面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$SYSSTAT

Oracle V$SYSSTAT动态视图详解

原创于 2025-09-06 08:25:19 发布 · 644 阅读

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Oracle 19C V$SYSSTAT 动态性能视图详解

1 视图概述与核心作用

V$SYSSTAT 是 Oracle 数据库中一个极其重要的动态性能视图，它提供了自数据库实例启动以来各种系统级别的统计信息累计值。这些统计信息涵盖了数据库操作的各个方面，包括 SQL 执行、内存使用、I/O 操作、并发控制、登录登出等，是进行数据库性能分析和调优的基础数据源。

与 V$SYSMETRIC 系列视图不同，V$SYSSTAT 提供的是自实例启动以来的累计值，而不是近期时间间隔内的速率或平均值。要计算某段时间内的活动量，需要采集两个时间点的值并计算差值。

2 字段详解

以下是 V$SYSSTAT 视图包含的字段及其详细含义：

字段名称 (Field Name)	数据类型	描述
STATISTIC#	NUMBER	统计信息的唯一数字标识符。这个值在不同版本和实例间可能不一致，因此查询时最好使用名称而非ID。
NAME	VARCHAR2(64)	统计信息的名称（例如：`"session logical reads"`, `"db block gets"`, `"physical reads"`）。这是最常用的字段。
CLASS	NUMBER	统计信息的类别标识符。表示该统计信息属于哪个功能类别（如1:User, 2:Redo, 4:Enqueue, 8:Cache, 16:OS等）。
VALUE	NUMBER	自实例启动以来该统计信息的累计值。这是最核心的数值字段。
STAT_ID	NUMBER	统计信息的稳定标识符。在不同版本和不同实例中，相同统计信息的此ID通常保持一致，比`STATISTIC#`更可靠。
CON_ID	NUMBER	容器ID（Container ID）。在多租户环境（CDB）中，标识该统计信息来源于哪个PDB。值为0表示属于CDB$ROOT。

关键字段解读：

CLASS：指示统计信息类别，常用值包括：
- 1: User (用户级统计)
- 2: Redo (重做日志相关)
- 4: Enqueue (队列锁)
- 8: Cache (缓冲区缓存)
- 16: OS (操作系统)
- 32: Real Application Clusters (RAC)
- 64: SQL (SQL执行)
- 128: Debug (调试)
VALUE：这是累计值，要分析特定时间段内的活动，需要计算两个时间点的差值：delta = value_end - value_start。
STAT_ID：在需要稳定标识符的脚本或监控工具中，使用STAT_ID比STATISTIC#更可靠。

3 底层原理与相关对象

3.1 底层原理

内存驻留与更新机制：V$SYSSTAT 的数据存储在系统全局区（SGA） 的固定内存结构中。当数据库进行各种操作时（如执行SQL、读写数据块、生成redo等），相应的后台进程和服务进程会实时更新这些内存位置的计数器。例如，当进程从缓冲区缓存读取一个块时，“session logical reads” 计数器就会增加。
累计性：这些计数器从实例启动开始累加，永远不会减少（除非实例重启）。这是它与 V$SYSMETRIC 系列视图最根本的区别。
持久化：虽然 V$SYSSTAT 本身是易失的（实例关闭后数据丢失），但它的数据可以通过多种方式持久化：
- AWR快照：MMON进程定期采集 V$SYSSTAT 的数据并存储到AWR仓库的基表（如 WRH$_SYSSTAT）中。
- Statspack快照：Statspack工具也会采集这些数据。
- 手动查询并保存：DBA可以定期查询并将结果保存到自定义表中。
基表：同其他 V$ 视图一样，V$SYSSTAT 基于内部的 X$ 表（如 X$KCFIS），这些表的结构对用户不透明，不建议直接查询。

3.2 相关视图

视图名称	描述
`V$SESSTAT`	提供会话级别的统计信息，结构与 `V$SYSSTAT` 类似，但多了 `SID` 字段标识会话。是分析单个会话性能的关键视图。
`V$MYSTAT`	显示当前会话的统计信息，是 `V$SESSTAT` 的一个子集，只包含当前登录会话的数据。
`V$STATNAME`	提供所有统计信息的名称、分类等元数据信息，其 `STATISTIC#` 字段可与 `V$SYSSTAT` 和 `V$SESSTAT` 关联。
`DBA_HIST_SYSSTAT`	AWR快照中保存的 `V$SYSSTAT` 的历史数据，用于长期性能趋势分析。
`GV$SYSSTAT`	在RAC环境中，显示所有实例的 `V$SYSSTAT` 信息。

