【Oracle】DBMS_STATS.GATHER_SCHEMA_STATS详解

dbms_stats能良好地估计统计数据（尤其是针对较大的分区表），并能获得更好的统计结果，最终制定出速度更快的SQL执行计划。

exec dbms_stats.gather_schema_stats

(
　ownname          => 'SCOTT',
　　options          => 'GATHER AUTO',
　　estimate_percent => dbms_stats.auto_sample_size,
　　method_opt       => 'for all columns size repeat',
　　degree           => 15
)

为了充分认识dbms_stats的好处，需要仔细体会每一条主要的预编译指令（directive）。下面让我们研究每一条指令，并体会如何用它为基于代价的SQL优化器收集最高质量的统计数据。

options参数

使用4个预设的方法之一，这个选项能控制Oracle统计的刷新方式：

gather——重新分析整个架构（Schema）。 
gather empty——只分析目前还没有统计的表。 
gather stale——只重新分析修改量超过10%的表（这些修改包括插入、更新和删除）。 
gather auto——重新分析当前没有统计的对象，以及统计数据过期（变脏）的对象。注意，使用gather auto类似于组合使用gather stale和gather empty。 
       注意，无论gather stale还是gather auto，都要求进行监视。如果你执行一个alter table xxx monitoring命令，Oracle会用dba_tab_modifications视图来跟踪发生变动的表。这样一来，你就确切地知道，自从上一次分析统计数据以来，发生了多少次插入、更新和删除操作。

estimate_percent选项

estimate_percent参数是一种比较新的设计，它允许Oracle的dbms_stats在收集统计数据时，自动估计要采样的一个segment的最佳百分比：
estimate_percent => dbms_stats.auto_sample_size

要验证自动统计采样的准确性，你可检视dba_tables sample_size列。一个有趣的地方是，在使用自动采样时，Oracle会为一个样本尺寸选择5到20的百分比。记住，统计数据质量越好，CBO做出的决定越好。

method_opt选项
method_opt：for table --只统计表　
                      for all indexed columns --只统计有索引的表列 
                      for all indexes --只分析统计相关索引 
                      for all columns

dbms_stats的method_opt参数尤其适合在表和索引数据发生变化时刷新统计数据。method_opt参数也适合用于判断哪些列需要直方图（histograms）。

某些情况下，索引内的各个值的分布会影响CBO是使用一个索引还是执行一次全表扫描的决策。例如，假如在where子句中指定的值的数量不对称，全表扫描就显得比索引访问更经济。

如果你有一个高度倾斜的索引（某些值的行数不对称），就可创建Oracle直方图统计。但在现实世界中，出现这种情况的机率相当小。使用CBO时，最常见的错误之一就是在CBO统计中不必要地引入直方图。根据经验，只有在列值要求必须修改执行计划时，才应使用直方图。

为了智能地生成直方图，Oracle为dbms_stats准备了method_opt参数。在method_opt子句中，还有一些重要的新选项，包括skewonly，repeat和auto：
method_opt=>'for all columns size skewonly'
method_opt=>'for all columns size repeat'
method_opt=>'for all columns size auto'

skewonly选项会耗费大量处理时间，因为它要检查每个索引中的每个列的值的分布情况。

假如dbms_stat发现一个索引的各个列分布得不均匀，就会为那个索引创建直方图，帮助基于代价的SQL优化器决定是进行索引访问，还是进行全表扫描访问。例如，在一个索引中，假定有一个列在50%的行中，如清单B所示，那么为了检索这些行，全表扫描的速度会快于索引扫描。

--*************************************************************
-- SKEWONLY option—Detailed analysis
--
-- Use this method for a first-time analysis for skewed indexes
-- This runs a long time because all indexes are examined
--*************************************************************
 
begin
  dbms_stats.gather_schema_stats(
     ownname          => 'SCOTT',
     estimate_percent => dbms_stats.auto_sample_size,
     method_opt       => 'for all columns size skewonly',
      degree           => 7
   );
end;

重新分析统计数据时，使用repeat选项，重新分析任务所消耗的资源就会少一些。使用repeat选项（清单C）时，只会为现有的直方图重新分析索引，不再搜索其他直方图机会。定期重新分析统计数据时，你应该采取这种方式。

--**************************************************************
-- REPEAT OPTION - Only reanalyze histograms for indexes
-- that have histograms
--
-- Following the initial analysis, the weekly analysis
-- job will use the “repeat” option. The repeat option
-- tells dbms_stats that no indexes have changed, and
-- it will only reanalyze histograms for
-- indexes that have histograms.
--**************************************************************
begin
   dbms_stats.gather_schema_stats(
      ownname          => 'SCOTT',
      estimate_percent => dbms_stats.auto_sample_size,
      method_opt       => 'for all columns size repeat',
      degree           => 7
   );
end;

