0
Combining	
  
Adap-ve	
  Cursor	
  Sharing	
  (ACS)	
  Flexibility	
  
with	
  	
  
SQL	
  Plan	
  Management	
  (SPM)	
  ...
Carlos	
  Sierra	
  
• 
• 
• 
• 
• 

Consultant/Developer/DBA	
  
Oracle	
  Performance	
  
SQLTXPLAIN	
  (SQLT)	
  
SQL	
...
Topics	
  
• 
• 
• 
• 

Plan	
  Flexibility	
  and	
  Plan	
  Stability	
  
Adap-ve	
  Cursor	
  Sharing	
  (ACS)	
  
SQL	...
Plan	
  Flexibility	
  
•  Cost-­‐based	
  Op-mizer	
  (CBO)	
  
–  Introduced	
  in	
  Oracle	
  7	
  
–  Computes	
  an	...
Flexibility:	
  Good	
  or	
  Evil?	
  
•  CBO	
  Mission	
  
–  Compute	
  an	
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DBA	
  Recurrent	
  Bad	
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•  A	
  business	
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  process	
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occasional	
  slow	
 ...
Plan	
  Performs	
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  (1)	
  
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Concurrency	
  with	
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Stat...
Plan	
  Performs	
  Inconsistently?	
  (2)	
  
• 
• 
• 
• 
• 

Downgraded	
  Parallel	
  Execu-on	
  
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WHY	
  a	
  Plan	
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  (1)	
  
• 
• 
• 
• 
• 

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Outdated	
  Sc...
WHY	
  a	
  Plan	
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  (2)	
  
•  Incomplete	
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  CBO	
  Hints	
  
–  Either	
  on	
  SQL	
  Text	
  or	...
WHY	
  a	
  Plan	
  Flips?	
  (3)	
  
• 
• 
• 
• 

Database	
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  Sta-s-cs	
  Chan...
How	
  to	
  Mi-gate	
  Plan	
  Flipping	
  
•  Sound	
  CBO	
  Sta-s-cs	
  
•  Default	
  CBO	
  Parameters	
  
•  Regula...
Plan	
  Flexibility	
  Allies	
  
• 
• 
• 
• 
• 
• 

CBO	
  Parameters	
  
CBO	
  Sta-s-cs	
  
Dynamic	
  Sampling	
  
Car...
Plan	
  Stability	
  Tools	
  
• 
• 
• 
• 

CBO	
  Hints	
  
Stored	
  Outlines	
  
SQL	
  Profiles	
  
SQL	
  Plan	
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Cursor	
  Sharing	
  
•  Use	
  of	
  Bind	
  Variables	
  instead	
  of	
  Literals	
  
–  AND	
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  LIKE...
Cursor	
  Sharing	
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•  Flipping	
  Plans	
  
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  by	
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  on	
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  Sharing	
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•  11g+	
  
•  Mul-ple	
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  Plans	
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  SQL	
  
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  per	
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ACS	
  Challenges	
  
•  Minimize	
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  only	
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Becoming	
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1.  SQL	
  has	
  Range	
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  on	
  Bind	
  Variables	
  
–  AND	
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Becoming	
  Bind	
  Aware	
  
1.  Rows	
  Processed	
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  substan-ally	
  between	
  
Execu-ons	
  
–  Between	
  a...
ACS	
  Monitoring	
  
•  V$SQL	
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–  is_bind_aware	
  

•  V$SQL_C...
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  Processed	
  
• 
• 
• 
• 

v$sql_cs_sta-s-cs.rows_processed	
  
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  hard	
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Rows	
  Processed	
  
• 
• 
• 
• 

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  hard	
  parse	
  
A	
  me...
ACS	
  Buckets	
  
•  v$sql_cs_histogram.bucket_id	
  
–  0:	
  Small	
  
–  1:	
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•  v$sql...
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  Processed	
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  ACS	
  Buckets	
  
IF	
  	
  	
  	
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• 
• 
• 
• 
• 
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•  Mul-ple	
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  Plans	
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  Cursor	
  
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Sample	
  Query	
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SELECT	
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  Query	
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  Aware	
  

Executed	...
Controlling	
  ACS	
  with	
  CBO	
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•  /*+	
  BIND_AWARE	
  */	
  
–  Bypasses	
  the	
  monitoring	
  phase	
  ...
Controlling	
  ACS	
  with	
  SQL	
  Patch	
  
•  SYS.DBMS_SQLDIAG_INTERNAL.I_CREATE_PATCH	
  
–  sql_text	
  
–  hint_tex...
ACS	
  Plan	
  Selec-on	
  
•  On	
  every	
  Execu-on	
  of	
  Bind	
  Aware	
  Cursor	
  
–  Compute	
  Selec-vity	
  of...
Selec-vity	
  Profile	
  (1)	
  
•  v$sql_cs_selec-vity	
  
–  predicate	
  
–  range_id	
  
•  low	
  and	
  high	
  (sele...
Selec-vity	
  Profile	
  (2)	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  CHILD	
  PREDICATE	
  	