4 主要使用场景

实例级性能分析：计算缓冲区缓存命中率、软解析率、各种等待比率等关键性能指标。
工作量分析：了解实例启动以来的总工作量，如执行了多少SQL语句、发生了多少逻辑读/物理读、生成了多少redo等。
性能监控基线：定期采集数据，建立性能基线，用于后续的性能比较和异常检测。
容量规划：根据历史统计数据预测未来的资源需求。
AWR/Statspack报告的基础：这些性能报告中的许多数据都来源于 V$SYSSTAT 及其历史版本。

5 常用SQL查询示例

5.1 查询所有系统统计信息（按值排序）

SELECT statistic#,
       name,
       class,
       value
FROM v$sysstat
ORDER BY value DESC;

5.2 计算缓冲区缓存命中率

这是最经典的性能指标之一，衡量从内存而非磁盘获取数据的效率。

SELECT ROUND(100 * (1 - (phy.value / (cur.value + con.value))), 2) || '%' AS "Buffer Cache Hit Ratio"
FROM v$sysstat cur, v$sysstat con, v$sysstat phy
WHERE cur.name = 'db block gets'
  AND con.name = 'consistent gets'
  AND phy.name = 'physical reads';

5.3 计算软解析率

衡量SQL执行中重用已有执行计划的比例，高软解析率通常有利于性能。

SELECT ROUND(100 * (1 - (hard.value / (hard.value + soft.value))), 2) || '%' AS "Soft Parse Ratio"
FROM v$sysstat soft, v$sysstat hard
WHERE soft.name = 'parse count (total)'
  AND hard.name = 'parse count (hard)';

5.4 查看SQL执行相关的关键统计信息

SELECT name,
       value
FROM v$sysstat
WHERE name IN ('execute count',
               'parse count (total)',
               'parse count (hard)',
               'sorts (memory)',
               'sorts (disk)')
ORDER BY name;

5.5 计算两个时间点之间的统计信息差值（工作量分析）

需要先保存一个起始点的数据到临时表或变量中，然后与当前值比较。

-- 第一步：保存起始值（例如保存到临时表）
CREATE GLOBAL TEMPORARY TABLE sysstat_start AS
SELECT statistic#, name, value
FROM v$sysstat
WHERE name IN ('session logical reads',
               'db block gets',
               'consistent gets',
               'physical reads',
               'redo size');

-- 第二步：经过一段时间后，计算差值
SELECT s.name,
       s.value - t.value AS delta_value
FROM v$sysstat s,
     sysstat_start t
WHERE s.statistic# = t.statistic#
ORDER BY delta_value DESC;

-- 第三步：清理临时表
TRUNCATE TABLE sysstat_start;
DROP TABLE sysstat_start;

6 重要统计信息解读

以下是一些关键的系统统计信息及其含义：

统计信息名称	描述
session logical reads	会话逻辑读：所有会话从缓冲区缓存中读取数据块的总次数。这是衡量数据库工作量的一个重要指标。
db block gets	当前模式获取：以当前模式（用于DML操作）获取数据块的次数。
consistent gets	一致性获取：以一致性模式（用于查询）获取数据块的次数。
physical reads	物理读：从磁盘读取数据块的次数。物理读通常比逻辑读慢得多。
redo size	重做日志大小：生成的redo数据量（以字节为单位）。衡量数据库变更活动的指标。
parse count (total)	总解析次数：SQL解析的总次数（包括软解析和硬解析）。
parse count (hard)	硬解析次数：需要完全解析SQL语句的次数。硬解析消耗大量资源，应尽量减少。
execute count	执行次数：SQL语句执行的总次数。
sorts (memory)	内存排序：在内存中完成的排序操作次数。
sorts (disk)	磁盘排序：需要使用临时表空间磁盘段的排序操作次数。磁盘排序比内存排序慢得多，应尽量减少。
user commits	用户提交：用户提交事务的次数。
user rollbacks	用户回滚：用户回滚事务的次数。
logons cumulative	累计登录数：自实例启动以来的总登录次数。
DB time	数据库时间：在数据库调用中花费的总时间（以厘秒为单位）。这是极其重要的性能指标。
DB CPU	数据库CPU时间：在数据库调用中花费的CPU时间（以厘秒为单位）。