DM並行查詢

倘若沒有並行查詢技術，一個序列執行的查詢語句只能利用CPU或者磁碟裝置中的一個，而不能利用整個計算機的處理能力。並行查詢技術的出現，使得單個SQL語句能利用多個CPU和磁碟裝置的處理能力。其優勢在於可以透過多個執行緒來處理查詢任務，從而提高查詢的效率。

達夢資料庫為具有多個CPU的資料庫伺服器提供並行查詢的功能，以最佳化查詢任務的效能。資料庫伺服器只有具有多個CPU，才能使用並行執行查詢操作，來提高查詢任務的速度。

達夢資料庫透過三個步驟來完成並行查詢：首先，確定並行任務數；其次，確定並行工作執行緒數；最後，執行查詢。並行查詢相關引數見下表：
引數名 預設值 屬性 說明
MAX_PARALLEL_DEGREE 1 動態，會話級 用來設定預設並行任務個數。取值範圍：1~128。預設值1，表示無並行任務。當PARALLEL_POLICY值為1時該引數值才有效。

parallel_policy 0 靜態 用來設定並行策略。取值範圍：0、1和2，預設為0。其中，0表示不支援並行；1表示自動並行模式；2表示手動並行模式。

PARALLEL_THRD_NUM 10 靜態 用來設定並行工作執行緒個數。取值範圍：1~1024。

當開啟自動並行（PARALLEL_POLICY=1）時，引數MAX_PARALLEL_DEGREE生效，控制並行查詢最多使用的執行緒數。MAX_PARALLEL_DEGREE預設值為1，表示不併行。此時若指定引數對應的HINT “PARALLEL”，則使用HINT值；

當開啟手動並行（PARALLEL_POLICY=2）時，引數MAX_PARALLEL_DEGREE失效，使用者需要在語句中使用此引數對應的HINT “PARALLEL”指定語句的並行度，否則不併行。

1.在INI引數中設定預設值
INI引數MAX_PARALLEL_DEGREE設定最大並行任務個數。取值範圍：1~128。預設值1，表示無並行任務，此引數僅在PARALLEL_POLICY值為1時才有效。
例如，在INI引數中將MAX_PARALLEL_DEGREE設定為3的格式如下：
MAX_PARALLEL_DEGREE 3

先檢視max_parallel_degree的預設值

SQL> select sf_get_para_value(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE');
LINEID     SF_GET_PARA_VALUE(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE')
---------- ------------------------------------------
1          1
used time: 150.207(ms). Execute id is 197.

下面的查詢將檢視dm.ini檔案中設定的max_parallel_degree引數值

SQL> select * from v$dm_ini where para_name='MAX_PARALLEL_DEGREE';
LINEID     PARA_NAME           PARA_VALUE MIN_VALUE MAX_VALUE MPP_CHK SESS_VALUE FILE_VALUE DESCRIPTION                      PARA_TYPE
---------- ------------------- ---------- --------- --------- ------- ---------- ---------- -------------------------------- ---------
1          MAX_PARALLEL_DEGREE 1          1         128       N       1          1          Maximum degree of parallel query SESSION
used time: 50.228(ms). Execute id is 198.

下面的查詢將檢視記憶體中的max_parallel_degree引數值

SQL> select * from v$parameter where name='MAX_PARALLEL_DEGREE';
LINEID     ID          NAME                TYPE    VALUE SYS_VALUE FILE_VALUE DESCRIPTION
---------- ----------- ------------------- ------- ----- --------- ---------- --------------------------------
1          274         MAX_PARALLEL_DEGREE SESSION 1     1         1          Maximum degree of parallel query
used time: 7.440(ms). Execute id is 199.

現在執行下面的命令來同時修改記憶體與dm.ini檔案中的max_parallel_degree引數為3

SQL> call sp_set_para_value(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE',3);
DMSQL executed successfully
used time: 7.183(ms). Execute id is 200.

執行下面的查詢可以看到max_parallel_degree引數修改為3了

SQL> select sf_get_para_value(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE');
LINEID     SF_GET_PARA_VALUE(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE')
---------- ------------------------------------------
1          3
used time: 5.544(ms). Execute id is 201.