  	
  	
  	
  RANGE_ID	
  LOW	
  	
  	
  	...
ACS	
  Summary	
  
•  ACS	
  is	
  capable	
  of	
  producing	
  mul-ple	
  Op-mal	
  
Execu-on	
  Plans	
  per	
  SQL	
  ...
SQL	
  Plan	
  Management	
  
•  11g+	
  
•  Mul-ple	
  Persistent	
  Op-mal	
  Execu-on	
  Plans	
  per	
  
SQL	
  
•  On...
SQL	
  Plan	
  Baseline	
  
•  A	
  set	
  of	
  Plans	
  available	
  to	
  the	
  CBO	
  for	
  a	
  given	
  SQL	
  
– ...
Plan	
  History	
  
•  Content	
  of	
  dba_sql_plan_baselines	
  
•  Includes	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  	
  
•  Inclu...
Methods	
  to	
  Create	
  a	
  Plan	
  Baseline	
  
1.  Capture	
  
2.  Load	
  
a.  Cursor	
  Cache	
  (CUR)	
  
b.  SQL...
Capturing	
  a	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  (1)	
  
•  Set	
  op-mizer_use_sql_plan_baselines	
  to	
  TRUE	
  
(default)...
Capturing	
  a	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  (2)	
  

Enkitec	
  (c)	
  2014	
  

51	
  
Loading	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  from	
  Cache	
  
•  dbms_spm.load_plans_from_cursor_cache	
  
–  Inputs	
  
•  sql_...
Demo	
  6	
  
•  Load	
  Plans	
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  Query	
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  5	
  
–  demo5.sql	
  
–  load_plans.sql	
  

•  Ex...
Demo	
  6	
  Results	
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  CHILD	
  	
  EXECUTIONS	
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Demo	
  6	
  Results	
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  4rd	
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  CHILD	
  	
  EXECUTIONS	
  BUFFER_GETS	
  P...
Demo	
  7	
  
•  Drop	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  
–  drop_plans.sql	
  

•  Create	
  SQL	
  Patch	
  with	
  /*+	
  BI...
Demo	
  7	
  Results	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  CHILD	
  	
  EXECUTIONS	
  BUFFER_GETS	
  PLAN_HASH_VALUE	
  SHAR	
  SENS...
Demo	
  8	
  
•  Execute	
  queries	
  1-­‐5	
  and	
  observe	
  how	
  number	
  of	
  
Execu-ons	
  increases	
  per	
 ...
Demo	
  8	
  Results	
  

	
  CHILD	
  	
  EXECUTIONS	
  BUFFER_GETS	
  PLAN_HASH_VALUE	
  SHAR	
  SENS	
  AWRE	
  	
  	
 ...
Evolving	
  a	
  Plan	
  
•  Evolving	
  a	
  Plan	
  means	
  “accep-ng”	
  it	
  
–  Promo-ng	
  it	
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  H...
Demo	
  9	
  
•  Drop	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  
–  drop_plans.sql	
  

•  Capture	
  SQL	
  Plan	
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FIXED	
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•  When	
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  YES	
  
–  Only	
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  Selec-o...
Plan	
  Selec-on	
  (1)	
  
•  At	
  hard	
  parse	
  when	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  (SPB)	
  exists	
  
1.  CBO	
  co...
Plan	
  Selec-on	
  (2)	
  

Enkitec	
  (c)	
  2014	
  

64	
  
Demo	
  10	
  
•  FIX	
  one	
  Plan	
  from	
  SQL	
  Plan	
  Baseline	
  
–  alter_plans.sql	
  

•  Verify	
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SPM	
  Summary	
  
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–  Only	
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SPM/ACS	
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Oracle	
  Pack	
  Licenses	
  
•  DBMS_SPM	
  
–  No	
  Oracle	
  Pack	
  License	
  

•  DBMS_SQLTUNE	
  
–  Oracle	
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References	
  (1)	
  
•  Random	
  Slowdown	
  by	
  Jonathan	
  Lewis	
  
–  h{p://jonathanlewis.wordpress.com/2013/12/23...
References	
  (2)	
  
•  SQL	
  Plan	
  Management	
  SPM	
  Aware	
  Op-mizer	
  
–  h{ps://blogs.oracle.com/op-mizer/ent...
References	
  (3)	
  
•  Oracle®	
  Database	
  PL/SQL	
  Packages	
  and	
  Types	
  
Reference	
  
–  11g	
  Release	
  ...
Contact	
  Informa-on	
  
•  carlos.sierra@enkitec.com	
  
•  carlos-­‐sierra.net	
  
•  @csierra_usa	
  

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Combining ACS Flexibility with SPM Stability

