Ausgewählte PL/SQL Packages (3)

Ausgewählte PL/SQL Packages
(Teil 3)
DBMS_XPLAN
DBMS_ASSERT
DBMS_RESUMABLE
DBMS_UTILITY
Ulrike Schwinn
Business Unit Database
ORACLE Deutschland B.V. & Co. KG.

Agenda
1. DBMS_XPLAN - zur Anzeige von Ausführungspläne
2. DBMS_ASSERT - zur Vermeidung von SQL Injektion
3. DBMS_RESUMABLE - zum Aufschieben von Operationen
4. DBMS_UTILITY - ausgewählte Programme zur Unterstützung
unterschiedlicher Funktionen
4 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Das Package DBMS_XPLAN

Ausführungspläne
Kommandos und Werkzeuge
– EXPLAIN PLAN: SQL Kommando zur Generierung des Plans in der
PLAN_TABLE
– utlxplp.sql/utlxpls.sql:Standard Skripte zur formatierten Ausgabe (in
$ORACLE_HOME/rdbms/admin)
– SQL*Plus: SET AUTOTRACE ON EXPLAIN
DBMS_XPLAN: Formatierte Ausgabe mit PL/SQL Package
– – Graphische Werkzeuge
SQL Developer im SQL Worksheet
Cloud Control im SQL Worksheet

SQL Developer: SQL Worksheet

EM: Performance=SQL=SQL Worksheet

DBMS_XPLAN - Funktionsumfang
Aufgabe: Anzeige von formatierten Ausführungsplänen
Quellen:
– EXPLAIN PLAN
– Laufzeit Statistiken aus dem Cursor Cache aus V$SQL_PLAN und
V$SQL_PLAN_STATISTICS
– AWR (Automatic Workload Repository)
– SQL Tuning Sets (STS)
– SQL Plan Baselines
Voraussetzung
– Zugriffsrechte auf DBA Tabellen bzw. SELECT_CATALOG_ROLE
– Interpretation von Ausführungsplänen ☺ (White Paper: The Oracle
Optimizer Explain the Explain Plan)

DBMS_XPLAN: einige Funktionen
• DISPLAY – aus der PLAN_TABLE (siehe EXPLAIN PLAN)
• DISPLAY_PLAN – wie DISPLAY mit Formatausgabe wie HTML,TEXT..
• DISPLAY_CURSOR – aus dem Cursor Cache
• DISPLAY_SQLSET – aus dem SQL Tuning Set
• DISPLAY_SQL_PLAN_BASELINE – aus der SQL Plan Baseline
• DISPLAY_AWR – aus dem AWR
• DIFF_PLAN – Vergleich zweier Pläne (neu in 12c)

Ausgabe mit DISPLAY
Stelle mit utlxplan.sql die PLAN_TABLE zur Verfügung
Führe EXPLAIN PLAN FOR aus
EXPLAIN PLAN FOR
SELECT p.prod_name, SUM(s.quantity_sold)
FROM sh.sales s, sh.products p
WHERE s.prod_id = p.prod_id GROUP BY p.prod_name;
Einstellungen wählen
– FORMAT: BASIC, TYPICAL , ALL, SERIAL mit Keyword Kombinationen
– FILTER_PREDS: letzter gespeicherter Plan (Default), sonst PLAN_ID
SELECT * FROM table (DBMS_XPLAN.DISPLAY());
SELECT * FROM table (DBMS_XPLAN.DISPLAY(table_name = null,
statement_id = null, format = 'BASIC'‚ filter_preds = null));

Beispiel für DISPLAY mit FORMAT TYPICAL

Ausgabe mit DISPLAY_PLAN
Zusätzlich zu DISPLAY Angabe von TYPE für spezielles Format
Beispiele: 'TEXT‘ (default), 'ACTIVE', 'HTML', 'XML‘
set long 10000 heading off
spool planausgabe.html
SELECT DBMS_XPLAN.DISPLAY_PLAN(type='HTML') from dual;
...
/script
/body
/html
/iframe
/body
/html
spool off

Verwendung von DISPLAY_CURSOR
1. Zuerst Statement ausführen
2. Cursor Child aus V$SQL selektieren
3. SQL*Plus Formatierung (set pagesize 0 linesize 130)
SELECT * FROM table(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR());
SELECT * FROM table(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(
sql_id = 'f4py1wd1vh5nj',
cursor_child_no = null,
format ='BASIC ROWS'));

