Mehr Performance mit JDBC JAVA-Anwendungen und die Oracle-Datenbank. Carsten Czarski Business Unit Database Oracle Deutschland GmbH

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1 Mehr Performance mit JDBC JAVA-Anwendungen und die Oracle-Datenbank Carsten Czarski Business Unit Database Oracle Deutschland GmbH

2 Oracle JDBC Treiber Versionen Datenbank-Release J D B C Zertifiziert Nicht mehr unterstützt Wurde nie unterstützt In den JDBC Treibern der Version 10g wurden zahlreiche Performance-Verbesserungen vorgenommen. Daher sollte, wo möglich JDBC 10g eingesetzt werden.

3 Oracle JDBC-Treiber Typen OCI Thin Server side internal Server side thin [Typ II] [Typ IV] [Typ II] [Typ IV] Ein Typ I Treiber ist die JDBC-ODBC Brücke, mit der man (theoretisch) auch arbeiten kann. Einen Typ III-Treiber gibt von Oracle nicht.

4 Oracle JDBC-Treiber Thin vs. OCI Client Server JDBC JDBC thin OCI OCI SQL*Plus

5 Oracle JDBC-Treiber Thin vs. OCI Performance-Aspekte OCI Treiber ist zwar native Code... Dafür häufige "Context-switches" (JNI) JIT-Compiler bei thin-treiber Treiberauswahl hauptsächlich nach... Funktionalität Portierbarkeit Generelle Performance-Aussagen sind nicht möglich

6 Welchen Treiber nehmen... Thin-Treiber 100% Java Wenige fehlende Features Aus der Erfahrung schneller bei "einfachen Datenbankoperationen" OCI-Treiber Native Code (JNI) Oracle-Client-Installation (Instant Client!) Vollständige Funktionalität Spezialfall LOB in Oracle8i und Oracle9i Thin-Treiber verlagert Last auf den Middle-Tier

7 Performance-Aspekte Allgemeine Regeln Commit-Verhalten beachten Auto-Commit standardmäßig eingeschaltet Datenbank-Ressourcen Keine Freigabe durch Objekt-Destruktor Freigabe durch close() Close()-Methoden stets verwenden sonst... ORA-01001: Maximum open cursors exceeded

8 Performance-Aspekte SQL Parsing in der Datenbank Client Middle-Tier Netzwerk Roundtrips Server

9 SQL-Anweisungen String-Konkatenationen Statement stmt = con.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery ("select ename, job "+ "from emp " + "where empno=7839"); Statement stmt = con.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery ("select ename, job "+ "from emp " + "where empno=4711");

10 SQL-Anweisungen SQL-Cache in der Datenbank SQL> select sql_text, executions 2 from v$sqlarea 3 where sql_text like '%scott.emp%'; SQL_TEXT EXECUTIONS select ename, job 1 from scott.emp where empno=7839 select ename, job 1 from scott.emp where empno=4711

11 SQL-Anweisungen Ausführung in der Datenbank Parse Bind Syntaktische Richtigkeit? Alle Tabellen und Spaltennamen in Ordnung? Erstellung Ausführungsplan Ersetzung der Bind-Variablen Execute Ausführung des Statements

12 SQL-Statements Bind-Variablen PreparedStatement stmt; stmt = con.preparestatement( ("select ename, job "+ "from emp " + "where empno =?"); ); stmt.setint(1,7839); ResultSet rs = stmt.executequery();

13 SQL-Anweisungen SQL-Cache in der Datenbank SQL> select sql_text, executions 2 from v$sqlarea 3 where sql_text like '%scott.emp%'; SQL_TEXT EXECUTIONS select ename, job 2 from scott.emp where empno=:1

14 SQL-Anweisungen... in 3rd-Party-Anwendungen INIT-Parameter CURSOR_SHARING EXACT (Standard-Einstellung) FORCE SIMILAR SQL Profiles Oracle10g EM Diagnostic / Tuning Pack

15 Generierte Schlüssel Rückgabe an Java... PreparedStatement pstmt; stmt = con.preparestatement( "insert into emp (empno, ename) "+ "values " + "(seq_emp.nextval,?)"); ); stmt.setstring(1, Meier ); stmt.execute(); JDBC 3.0 Standard Standard-Unterstützung nächstes Release

16 Generierte Schlüssel Rückgabe an Java (Oracle-Spezifisch) CallableStatement cstmt = con.preparecall ( "begin + "insert into emp (empno, ename) "+ "values (seq_emp. nextval,?) " + "returning empno into?; " + "end;" ); cstmt.setstring(1, "Meier"); cstmt.registeroutparameter(2, Types.NUMERIC); cstmt.execute(); int value = stmt.getint(2);

17 Performance-Aspekte Zugriffspfad Client Middle-Tier Netzwerk Roundtrips Server

18 Oracle ROWID Schnellster möglicher Zugriff JDBC Datentyp für Oracle ROWID oracle.sql.rowid Mapping als String ebenfalls möglich Verwendung als "Blackbox" Physikalische Informationen NUR intern und transient verwenden NIEMALS speichern