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  1. 1. Combining   Adap-ve  Cursor  Sharing  (ACS)  Flexibility   with     SQL  Plan  Management  (SPM)  Stability   Carlos  Sierra  
  2. 2. Carlos  Sierra   •  •  •  •  •  Consultant/Developer/DBA   Oracle  Performance   SQLTXPLAIN  (SQLT)   SQL  Tuning   Tools   Enkitec  (c)  2014   2  
  3. 3. Topics   •  •  •  •  Plan  Flexibility  and  Plan  Stability   Adap-ve  Cursor  Sharing  (ACS)   SQL  Plan  Management  (SPM)   Combining  ACS  and  SPM   Enkitec  (c)  2014   3  
  4. 4. Plan  Flexibility   •  Cost-­‐based  Op-mizer  (CBO)   –  Introduced  in  Oracle  7   –  Computes  an  Op-mal  Plan  based  on     •  Heuris-cs   •  Query  Predicates   •  Schema  Object  Sta-s-cs   •  Several  Others   Enkitec  (c)  2014   4  
  5. 5. Flexibility:  Good  or  Evil?   •  CBO  Mission   –  Compute  an  Op-mal  Plan  for  a  given  SQL  and  its  Data   •  Plans  have  many  and  complex  Dependencies   •  CBO  Performance   –  Successful  most  of  the  -mes   •  Produces  a  sub-­‐op-mal  Plan  some&mes   Enkitec  (c)  2014   5  
  6. 6. DBA  Recurrent  Bad  Dream   •  A  business  cri-cal  process  experiences  an   occasional  slow  down   –  Same  SQL  usually  runs  very  quickly   –  Developers  claim  they  haven’t  changed  anything   –  Users  claim  they  do  the  same  every  -me   –  Business  is  sick  and  -red  of  repor-ng  this  to…  YOU!   Enkitec  (c)  2014   6  
  7. 7. Plan  Performs  Inconsistently?  (1)   •  •  •  •  •  •  Concurrency  with  some  other  Process   State  of  Buffer  Cache   RAC  Node  Affinity   CPU  Starva-on   Sudden  Changes  on  Data  Volume   Inconsistent  Performance  through  Database  Link   Enkitec  (c)  2014   7  
  8. 8. Plan  Performs  Inconsistently?  (2)   •  •  •  •  •  Downgraded  Parallel  Execu-on   Crossing  Small-­‐Table  Threshold   Resource  Manager  Direc-ve   Plan  Flips   Many  Others…   Enkitec  (c)  2014   8  
  9. 9. WHY  a  Plan  Flips?  (1)   •  •  •  •  •  Bind  Variable  Peeking  with  Histograms   Outdated  Schema  Object  (SO)  Sta-s-cs   Missing  SO  Sta-s-cs   Fresh  SO  Sta-s-cs   New  Empty  Par--ons   Enkitec  (c)  2014   9  
  10. 10. WHY  a  Plan  Flips?  (2)   •  Incomplete  set  of  CBO  Hints   –  Either  on  SQL  Text  or  SQL  Profile   •  Dropped,  Invalid,  Invisible  or  new  Indexes   •  Index  or  Table  rebuild   •  Two  or  more  Plans  with  similar  Cost   Enkitec  (c)  2014   10  
  11. 11. WHY  a  Plan  Flips?  (3)   •  •  •  •  Database  Parameters  Changes   CBO  System  Sta-s-cs  Changes   Asynchronous  SO  Sta-s-cs  Gathering   Many  Others…   Enkitec  (c)  2014   11  
  12. 12. How  to  Mi-gate  Plan  Flipping   •  Sound  CBO  Sta-s-cs   •  Default  CBO  Parameters   •  Regulate  Global  Changes   Enkitec  (c)  2014   12  
  13. 13. Plan  Flexibility  Allies   •  •  •  •  •  •  CBO  Parameters   CBO  Sta-s-cs   Dynamic  Sampling   Cardinality  Feedback   Cursor  Sharing   Adap,ve  Cursor  Sharing  (ACS)   Enkitec  (c)  2014   13  
  14. 14. Plan  Stability  Tools   •  •  •  •  CBO  Hints   Stored  Outlines   SQL  Profiles   SQL  Plan  Management  (SPM)   Enkitec  (c)  2014   14  
  15. 15. Cursor  Sharing   •  Use  of  Bind  Variables  instead  of  Literals   –  AND  p.prod_category  LIKE  'Sooware%’   –  AND  p.prod_category  LIKE  :b5   •  Goal:  Reduce  Hard  Parsing   –  Improve  Scalability   •  Reduce  CPU  u-liza-on   •  Reduce  Shared  Memory  footprint   Enkitec  (c)  2014   15  
  16. 16. Cursor  Sharing  Shortcomings   •  Flipping  Plans   –  Exacerbated  by  Histograms  on  Skewed  Data     –  AND  c.cust_marital_status  =  :b2   •  :b2  :=  ‘married’   •  :b2  :=  ‘widow’   –  Plan  is  computed  at  hard  parse   •  Plan  becomes  a  long  term  moving  target   Enkitec  (c)  2014   16  
  17. 17. Adap-ve  Cursor  Sharing  (ACS)   •  11g+   •  Mul-ple  Op-mal  Plans  per  SQL   –  As  per  “Selec-vity”  of  Predicates   •  :b2  :=  ‘married’  (close  to  60%  maybe)   •  :b2  :=  ‘widow’  (this  one  is  more  selec-ve)   Enkitec  (c)  2014   17  
  18. 18. ACS  Challenges   •  Minimize  Resources  Impact   –  Monitor  only  a  subset  of  SQL  Statements   –  Ac-vate  ACS  only  for  a  subset  of  the  monitored  SQL   –  Share  Execu-ons  Plans  through  a  “Selec-vity  Profile”   Bind  Aware   ACS   Bind  Sensi-ve   All  Statements   Enkitec  (c)  2014   18  
  19. 19. Becoming  Bind  Sensi-ve   1.  SQL  has  Range  Predicates  on  Bind  Variables   –  AND  c.cust_year_of_birth  BETWEEN  :b3  AND  :b4   –  AND  p.prod_category  LIKE  :b5   2.  SQL  has  Equality  Predicates  on  Bind  Variables  and   Column  has  a  Histogram   –  AND  c.cust_marital_status  =  :b2   –  AND  TO_CHAR(s.-me_id,  'YYYY')  =  :b6   Enkitec  (c)  2014   19  