Ausgabe mit DISPLAY_CURSOR
SQL SELECT * FROM table(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(sql_id='f4py1wd1vh5nj',
CURSOR_CHILD_NO = null, format = 'BASIC ROWS'));
EXPLAINED SQL STATEMENT:
------------------------
SELECT p.prod_name, SUM(s.quantity_sold) FROM sh.sales s,
sh.products p WHERE s.prod_id =p.prod_id GROUP By p.prod_name
Plan hash value: 3535171836
--------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows |
--------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | |
| 1 | HASH GROUP BY | | 71 |
| 2 | HASH JOIN | | 2804 |
| 3 | TABLE ACCESS FULL | PRODUCTS | 72 |
| 4 | PARTITION RANGE ALL| | 2804 |
| 5 | TABLE ACCESS FULL | SALES | 2804 |
--------------------------------------------------

DISPLAY_CURSOR ... Mehr Infos
• Optimizer kann sich verschätzen ...
• Ausgabe mit Estimated Rows (E-Rows) und Actual Rows (A-Rows) ist
möglich
• Dazu:
• Hint gather_plan_statistics mitgeben
select /*+ gather_plan_statistics */ count(*) Anzahl
from sh.customers where
cust_state_province = 'Bayern' and cust_city = 'Erding';
• Spezielles Format IOSTATS LAST nutzen
SELECT * FROM table (DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR
(sql_id ='1nyxryfq8mzpk',
cursor_child_no = NULL,
format ='IOSTATS LAST'))

Estimated Rows und Actual Rows
SQL_ID 30xu9nkcatfx0, child number 0
-------------------------------------
select /*+ gather_plan_statistics */ count(*) Anzahl from sh.customers
where cust_state_province = 'Bayern' and cust_city = 'Erding'
---------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Starts | E-Rows | A-Rows | A-Time | Buffers | Reads |
---------------------------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | | 1 |00:00:00.23 | 1473 | 1471 |
| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 1 | 1 |00:00:00.23 | 1473 | 1471 |
|* 2 | TABLE ACCESS FULL| CUSTOMERS | 1 | 1 | 69 |00:00:00.06 | 1473 | 1471 |
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
2 - filter((CUST_CITY='Erding' AND CUST_STATE_PROVINCE='Bayern'))

DISPLAY ... Indexgröße -Schätzungen?
SQL explain plan for create index i_test on test(object_name);
Explained.
SQL select * from table(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time
--------------------------------------------------------------------------------
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | CREATE INDEX STATEMENT | | 88616 | 2076K| 153 (1)| 00:00:01
| 1 | INDEX BUILD NON UNIQUE| I_TEST | | | |
| 2 | SORT CREATE INDEX | | 88616 | 2076K| |
| 3 | TABLE ACCESS FULL | TEST | 88616 | 2076K| 77 (2)| 00:00:01
PLAN_TABLE_OUTPUT
--------------------------------------------------------------------------------
Note
-----
- estimated index size: 4194K bytes

Neu in 12c: Adaptive Plan Generierung
Ziel: Verhinderung von schlechten Plänen –
während der ersten Ausführung (adaptive Pläne) bzw.
nach der ersten Ausführung (Reoptimization)
Implementierung auch in DBMS_XPLAN

Neu in 12c: Adaptive Pläne
Adaptive Pläne haben verschiedene SQL Plan Optionen
z.B. Subpläne (z.B. Hash Join, Nested Loop Join)
• Während der erste Ausführung, bevor der Plan aktiviert wird,
wird einen Entscheidung getroffen
= Finaler Plan (Hash Join)

Neu in 12c: Anzeige der adaptiven Pläne
select product_name
from oe.order_items o, oe.product_information p
where o.unit_price=15
and quantity 1 and p.product_id = o.product_id;
SELECT * FROM table
(DBMS_XPLAN.DISPLAY_CURSOR(FORMAT = 'ADAPTIVE'));

Das Ergebnis

Das Package DBMS_ASSERT

SQL Injection: DBMS_ASSERT
Mitgeliefertes dokumentiertes Package zur Überprüfung von Eingabe
Werten zum Schutz vor SQL Injection
– Beispiele: --, 1=1, or, and, select, ...
Überprüfung von Literalen, Objektnamen, existierenden Objekten bzw.
Schemas
Einsatz bei dynamisches SQL wie z.B. mit
– DBMS_SQL
– OPEN_FOR
– EXECUTE IMMEDIATE