從查詢返回的sess_value與file_value都為3可以確定max_parallel_degree在dm.ini檔案中已經被修改了

SQL> select * from v$dm_ini where para_name='MAX_PARALLEL_DEGREE';
LINEID     PARA_NAME           PARA_VALUE MIN_VALUE MAX_VALUE MPP_CHK SESS_VALUE FILE_VALUE DESCRIPTION                      PARA_TYPE
---------- ------------------- ---------- --------- --------- ------- ---------- ---------- -------------------------------- ---------
1          MAX_PARALLEL_DEGREE 3          1         128       N       3          3          Maximum degree of parallel query SESSION
used time: 6.910(ms). Execute id is 202.

從查詢返回的sys_value為3可以在記憶體中max_parallel_degree也已經被修改了。

SQL> select * from v$parameter where name='MAX_PARALLEL_DEGREE';
LINEID     ID          NAME                TYPE    VALUE SYS_VALUE FILE_VALUE DESCRIPTION
---------- ----------- ------------------- ------- ----- --------- ---------- --------------------------------
1          274         MAX_PARALLEL_DEGREE SESSION 3     3         3          Maximum degree of parallel query
used time: 6.335(ms). Execute id is 203.

然後，使用一般的SQL語句查詢即可執行並行查詢，不需要使用HINT。如：

SQL> explain SELECT * FROM SYSOBJECTS;
1   #NSET2: [0, 1694, 396]
2     #LOCAL COLLECT: [0, 1694, 396]; op_id(1) n_grp_by (0) n_cols(0) n_keys(0) for_sync(FALSE)
3       #PRJT2: [0, 1694, 396]; exp_num(17), is_atom(FALSE)
4         #CSCN2: [0, 1694, 396]; SYSINDEXSYSOBJECTS(SYSOBJECTS as SYSOBJECTS)
used time: 0.951(ms). Execute id is 0.

執行計劃中的LOCAL COLLECT 代表:本地並行下資料收集處理，代替LOCAL GATHER。

2．在SQL語句中使用“PARALLEL”關鍵字特別指定
當PARALLEL_POLICY=2時，需要在SQL語句中透過“PARALLEL”HINT指定並行度，否則不併行。若PARALLEL_POLICY=1，則SQL語句中使用的“PARALLEL”HINT總是優先於MAX_PARALLEL_DEGREE引數設定。“PARALLEL”關鍵字的用法是在資料查詢語句的SELECT關鍵字後，增加HINT子句來實現。

HINT語法格式如下：
/*+ PARALLEL([< 表名>] < 並行任務個數>) */

例如，下面的例子中，即使已經設定了MAX_PARALLEL_DEGREE預設值3，但實際使用的為PARALLEL指定的任務個數4：

SQL> explain SELECT /*+ PARALLEL(4) */ * FROM SYSOBJECTS;
1   #NSET2: [0, 1694, 396]
2     #LOCAL COLLECT: [0, 1694, 396]; op_id(1) n_grp_by (0) n_cols(0) n_keys(0) for_sync(FALSE)
3       #PRJT2: [0, 1694, 396]; exp_num(17), is_atom(FALSE)
4         #CSCN2: [0, 1694, 396]; SYSINDEXSYSOBJECTS(SYSOBJECTS as SYSOBJECTS)
used time: 0.967(ms). Execute id is 0.

另外，每個語句中僅能設定一次並行任務個數，如果設定了多次，則以最後一次設定為準，而且任務個數在全語句中生效。

例如，下面的例子中，使用的並行任務個數為2。

SQL> call sp_set_para_value(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE',1);
DMSQL executed successfully
used time: 6.554(ms). Execute id is 211.
SQL> select sf_get_para_value(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE');
LINEID     SF_GET_PARA_VALUE(1,'MAX_PARALLEL_DEGREE')
---------- ------------------------------------------
1          1
used time: 5.569(ms). Execute id is 212.
SQL> explain SELECT /*+ PARALLEL(1) *//*+ PARALLEL(2) */ * FROM SYSOBJECTS;
1   #NSET2: [0, 1694, 396]
2     #LOCAL COLLECT: [0, 1694, 396]; op_id(1) n_grp_by (0) n_cols(0) n_keys(0) for_sync(FALSE)
3       #PRJT2: [0, 1694, 396]; exp_num(17), is_atom(FALSE)
4         #CSCN2: [0, 1694, 396]; SYSINDEXSYSOBJECTS(SYSOBJECTS as SYSOBJECTS)
used time: 1.067(ms). Execute id is 0.

