   TABLE ACCESS FULL| T1   |   100K|  1269K|   122   (1)| 00:00:01 |

---------------------------------------------------------------------------

 

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

 

   2 - filter(NVL("C_DDL2",888)=888)

 

Note

-----

   - statistics feedback used for this statement

 

 

23 rows selected.

 

Elapsed: 00:00:00.05

 

LHR@lhr121> SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE c_ddl=666;

 

  COUNT(*)

----------

    100000

 

Elapsed: 00:00:00.04

LHR@lhr121>  select  * from table(dbms_xplan.display_cursor);

 

PLAN_TABLE_OUTPUT

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SQL_ID  dph2gfp6f0jja, child number 1

-------------------------------------

SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE c_ddl=666

 

Plan hash value: 3724264953

 

---------------------------------------------------------------------------

| Id  | Operation          | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |

---------------------------------------------------------------------------

|   0 | SELECT STATEMENT   |      |       |       |   122 (100)|          |

|   1 |  SORT AGGREGATE    |      |     1 |    13 |            |          |

|*  2 |   TABLE ACCESS FULL| T1   |  1000 | 13000 |   122   (1)| 00:00:01 |

---------------------------------------------------------------------------

 

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

 

   2 - filter(DECODE(TO_CHAR(SYS_OP_VECBIT("SYS_NC00005$",0)),NULL,NVL("

              C_DDL",666),'0',NVL("C_DDL",666),'1',"C_DDL")=666)

 

 

20 rows selected.

 

Elapsed: 00:00:00.12

LHR@lhr121> SELECT d.column_name, d.column_id,d.hidden_column,d.virtual_column FROM Dba_Tab_Cols d  WHERE d.table_name='T1' order by column_id;

 

COLUMN_NAME      COLUMN_ID HID VIR

--------------- ---------- --- ---

N1                       1 NO  NO

N2                       2 NO  NO

N3                       3 NO  NO

CL                       4 NO  NO

C_DDL                    5 NO  NO

C_DDL2                   6 NO  NO

SYS_NC00005$               YES NO

 

7 rows selected.

 

Elapsed: 00:00:00.32

LHR@lhr121>

從示例能夠清楚地看到，在Oracle 12c中，添加具備默認值的DDL優化已擴展到包括默認值的空列。Oracle使用了一個未公開的函數SYS_OP_VECBIT和新的隱藏列SYS_NC00005$，由於該列沒有被物理更新。

&說明：

有關批量更新和DBMS_PARALLEL_EXECUTE的使用更詳細的內容能夠參考個人BLOG：① http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2140626/ ②http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-1684396

---

---

 

---

---

About Me

............................................................................................................................................. ● 本文做者：小麥苗，部份內容整理自網絡，如有侵權請聯繫小麥苗刪除 ● 本文在itpub（http://blog.itpub.net/26736162/abstract/1/）、博客園（http://www.cnblogs.com/lhrbest）和我的微信公衆號（xiaomaimiaolhr）上有同步更新 ● 本文itpub地址：http://blog.itpub.net/26736162/abstract/1/ ● 本文博客園地址：http://www.cnblogs.com/lhrbest ● 本文pdf版、我的簡介及小麥苗雲盤地址：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-1624453/ ● 數據庫筆試面試題庫及解答：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2134706/ ● DBA寶典今日頭條號地址：http://www.toutiao.com/c/user/6401772890/#mid=1564638659405826 ............................................................................................................................................. ● QQ羣號：230161599（滿）、618766405 ● 微信羣：可加我微信，我拉你們進羣，非誠勿擾 ● 聯繫我請加QQ好友（646634621），註明添加原因 ● 於 2018-02-01 06:00 ~ 2018-02-31 24:00 在魔都完成 ● 文章內容來源於小麥苗的學習筆記，部分整理自網絡，如有侵權或不當之處還請諒解 ● 版權全部，歡迎分享本文，轉載請保留出處 ............................................................................................................................................. ● 小麥苗的微店：https://weidian.com/s/793741433?wfr=c&ifr=shopdetail ● 小麥苗出版的數據庫類叢書：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2142121/ ● 好消息：小麥苗OCP、OCM開班啦，詳情請點擊：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2148098/ ............................................................................................................................................. 使用微信客戶端掃描下面的二維碼來關注小麥苗的微信公衆號（xiaomaimiaolhr）及QQ羣（DBA寶典），學習最實用的數據庫技術。    小麥苗的微信公衆號      小麥苗的DBA寶典QQ羣2     《DBA筆試面試寶典》讀者羣       小麥苗的微店 .............................................................................................................................................