  20. 20. Becoming  Bind  Aware   1.  Rows  Processed  change  substan-ally  between   Execu-ons   –  Between  a  few  rows  to  millions   2.  Rows  Processed  oscillate  significantly  between   Execu-ons   –  Between  a  few  rows  and  a  few  thousand   –  Between  a  few  thousand  and  millions   Enkitec  (c)  2014   20  
  21. 21. ACS  Monitoring   •  V$SQL  (State)   –  is_shareable   –  is_bind_sensi-ve   –  is_bind_aware   •  V$SQL_CS_STATISTICS  (Rows  Processed)   •  V$SQL_CS_HISTOGRAM  (3  Buckets  S/M/L)   •  V$SQL_CS_SELECTIVITY  (Selec-vity  Profile)   Enkitec  (c)  2014   21  
  22. 22. Rows  Processed   •  •  •  •  v$sql_cs_sta-s-cs.rows_processed   Updated  only  at  hard  parse   A  measure  of  amount  of  work  on  Execu-on  Plan   Three  sizes:  S/M/L   –  0:  Small     –  1:  Medium     –  2:  Large   Enkitec  (c)  2014   22  
  23. 23. Rows  Processed   •  •  •  •  v$sql_cs_sta-s-cs.rows_processed   Updated  only  at  hard  parse   A  measure  of  amount  of  work  on  Execu-on  Plan   Three  sizes:  S/M/L   –  0:  Small  (less  than  1K  rows)   –  1:  Medium  (between  1k  and  1m  rows)   –  2:  Large  (more  than  1m  rows)   Enkitec  (c)  2014   23  
  24. 24. ACS  Buckets   •  v$sql_cs_histogram.bucket_id   –  0:  Small   –  1:  Medium   –  2:  Large   •  v$sql_cs_histogram.count   –  Incremented  with  each  Execu-on  as  per   •  v$sql_cs_sta-s-cs.rows_processed   Enkitec  (c)  2014   24  
  25. 25. Rows  Processed  and  ACS  Buckets   IF        v$sql_cs_statistics.rows_processed  <  1K  THEN              v$sql_cs_histogram.count(0)++   ELSIF  v$sql_cs_statistics.rows_processed  <  1M  THEN              v$sql_cs_histogram.count(1)++   ELSE                  v$sql_cs_histogram.count(2)++   END  IF         Enkitec  (c)  2014   25  
  26. 26. Becoming  Bind  Aware   1.  Small  and  Large  buckets  have  a  value   –  bucket_id.count(0)  >  0  AND  bucket_id.count(2)  >  0   2.  Two  adjacent  buckets  have  same  non-­‐zero  value   –  bucket_id.count(0)  =  bucket_id.count(1)  >  0   –  bucket_id.count(1)  =  bucket_id.count(2)  >  0     Enkitec  (c)  2014   26  
  27. 27. Rows  Processed  per  Execu-on   •  •  •  •  •  •  •  10(0)…  50(0)…  3,000,000(2)…  BA   30(0)…  3,000(1)…  BA   2,000,000(2)…  1(0)…  BA   0(0)…  10,000(1)…  BA   3,000(1)…  2,000(1)…  200(0)…  300(0)…  BA   10…  100…  500…  2,000…  3,000…  5,000…  BA   rows_processed(bucket_id)…  Bind  Aware(BA)   Enkitec  (c)  2014   27  
  28. 28. WHY  becoming  BA  is  important?   •  Mul-ple  Op-mal  Plans  are  created  aoer  Cursor   becomes  Bind  Aware   Enkitec  (c)  2014   28  
  29. 29. Sample  Query  (1)   SELECT  p.prod_subcategory_desc  subcatagory,                SUM(amount_sold)  amount_sold      FROM  sh.customers  c,                sh.products  p,                sh.sales  s    WHERE  c.cust_gender  =  'M'        AND  c.cust_marital_status  =  'single'        AND  c.cust_year_of_birth  BETWEEN  1913  AND  1990        AND  p.prod_category  LIKE  'Software%'        AND  TO_CHAR(s.time_id,  'YYYY')  =  '2001'        AND  s.cust_id  =  c.cust_id        AND  s.prod_id  =  p.prod_id    GROUP  BY                p.prod_subcategory_desc    ORDER  BY                p.prod_subcategory_desc;   Enkitec  (c)  2014   29  
  30. 30. Sample  Query  (2)   •  Based  on  Sample  Schema  SH   –  With  CBO  Histograms  in  all  Columns   •  Not  a  requirement  for  this  ACS  test   •  •  •  •  3  Tables  with  Filter  Predicates   2  Joins   6  possible  Join  Orders   Several  possible  Execu-on  Plans   Enkitec  (c)  2014   30  
  31. 31. Demo  1   •  5  Execu-ons  of  Sample  Query  using  Literals   –  Different  values  for  each  Execu-on   •  Sequence  1,  2,  3,  4  and  5   –  Each  Execu-on  performs  a  Hard  Parse   –  Each  Execu-on  computes  a  “new”  Plan   –  Each  seems  to  be  an  “Op-mal”  Plan   Enkitec  (c)  2014   31  
  32. 32. Demo  2   •  5  Execu-ons  of  Sample  Query  using  Binds   –  Different  values  for  each  Execu-on   •  Sequence  1,  2,  3,  4  and  5   –  Each  Execu-on  performs  a  Hard  Parse   •  Forced  with  a  Cursor  Flush  before  the  Execu-on   –  Each  computes  a  “new”  Op-mal  Plan   •  Almost  same  as  “with  Literals”   Enkitec  (c)  2014   32  
  33. 33. Demo  2  Results   Query   Rows  Processed   ACS  Bucket   Plan  Hash  Value   1   1,483,124   2   2048551027   2   1,272,154   2   3022804314   3   1,014,876   2   2326939410   4   716,168   1   2163719564   5   530   0   2163719564   Enkitec  (c)  2014   33  