Wichtige Funktionen
Existierende Objekte
Existierendes Schema
OBJECT_NAME
SCHEMA_NAME
Einfacher SQL Name
Qualifizierter SQL Name
SIMPLE_SQL_NAME
QUALIFIED_SQL_NAME
Hochkomma – einfach
ENQUOTE_LITERAL
Doppelte Hochkomma
ENQUOTE_NAME
Arbeitsweise:
– Rückgabe des Parameters, wenn OK
– PL/SQL-Exception, wenn nicht OK

Exkurs – Quotes in SQL und PL/SQL
Statt
SQL SELECT 'ulrike''s web blog. It''s ...' str FROM dual;
STR
---------------------------------
ulrike's web blog. It's ...
Nutze Quote Operator q
SELECT q'/ulrike's web blog. It's .../' str FROM dual;
SELECT q'|ulrike's web blog. It's ...|' str FROM dual;
SELECT q'#ulrike's web blog. It's ...#' str FROM dual;

ENQUOTE_LITERAL: Korrekte Literale?
SQL SELECT DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL(q'#KING#') FROM dual;
DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL(Q'#KING#')
-----------------------------------------------------------------
'KING'
1 Zeile wurde ausgewählt.
SQL SELECT DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL(q'#KING' or 1=1 --#')
FROM dual;
SELECT dbms_assert.enquote_literal(q'#King' or 1=1 --#') FROM
dual
*
ERROR at line 1:
ORA-06502: PL/SQL: numeric or value error
ORA-06512: at SYS.DBMS_ASSERT, line 342

Korrekte Nutzung wäre ...
SQL SELECT DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL(q'#King'' or 1=1 --#')
FROM dual;
DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL(Q'#KING''OR1=1--#')
-----------------------------------------------------------------
'King'' or 1=1 --'
1 Zeile wurde ausgewählt.

SIMPLE_SQL_NAME: Korrekter Name?
Regeln:
– Mit alphabetische und alphanumerische Zeichen und ab der 2.ten
Stelle auch _, $, und #
– Jedes Zeichen ist in “Double Quotes” erlaubt
– Leerzeichen sind erlaubt
select dbms_assert.SIMPLE_SQL_NAME('TEST') from dual;
select dbms_assert.SIMPLE_SQL_NAME('1TEST') from dual;
select dbms_assert.SIMPLE_SQL_NAME('TEST-') from dual;
select dbms_assert.SIMPLE_SQL_NAME('TEST-') from dual;
select dbms_assert.SIMPLE_SQL_NAME(' TEST') from dual;
select dbms_assert.SIMPLE_SQL_NAME(q'#TEST'S#') from dual;

SCHEMA_NAME: Existierendes Schema?
SQL SELECT DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL
(dbms_assert.SCHEMA_NAME('SCOTT')) FROM dual;
DBMS_ASSERT.ENQUOTE_NAME(DBMS_ASSERT.SCHEMA_NAME('SCOTT'))
---------------------------------------------------------------
SCOTT
SQL SELECT DBMS_ASSERT.ENQUOTE_LITERAL
(DBMS_ASSERT.SCHEMA_NAME('TTT')) FROM dual;
select dbms_assert.enquote_name(dbms_assert.SCHEMA_NAME('TTT'))
from dual
*
ERROR at line 1:
ORA-44001: invalid schema

Beispiel: Passwort Prüfung
CREATE OR REPLACE PROCEDURE change_passwordproc
(username VARCHAR2, password VARCHAR2)
AS
stmt VARCHAR2(2000);
BEGIN
stmt := 'alter user '||sys.DBMS_ASSERT.ENQUOTE_NAME
(DBMS_ASSERT.SCHEMA_NAME(username),FALSE)||
' identified by '||DBMS_ASSERT.SIMPLE_SQL_NAME(password);
...
dbms_output.put_line(stmt);
END;
/

Beispiel für Passwort Prüfung
SQL EXEC change_passwordproc('HR','test')
alter user HR identified by test
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL EXEC change_passwordproc('HR','test quota unlimited on
system');
BEGIN change_passwordproc('HR','test quota unlimited on
system'); END;
*
ERROR at line 1:
ORA-44003: invalid SQL name
ORA-06512: at SYS.CHANGE_PASSWORDPROC, line 5
ORA-06512: at line 1

Fazit und Anwendungen
Unbedingt berücksichtigen bei Verwendung von dynamischem SQL
Auch interne Verwendung (z.B. SQL Patches etc.)
Vorgehen: Überprüfung vor der Durchführung der Eingabe oder
Ausgabe einer Fehlermeldung
Allerdings:
– Prüft nicht die Länge von Eingabe Strings (Buffer Overflow Attacken) oder
TNS Connection Strings
– Schützt nicht vor Security Risiken durch nicht ausreichende Privilegien
Vergabe – nicht berechtigte User usw.
– Bietet keinen Schutz vor HTML Injection
Weitere gute Beispiele im Internet