這種方式能夠為單條查詢語句設定額外的並行任務個數，以此來提高某些特殊查詢任務的效能。

在執行並行查詢任務之前，您需要指定完成該任務的並行工作執行緒數。值得注意的是，實際使用的執行緒數並非總是等於並行工作執行緒數。並行工作執行緒數是在INI引數中設定的，實際使用並行工作執行緒數是根據系統的實際狀況確定的。
1． 並行工作執行緒數，在INI引數中設定
首先，使用PARALLEL_POLICY引數來設定並行策略。取值範圍：0、1和2，預設值0。其中，0表示不支援並行；1表示自動並行模式；2表示手動並行模式。

當開啟本地並行（PARALLEL_POLICY>0）時，使用PARALLEL_THRD_NUM指定本地並行查詢使用的執行緒數，取值範圍為1~1024，預設值為10。需要注意的是，若PARALLEL_POLICY=1，如果PARALLEL_THRD_NUM=1, 則按照CPU個數建立並行執行緒。

例如，設定並行策略PARALLEL_POLICY為2，即手動設定並行工作執行緒數；同時，設定並行工作執行緒數PARALLEL_THRD_NUM為4個。

SQL> call sp_set_para_value(2,'PARALLEL_POLICY',2);
DMSQL executed successfully
used time: 6.942(ms). Execute id is 223.
SQL> call sp_set_para_value(2,'PARALLEL_THRD_NUM',4);
DMSQL executed successfully
used time: 6.871(ms). Execute id is 224.

當然，並非所有的查詢都適合使用並行查詢。大量佔用CPU 週期的查詢最適合採用並行查詢的功能。例如，大型表的連線查詢、大量資料的聚合和大型結果集的排序等都很適合採用並行查詢。對於簡單查詢（常用於事務處理應用程式）而言，執行並行查詢所需的額外協調工作會大於潛在的效能提升。所以，資料庫管理員在確定是否需要使用並行策略的時候，需要慎重。

2． 實際使用的執行緒數，達夢資料庫會根據每個並行查詢操作自動檢測
實際使用執行緒數是資料庫在查詢計劃執行時初始化的時候確定的。也就是說，這不需要使用者去幹預，而是系統根據並行任務數和實際空閒的並行工作執行緒數來確定的。此操作所依據的條件如下：首先，檢測達夢資料庫是否執行在具有多個CPU的計算機上。只有具有多個CPU 的計算機才能使用並行查詢。這是一個硬性的限制條件。其次，檢測可用的空閒工作執行緒是否足夠。並行查詢到底採用多少執行緒數，除了跟操作的複雜程度相關外，還跟當時的伺服器狀態相關，如是否有足夠的可用的空閒工作執行緒數量等。每個並行查詢操作都要求一定的工作執行緒數量才能夠執行；而且執行並行計劃比執行序列計劃需要更多的執行緒，所需要的執行緒數量也會隨著任務個數的提高而增加。當無法滿足特定並行查詢執行的執行緒要求時，資料庫引擎就會自動減少任務個數，甚至會放棄並行查詢而改為序列計劃。所以，即使同一個操作在不同時候可能會採用不同的執行緒數。

例如，即使設定並行工作執行緒數為4。而實際使用的執行緒數可能只有3個，或者更少。

使用手動並行模式時，只需要在INI引數中設定好如下2個引數，然後執行並行SQL查詢語句時，需手動指定當前並行任務個數。若不指定，將不使用並行。設定的2個引數如下：
PARALLEL_POLICY 2
PARALLEL_THRD_NUM 4

使用自動並行模式時，一般指定如下三個引數：
MAX_PARALLEL_DEGREE 3
PARALLEL_POLICY 1
PARALLEL_THRD_NUM 10
另外，當PARALLEL_POLICY為0時，即使有並行任務，也不支援並行。

然後，執行語法格式類似“SELECT * FROM SYSOBJECTS;”的並行SQL語句即可，本條語句使用預設並行任務數3。

當然，如果單條查詢語句不想使用預設並行任務數，可以透過在SQL語句中增加HINT，透過“PARALLEL”關鍵字來特別指定。此時，執行的並行SQL語句格式為“SELECT /*+ PARALLEL(SYSOBJECTS 4) */ * FROM SYSOBJECTS;”，本條語句使用的並行任務數為4。