  34. 34. Demo  3   •  5  Execu-ons  of  Sample  Query  using  Binds   –  Different  values  for  each  Execu-on   •  Sequence  1,  2,  3,  4  and  5   –  No  Cursor  Flush  between  Execu-ons   –  First  Execu-on  computes  a  “new”  Op-mal  Plan   –  All  Execu-ons  use  same  Plan…   Enkitec  (c)  2014   34  
  35. 35. Demo  3  Results   Query   Rows  Processed   ACS  Bucket   Op,mal  Plan   ACS  Aware   Executed   1   1,483,124   2   2048551027   N   2048551027   2   1,272,154   2   3022804314   N   2048551027   3   1,014,876   2   2326939410   N   2048551027   4   716,168   1   2163719564   N   2048551027   5   530   0   2163719564   N   2048551027   Enkitec  (c)  2014   35  
  36. 36. Demo  4   •  5  Execu-ons  of  Sample  Query  using  Binds   –  Different  values  for  each  Execu-on   •  Sequence  5,  4,  3,  2  and  1   –  No  Cursor  Flush  between  Execu-ons   –  Cursor  becomes  Bind  Aware  aoer  2nd  Execu-on   –  All  Execu-ons  used  an  Op-mal  Plan   Enkitec  (c)  2014   36  
  37. 37. Demo  4  Results   Query   Rows  Processed   ACS  Bucket   Op,mal  Plan   Bind  Aware   Executed   5   530   0   2163719564   N   2163719564   4   716,168   1   2163719564   N   2163719564   3   1,014,876   2   2326939410   Y   2326939410   2   1,272,154   2   3022804314   Y   3022804314   1   1,483,124   2   2048551027   Y   2048551027   Enkitec  (c)  2014   37  
  38. 38. Demo  5   •  5  Execu-ons  of  Sample  Query  using  Binds   –  Different  values  for  each  Execu-on   •  Sequence  5,  1,  2,  3  and  4   –  No  Cursor  Flush  between  Execu-ons   –  Cursor  becomes  Bind  Aware  aoer  2nd  Execu-on   –  All  but  one  Execu-ons  used  an  Op-mal  Plan   Enkitec  (c)  2014   38  
  39. 39. Demo  5  Results   Query   Rows  Processed   ACS  Bucket   Op,mal  Plan   Bind  Aware   Executed   5   530   0   2163719564   N   2163719564   1   1,483,124   2   2048551027   N   2163719564   2   1,272,154   2   3022804314   Y   3022804314   3   1,014,876   2   2326939410   Y   2326939410   4   716,168   1   2163719564   Y   2163719564   Enkitec  (c)  2014   39  
  40. 40. Controlling  ACS  with  CBO  Hint   •  /*+  BIND_AWARE  */   –  Bypasses  the  monitoring  phase  of  a  Bind  Sensi-ve  SQL   •  /*+  NO_BIND_AWARE  */   –  Turns  off  ACS  for  given  SQL   Enkitec  (c)  2014   40  
  41. 41. Controlling  ACS  with  SQL  Patch   •  SYS.DBMS_SQLDIAG_INTERNAL.I_CREATE_PATCH   –  sql_text   –  hint_text  =>  BIND_AWARE   •  Script  sqlpch.sql   Enkitec  (c)  2014   41  
  42. 42. ACS  Plan  Selec-on   •  On  every  Execu-on  of  Bind  Aware  Cursor   –  Compute  Selec-vity  of  each  qualifying  Predicate   –  Search  Selec-vity  within  Range  of  values  on  ACS   Selec-vity  Profile   –  If  within  Range,  lookup  Child  Number  and  use  its  Plan   –  Else,  Hard  Parse  and  Execute  newly  computed  Plan   •  If  same  as  exis-ng  Plan,  then  update  Selec-vity  Profile   •  Else,  create  Selec-vity  Profile  for  new  Child  Number   Enkitec  (c)  2014   42  
  43. 43. Selec-vity  Profile  (1)   •  v$sql_cs_selec-vity   –  predicate   –  range_id   •  low  and  high  (selec-vi-es)   –  child_number   Enkitec  (c)  2014   43  
  44. 44. Selec-vity  Profile  (2)              CHILD  PREDICATE          RANGE_ID  LOW                HIGH   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐                      1  <=B4                                  0  0.860941      1.052262                      1  =B1                                    0  0.602369      0.736229                      1  =B2                                    0  0.455337      0.556523                      1  >=B3                                  0  0.182445      0.222988                      1  B5                                      0  0.306250      0.374306                      2  <=B4                                  0  0.892666      1.091036                      2  =B1                                    0  0.297574      0.363702                      2  =B2                                    0  0.455337      0.556523                      2  >=B3                                  0  0.077947      0.095268                      2  B5                                      0  0.306250      0.374306                      3  <=B4                                  0  0.836835      1.022798                      3  =B1                                    0  0.297574      0.363702                      3  =B2                                    0  0.002085      0.002548                      3  >=B3                                  0  0.221447      0.270657                      3  B5                                      0  0.306250      0.374306   Enkitec  (c)  2014   44  