Das Package DBMS_RESUMABLE

Resumable Space Allocation
Problem: Operationen brechen wegen Speicherplatzfehlern ab
Lösung: Resumable Space Allocation Feature
– Ausführung der Operationen anhalten, Fehler zu beheben und die
Operation fortsetzen
Welche Operationen:
– Abfragen, DML-Kommandos, DDL- Kommandos, SQL*Loader,
Import/Export
Wann?: zu kleine Quota, zu wenig Privilegien, zu wenig TEMP
Space, nicht ausreichende Storage Settings
Achtung: Automatische Verwendung bei Data Pump
Export/Import! = Default: 2 Stunden (7200 Sekunden)

Ablauf I
1. Ein Statement wird im RESUMABLE Mode angestartet.
– über SYSTEM/SESSION Parameter RESUMABLE_TIMEOUT
– über die Session-Einstellung ENABLE RESUMABLE
– Resumable Privileg ist erforderlich!
ALTER SESSION ENABLE RESUMABLE [TIMEOUT 3600];
ALTER SESSION|SYSTEM SET RESUMABLE_TIMEOUT = 3600;
2. Ein RESUMABLE Statement wird eine definierte Zeitdauer
(TIMEOUT-Wert) angehalten (suspended), wenn eine OUT
OF SPACE Bedingung eintritt.

Ablauf II
3. Die eingetretenen Fehler werden aufgezeigt in
– Views wie DBA_RESUMABLE, V$SESSION_WAIT,
DBA_OUTSTANDING_ALERTS
– der Alert-Datei
– AFTER SUSPEND Triggern, die automatisch auf das Speicherplatz-
Problem reagieren können.
4. Nach Lösung des Problems wird die gestoppte Operation
weitergeführt, und das Alert Resumable Session Suspended wird
gelöscht.

Beispiel DBA_RESUMABLE
SQL SELECT user_id, session_id, status, timeout, start_time,
status, start_time, suspend_time, resume_time, sql_text, error_msg
FROM dba_resumable;
USER_ID SESSION_ID STATUS TIMEOUT START_TIME STATUS
---------- ---------- --------- ---------- -------------------- -----
START_TIME SUSPEND_TIME RESUME_TIME
-------------------- -------------------- --------------------
SQL_TEXT
---------------------------------------------------------------------
ERROR_MSG
---------------------------------------------------------------------
110 70 SUSPENDED 28800 05/19/14 14:52:20 SUSPENDED
05/19/14 14:52:20 05/19/14 14:52:43
insert into t select * from t
ORA-01653: unable to extend table SCOTT.T by 1024 in tablespace LOW_COST_STORE

Anzeige
SQL SELECT decode(message_level,5,'WARNING',1, 'CRITICAL') alert_level, reason
FROM dba_outstanding_alerts
WHERE reason LIKE '%resumable%';
ALERT_LE
--------
REASON
---------------------------------------------------------------------
WARNING
Operation on resumable session User SCOTT(110), Session 70, Instance 1 session
id 70 suspended because of errors in tablespace LOW_COST_STORE. Error message
is
ORA-01653: unable to extend table SCOTT.T by 1024 in tablespace LOW_COST_STORE

In Cloud Control

Das Package DBMS_RESUMABLE
Folgende Funktionen stehen zur Verfügung
– Prozedur ABORT
– Funktionen GET_SESSION_TIMEOUT oder GET_TIMEOUT
SQL select DBMS_RESUMABLE.GET_TIMEOUT() FROM dual;
DBMS_RESUMABLE.GET_TIMEOUT()
----------------------------
-1
– Prozedur SET_SESSION_TIMEOUT bzw. SET_TIMEOUT
– Funktion SPACE_ERROR_INFO (Ergebnis Boolean)

Database Trigger
AFTER SUSPEND Database Trigger wird ausgeführt, sobald eine
Resumable Operation eintritt
Innerhalb des Triggers können Informationen aus
DBMS_RESUMABLE und DBA_RESUMABLE verwendet werden.
Beispiel
CREATE OR REPLACE TRIGGER resumable_default_timeout
AFTER SUSPEND
ON DATABASE
BEGIN
DBMS_RESUMABLE.SET_TIMEOUT(10800);
END;
/