19 Oracle ROWID Ansprache mit JDBC I SQL SELECT select ename, rowid from emp where empno=4711 for update Übernahme oracle.sql.rowid v_rowid = rs.getrowid(2);

20 Oracle ROWID Ansprache mit JDBC II SQL UPDATE update emp set ename =? where rowid =? Bind Variable belegen und ausführen pstmt.setstring(1,'nobody'); pstmt.setrowid(2, v_rowid); pstmt.execute();

21 Performance-Aspekte Verwaltung der Statement-Objekte Client Middle-Tier Netzwerk Roundtrips Server

22 JDBC Statement Caching Prinzip JVM Client / Mittelschicht JDBC Statement Cache JDBC Anwendung Statement Statement Statement Statement Server

23 JDBC Statement Caching Varianten Implizites Statement Caching Weitgehend transparent zur Anwendung Wenige Oracle-spezifische Methodenaufrufe setimplicitcachingenabled() setstatementcachesize() Explizites Statement Caching Jeder Methodenaufruf Oracle-spezifisch Hoher Implementierungsaufwand Noch größerer Performancevorteil

24 Implizites Statement Caching Caching der Objekt-Metadaten Keine Neu-Konstruktion der Objekte Statement ist wie neu angelegt PreparedStatements / CallableStatements Statement-Identifizierung anhand SQL-String (Case sensitiv) Statement-Typ Scrollable -Eigenschaften ResultSet

25 JDBC Statement Caching Standards / Portabilität Kein JDBC Standard Portabler Code... InitialContext is = new InitialContext(); DataSource ds = ctx.lookup("jdbc/oracleds"); Connection con = ds.getconnection(); if (con instanceof oracle.jdbc.oracleconnection) { ((OracleConnection) con). setimplicitcachingenabled(true); }

26 Tuning-Maßnahmen Deklarativ... <data-source class="oracle.jdbc.pool.oracledatasource" connection-driver="oracle.jdbc.oracledriver" username="scott" password="tiger" inactivity-timeout="30" > <property name="maxstatements" value="10"/> <property name="implicitcachingenabled" value="true"/> </data-source>

27 Performance-Aspekte Netzwerk-Roundtrips Client Middle-Tier Netzwerk Roundtrips Server

28 JDBC Performance Connection Pooling Aufbau einer DB-Verbindung ist sehr teuer J2EE Server Oracle JDBC Driver Cache Manager Cache# 1... Cache# n Session Session 1.m Session n.1... Session n.m

29 Row Prefetching Zeilenabruf pro Netzwerk-Roundtrip Default: 10 Default bei LONG / LONG RAW: 1 Empfehlungen Normalerweise 10 Maximal 50 Konfiguration Statement.setRowPrefetch() Connection.setDefaultRowPrefetch()

30 JDBC Update Batching Stapelverarbeitung von DML-Anweisungen INSERT UPDATE DELETE Varianten Standardkonformes Update Batching Oracle-spezifisches Update Batching

31 JDBC Update Batching JDBC Standard Stapel wird explizit ausgeführt. PreparedStatement.executeBatch() Explizite Ablage der Anweisung auf dem Stapel PreparedStatement.addBatch()

32 JDBC Update Batching Oracle-Spezifisch Festlegung der Stapelgröße Default auf Connection-Ebene Auf Statement-Ebene OraclePreparedStatement.setExecuteBatch() OracleConnection.setDefaultExecuteBatch() Automatische, transparente Ausführung PreparedStatement.execute() Transparente Nutzung des Stapels OraclePreparedStatement.sendBatch()

33 JDBC Update Batching Oracle-Spezifisch Automatische Ausführung des Stapels Commit con.commit() Schließen der Datenbankverbindung con.close() Schließen des Statements stmt.close() Stapel wird bei JDBC Standard Update Batching niemals automatisch ausgeführt

34 JDBC Update Batching Nutzen... Automatische Ausführung bei Commit... Nutzen ist abhängig von Transaktionsgrenzen Beispiele: Pro Transaktion Mehrere Anweisungen Stapel-Ausführung beim Commit Ein statt mehrere Netzwerk-Roundtrips Nutzen... Eine Anweisung Stapel-Ausführung beim Commit Kein Nutzen...

35 JDBC Performance-Aspekte Vorgehensweise nach Aufwand Treiber-Auswahl 2. Deklarative Einstellungen (DataSource) 3. Code-Maßnahmen mit geringem Aufwand Connection-Aufbau mit "Properties"-Objekt Statement Caching / Update Batching Sehr zu empfehlen Code-Maßnahmen mit viel Aufwand Explizites Update-Batching Define Column Types (nicht mit JDBC 10g) Nur in Ausnahmefällen zu empfehlen...

36 JDBC Performance-Aspekte "Standard-Vorgehensweise" 1. 10g-JDBC-Treiber installieren 2. Implizites Statement Caching einschalten DataSources.xml OracleConnection (2 Methodenaufrufe) 3. Oracle-spezifisches Update Batching OracleConnection (2 Methodenaufrufe) Transaktionsgrenzen beachten Der Code wird nur an einer Stelle Oracle-spezifisch: Wenig Aufwand leichte Wartbarkeit

37 Q U E S T I O N S A N S W E R S