  45. 45. ACS  Summary   •  ACS  is  capable  of  producing  mul-ple  Op-mal   Execu-on  Plans  per  SQL   •  During  ramp-­‐up  sub  Op-mal  Plans  may  happen   •  ACS  Metadata  resides  in  Memory  (not  Persistent)   •  ACS  provides  desirable  Plan  Flexibility   •  ACS  does  not  address  the  Plan  Stability  concern   Enkitec  (c)  2014   45  
  46. 46. SQL  Plan  Management   •  11g+   •  Mul-ple  Persistent  Op-mal  Execu-on  Plans  per   SQL   •  Only  “accepted”  and  “enabled”  Plans  are  Executed   •  New  Plans  are  acknowledged  but  not  Executed   •  Goal:  Plan  Stability  with  controlled  Flexibility     Enkitec  (c)  2014   46  
  47. 47. SQL  Plan  Baseline   •  A  set  of  Plans  available  to  the  CBO  for  a  given  SQL   –  Iden-fied  by  SQL  Handle  and  Signature     •  Hash  func-on  on  SQL  Text   •  dbms_sqltune.sqltext_to_signature   –  View  dba_sql_plan_baselines   •  enabled  =  YES   •  accepted  =  YES   •  reproduced  =  YES   Enkitec  (c)  2014   47  
  48. 48. Plan  History   •  Content  of  dba_sql_plan_baselines   •  Includes  SQL  Plan  Baseline     •  Includes  Pending  Plans   –  accepted  =  NO  and  last_verified  is  NULL   •  Includes  Rejected  Plans   –  accepted  =  NO  and  last_verified  is  not  NULL   •  Includes  Disabled  Plans   Enkitec  (c)  2014   48  
  49. 49. Methods  to  Create  a  Plan  Baseline   1.  Capture   2.  Load   a.  Cursor  Cache  (CUR)   b.  SQL  Tuning  Set  (STS)   c.  Stored  Outline   3.  Migra-on   1.  Capture   2.  Load   a.  b.  c.  d.  e.  CUR   STS   AWR   SPA   TRC   3.  Migra-on   Enkitec  (c)  2014   49  
  50. 50. Capturing  a  SQL  Plan  Baseline  (1)   •  Set  op-mizer_use_sql_plan_baselines  to  TRUE   (default)   •  Set  op-mizer_capture_sql_plan_baselines  to  TRUE   (default  is  FALSE)   –  Set  this  parameter  at  SESSION  level   •  Execute  SQL  2  -mes   •  Set  op-mizer_capture_sql_plan_baselines  to   FALSE   Enkitec  (c)  2014   50  
  51. 51. Capturing  a  SQL  Plan  Baseline  (2)   Enkitec  (c)  2014   51  
  52. 52. Loading  SQL  Plan  Baseline  from  Cache   •  dbms_spm.load_plans_from_cursor_cache   –  Inputs   •  sql_id   •  plan_hash_value  (opt)   –  Outputs   •  Number  of  Plans  loaded   Enkitec  (c)  2014   52  
  53. 53. Demo  6   •  Load  Plans  for  Query  out  of  Demo  5   –  demo5.sql   –  load_plans.sql   •  Execute  Demo  5  again  and  review  Plan  History   –  demo5.sql   –  list_plans.sql   •  Execute  demo5.sql  twice  and  verify  results   Enkitec  (c)  2014   53  
  54. 54. Demo  6  Results  (aoer  1st  demo5.sql)              CHILD    EXECUTIONS  BUFFER_GETS  PLAN_HASH_VALUE  SHAR  SENS  AWRE   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐                      0                      3                9090            3022804314  Y        Y        N                CHILD      BUCKET_ID              COUNT   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐                      0                      0                      0                      0                      1                      1                      0                      2                      2   Note   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐        -­‐  SQL  plan  baseline  SQL_PLAN_652hmt7yxthdwd624c0cd  used  for  this  statement     CREATED                                                PLAN_NAME                                            ENA  ACC  REP  FIX   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐   28-­‐DEC-­‐13  02.03.43.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdw501f1424  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.03.43.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwb6c39290  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.03.43.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwd624c0cd  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.03.50.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwc82a6b0c  YES  NO    YES  NO   Enkitec  (c)  2014   54  