使用alter table xxx monitoring;命令来实现Oracle表监视时，需要使用dbms_stats中的auto选项。如清单D所示，auto选项根据数据分布以及应用程序访问列的方式（例如通过监视而确定的一个列的工作量）来创建直方图。使用method_opt=>’auto’类似于在dbms_stats的option参数中使用gather auto。

begin
  dbms_stats.gather_schema_stats(
     ownname          => 'SCOTT',
      estimate_percent => dbms_stats.auto_sample_size,
      method_opt       => 'for all columns size auto',
      degree           => 7
   );
end;

并行统计收集degree参数
Oracle推荐设置DBMS_STATS的DEGREE参数为DBMS_STATS.AUTO_DEGREE，该参数允许Oracle根据对象的大小和并行性初始化参数的设置选择恰当的并行度。
聚簇索引，域索引，位图连接索引不能并行收集。

如何使用dbms_stats分析统计信息？
--创建统计信息历史保留表

sql> exec dbms_stats.create_stat_table(ownname => 'scott',stattab => 'stat_table') ; 

--导出整个scheme的统计信息

sql> exec dbms_stats.export_schema_stats(ownname => 'scott',stattab => 'stat_table') ; 

--分析scheme

Exec dbms_stats.gather_schema_stats( 
ownname => 'scott', 
options => 'GATHER AUTO', 
estimate_percent => dbms_stats.auto_sample_size, 
method_opt => 'for all indexed columns ', 
degree => 6 ) 

--分析表

sql> exec dbms_stats.gather_table_stats(ownname => 'scott',tabname => 'work_list',estimate_percent => 10,method_opt=> 'for all indexed columns') ; 

--分析索引

SQL> exec dbms_stats.gather_index_stats(ownname => 'crm2',indname => 'IDX_ADM_PERMISSION_PID_MID',estimate_percent => '10',degree => '4') ;

--如果发现执行计划走错，删除表的统计信息

SQL>dbms_stats.delete_table_stats(ownname => 'scott',tabname => 'work_list') ;

--导入表的历史统计信息

sql> exec dbms_stats.import_table_stats(ownname => 'scott',tabname => 'work_list',stattab => 'stat_table') ; 

--如果进行分析后，大部分表的执行计划都走错，需要导回整个scheme的统计信息

sql> exec dbms_stats.import_schema_stats(ownname => 'scott',stattab => 'stat_table');

--导入索引的统计信息

SQL> exec dbms_stats.import_index_stats(ownname => 'crm2',indname => 'IDX_ADM_PERMISSION_PID_MID',stattab => 'stat_table') 

--检查是否导入成功

SQL> select table_name,num_rows,a.blocks,a.last_analyzed from all_tables a where a.table_name='WORK_LIST'; 

分析数据库（包括所有的用户对象和系统对象）：gather_database_stats 
分析用户所有的对象（包括表、索引、簇）：gather_schema_stats
分析表：gather_table_stats
分析索引：gather_index_stats 
删除数据库统计信息：delete_database_stats
删除用户方案统计信息：delete_schema_stats
删除表统计信息：delete_table_stats
删除索引统计信息：delete_index_stats
删除列统计信息：delete_column_stats 
设置表统计信息：set_table_stats
设置索引统计信息：set_index_stats
设置列统计信息：set_column_stats

从Oracle Database 10g开始，Oracle在建库后就默认创建了一个名为GATHER_STATS_JOB的定时任务，用于自动收集CBO的统计信息。

这个自动任务默认情况下在工作日晚上10：00-6：00和周末全天开启。调用DBMS_STATS.GATHER_DATABASE_STATS_JOB_PROC收集统计信息。
该过程首先检测统计信息缺失和陈旧的对象。然后确定优先级，再开始进行统计信息。

可以通过以下查询这个JOB的运行情况：

select * from Dba_Scheduler_Jobs where JOB_NAME ='GATHER_STATS_JOB'

其实同在10点运行的Job还有一个AUTO_SPACE_ADVISOR_JOB：

SQL> select JOB_NAME,LAST_START_DATE from dba_scheduler_jobs;

JOB_NAME                      　　　　LAST_START_DATE
------------------------------ 　　----------------------------------------
AUTO_SPACE_ADVISOR_JOB        04-DEC-07 10.00.00.692269 PM +08:00
GATHER_STATS_JOB              　　04-DEC-07 10.00.00.701152 PM +08:00
FGR$AUTOPURGE_JOB
PURGE_LOG                      　　　  05-DEC-07 03.00.00.169059 AM PRC

然而这个自动化功能已经影响了很多系统的正常运行，晚上10点对于大部分生产系统也并非空闲时段。
而自动分析可能导致极为严重的闩锁竞争，进而可能导致数据库Hang或者Crash。

所以建议最好关闭这个自动统计信息收集功能

方法之一:
exec dbms_scheduler.disable('SYS.GATHER_STATS_JOB');
恢复自动分析:
exec dbms_scheduler.enable('SYS.GATHER_STATS_JOB');

方法二：
alter system set "_optimizer_autostats_job"=false scope=spfile;
alter system set "_optimizer_autostats_job"=true scope=spfile;
Pfile可以直接修改初始化参数文件，重新启动数据库。