  55. 55. Demo  6  Results  (aoer  4rd  demo5.sql)              CHILD    EXECUTIONS  BUFFER_GETS  PLAN_HASH_VALUE  SHAR  SENS  AWRE   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐                      0                      2                4274            2163719564  N        Y        N                      1                      1                3030            3022804314  Y        Y        Y                      2                      1                3030            2326939410  Y        Y        Y                      3                      1                1587            2163719564  Y        Y        Y   Note   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐        -­‐  SQL  plan  baseline  SQL_PLAN_652hmt7yxthdwb6c39290  used  for  this  statement     CREATED                                                PLAN_NAME                                            ENA  ACC  REP  FIX   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐   28-­‐DEC-­‐13  02.03.43.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdw501f1424  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.03.43.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwb6c39290  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.03.43.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwd624c0cd  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.03.50.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwc82a6b0c  YES  NO    YES  NO   Enkitec  (c)  2014   55  
  56. 56. Demo  7   •  Drop  SQL  Plan  Baseline   –  drop_plans.sql   •  Create  SQL  Patch  with  /*+  BIND_AWARE  */  Hint   –  sqlpch.sql  connected  as  SYS   •  Load  Plans  for  Query  out  of  Demo  5   –  demo5.sql   –  load_plans.sql   Enkitec  (c)  2014   56  
  57. 57. Demo  7  Results              CHILD    EXECUTIONS  BUFFER_GETS  PLAN_HASH_VALUE  SHAR  SENS  AWRE   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐                      0                      1                3052            2163719564  N        Y        Y                      1                      1                3030            2048551027  Y        Y        Y                      2                      1                3030            3022804314  Y        Y        Y                      3                      1                3030            2326939410  Y        Y        Y                      4                      1                1587            2163719564  Y        Y        Y     CREATED                                                PLAN_NAME                                            ENA  ACC  REP  FIX   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐   28-­‐DEC-­‐13  02.31.11.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdw501f1424  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.31.11.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwb6c39290  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.31.11.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwc82a6b0c  YES  YES  YES  NO   28-­‐DEC-­‐13  02.31.11.000000  PM      SQL_PLAN_652hmt7yxthdwd624c0cd  YES  YES  YES  NO       Enkitec  (c)  2014   57  
  58. 58. Demo  8   •  Execute  queries  1-­‐5  and  observe  how  number  of   Execu-ons  increases  per  Child  Cursor   –  flush.sql   –  demo8.sql   –  demo8.sql   –  demo8.sql   Enkitec  (c)  2014   58  
  59. 59. Demo  8  Results    CHILD    EXECUTIONS  BUFFER_GETS  PLAN_HASH_VALUE  SHAR  SENS  AWRE                                                                                                                                             -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐                                                                                                                                                      0                      1                1585            2163719564  N        Y        Y                                                                                                                                                            1                      1                3030            2048551027  Y        Y        Y                                                                                                                                                            2                      1                3030            3022804314  Y        Y        Y                                                                                                                                                            3                      1                3030            2326939410  Y        Y        Y                                                                                                                                                            4                      2                3172            2163719564  Y        Y        Y   Note   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐        -­‐  SQL  patch  "sqlpch_8u0n7w1jug5dg"  used  for  this  statement        -­‐  SQL  plan  baseline  SQL_PLAN_652hmt7yxthdwb6c39290  used  for  this  statement                CHILD    EXECUTIONS  BUFFER_GETS  PLAN_HASH_VALUE  SHAR  SENS  AWRE                                                                                                                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐                                                                                                                                                      0                      1                1585            2163719564  N        Y        Y                                                                                                                                                            1                      2                6060            2048551027  Y        Y        Y                                                                                                                                                            2                      2                6060            3022804314  Y        Y        Y                                                                                                                                                            3                      2                6060            2326939410  Y        Y        Y                                                                                                                                                            4                      4                6344            2163719564  Y        Y        Y     Enkitec  (c)  2014   59  
  60. 60. Evolving  a  Plan   •  Evolving  a  Plan  means  “accep-ng”  it   –  Promo-ng  it  from  Plan  History  into  SQL  Plan  Baseline   •  dbms_spm.evolve_sql_plan_baseline   –  sql_handle  (opt)   –  plan_name  (opt)   –  verify  (default  YES)   –  commit  (default  YES)   Enkitec  (c)  2014   60  
  61. 61. Demo  9   •  Drop  SQL  Plan  Baseline   –  drop_plans.sql   •  Capture  SQL  Plan  Baseline  with  1  accepted  Plan   –  demo9.sql   –  list_plans.sql   •  Evolve  all  Plans  on  Plan  History   –  evolve.sql   Enkitec  (c)  2014   61  
  62. 62. FIXED  Flag   •  When  set  to  YES   –  Only  FIXED  Plans  are  considered  for  Plan  Selec-on   –  No  more  Plans  are  Captured  into  Plan  History   Enkitec  (c)  2014   62  
  63. 63. Plan  Selec-on  (1)   •  At  hard  parse  when  SQL  Plan  Baseline  (SPB)  exists   1.  CBO  computes  an  “Op-mal”  Plan  (OP)   •  Adap-ve  Cursor  Sharing  is  used  if  applicable   2.  If  OP  exists  in  SPB  then  execute  this  OP   3.  If  OP  does  not  exist  in  SPB  then  store  it  in  Plan  History   a.  If  there  are  FIXED  Plans  in  SPB   i.  Re-­‐cost  all  FIXED  Plans  using  Binds  and  execute  cheapest   b.  If  there  are  no  FIXED  Plans  in  SPM   i.  Re-­‐cost  all  Plans  using  Binds  and  execute  cheapest   Enkitec  (c)  2014   63  
  64. 64. Plan  Selec-on  (2)   Enkitec  (c)  2014   64  
  65. 65. Demo  10   •  FIX  one  Plan  from  SQL  Plan  Baseline   –  alter_plans.sql   •  Verify  only  one  Plan  was  Executed   –  flush.sql   –  demo8.sql   –  demo8.sql   Enkitec  (c)  2014   65  
  66. 66. SPM  Summary   •  SPM  provides  much  desired  Plan  Stability   –  Only  “approved”  Plans  are  allowed  to  Execute   •  ACS  can  generate  a  healthy  stock  of  Op-mal  Plans   –  You  can  restrict  them  to  work  under  SPM   •  Combining  ACS  and  SPM  you  can  obtain   –  Plan  Flexibility  and  Plan  Stability   Enkitec  (c)  2014   66  
  67. 67. SPM/ACS  Suggested  Strategy   •  Use  dbms_applica-on_info.set_module  in  your   code  to  set  MODULE  and  ACTION   •  Use  dbms_spm.load_plans_from_cursor_cache   filtering  with  MODULE  or  ACTION   •  Use  sys.dbms_sqldiag_internal.i_create_patch  to   SQL  Patch  with  BIND_AWARE  the  SQL  on  Baselines     •  Use  dbms_spm.evolve_sql_plan_baseline  to  verify   and  evolve  periodically  good  performing  Plans   Enkitec  (c)  2014   67  
  68. 68. Oracle  Pack  Licenses   •  DBMS_SPM   –  No  Oracle  Pack  License   •  DBMS_SQLTUNE   –  Oracle  Tuning  Pack   •  AWR   –  Oracle  Diagnos-cs  Pack   Enkitec  (c)  2014   68  
  69. 69. References  (1)   •  Random  Slowdown  by  Jonathan  Lewis   –  h{p://jonathanlewis.wordpress.com/2013/12/23/ plan-­‐changes/   •  Using  SQL  Patch  to  add  hints  to  a  packaged   applica-on   –  h{ps://blogs.oracle.com/op-mizer/entry/ how_can_i_hint_a   Enkitec  (c)  2014   69  
  70. 70. References  (2)   •  SQL  Plan  Management  SPM  Aware  Op-mizer   –  h{ps://blogs.oracle.com/op-mizer/entry/ sql_plan_management_part_2_of_4_spm_aware_opmizer   •  SQLTXPLAIN  MOS  215187.1   –  sqlt/utl/spm   Enkitec  (c)  2014   70  
  71. 71. References  (3)   •  Oracle®  Database  PL/SQL  Packages  and  Types   Reference   –  11g  Release  2  (11.2)   –  Part  Number  E25788-­‐04   Enkitec  (c)  2014   71  
  72. 72. Contact  Informa-on   •  carlos.sierra@enkitec.com   •  carlos-­‐sierra.net   •  @csierra_usa   Enkitec  (c)  2014   72  
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