Database Trigger
CREATE OR REPLACE TRIGGER resumable_default
AFTER SUSPEND ON DATABASE
DECLARE …
BEGIN
ret_value :=
DBMS_RESUMABLE.SPACE_ERROR_INFO(err_type,object_type,object_owner,
table_space_name,object_name, sub_object_name);
IF table_space_name = 'TEST' THEN
INSERT INTO sys.resume_error (
SELECT sql_text, error_msg, suspend_time FROM DBMS_RESUMABLE
WHERE SESSION_ID = cur_sid AND INSTANCE_ID = cur_inst);
-- email senden etc...
DBMS_RESUMABLE.ABORT(cur_sid);
ELSE
DBMS_RESUMABLE.SET_TIMEOUT(28800);
END IF;
COMMIT;

Ergebnis
SQL SELECT * FROM resume_error;
ERR_TYPE
--------------------------------------------------------------------------
OBJECT_OWNER OBJECT_TYPE TABLE_SPACE_NAM OBJECT_NAM SUB_OBJECT
--------------- --------------- --------------- ---------- ----------
NO MORE SPACE
TABLE SCOTT TEST T
Dabei gibt es folgende Error Typen:
– NO MORE SPACE
– MAX EXTENTS REACHED
– SPACE QUOTA EXCEEDED

Das Package DBMS_UTILITY

DBMS_UTILITY... ein paar Beispiele
Messungen durchführen GET_TIME
GET_CPU_TIME
Informationen zur Datenbank DB_VERSION
Warten auf Transaktionen WAIT_ON_PENDING_DML
12c: View Subquery ausgeben EXPAND_SQL_TEXT

Informationen zur Datenbank übre DB_VERSION
Informationen zur genauen Version mit PL/SQL
SQL variable version varchar2(200)
SQL variable compatibility varchar2(200)
SQL execute DBMS_UTILITY.DB_VERSION(:version,:compatibility);
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL print version
VERSION
---------------------------------------------------------------
11.2.0.3.0
Weitere Möglichkeit mit DBMS_DB_VERSION
SQL set serveroutput on
SQL execute DBMS_OUTPUT.PUT_LINE (DBMS_DB_VERSION.VERSION ||
' und ' '||DBMS_DB_VERSION.RELEASE);
11 und 2

Messungen mit GET_CPU_TIME
Zeitmessung
Messung der CPU Zeiten in hundertstel Sekunden
...
start_cpu_time := DBMS_UTILITY.GET_CPU_TIME;
-- Programmlauf
end_cpu_time := DBMS_UTILITY.GET_CPU_TIME;
dbms_output.put_line('CPU Time= ' || end_cpu_time - start_cpu_time);
...

Warten mit WAIT_ON_PENDING_DML
Eine Session kann so lange warten, bis die zuvor angestarteten
Transaktionen abgeschlossen sind oder bis zu einem Timeout.
Wartezeit und SCN, ab wann die Transaktionen relevant sind, können
angegeben werden
Implementierung in 11g Release 2 zur Unterstützung des Features
„Edition Based Redefinition“

Anwendungsfall: Online Application Upgrade
aka Edition Based Redefinition
PL/SQL-Code im laufenden Betrieb ersetzen
– Keine Downtime mehr nötig
– Versionsmanagement in der Datenbank
– Parallelbetrieb mehrerer Editionen möglich
– Retirement nicht mehr benötigter Versionen

Beispiel WAIT_ON_PENDING_DML
CREATE OR REPLACE PROCEDURE wait_test
AS
v_bool BOOLEAN;
v_scn NUMBER;
BEGIN
v_bool := dbms_utility.wait_on_pending_dml
(tables = 'SCOTT.T, SCOTT.DEPT',timeout = 10, scn = v_scn );
dbms_output.put_line( 'scn: ' || v_scn );
IF v_bool
THEN dbms_output.put_line( 'true' );
ELSE dbms_output.put_line( 'false' );
END IF;
END;
/
– Wartezeit 10 Sekunden
– SCN Zeitpunkt für Transaktionen

Beispiel: WAIT_ON_PENDING_DML
Starte eine Session mit Prozedur wait_test
Unabhängige davon gibt es weitere Sessions, die INSERTs
durchführen
– Dabei erfolgt kein Transaktionsende innerhalb von 10 Sekunden
Ergebnis der ersten Session nach 10 Sekunden …
– FALSE da Transaktionen noch laufen
SQL execute wait_test …
scn: 13618833
false

Neu in 12c: EXPAND_SQL_TEXT
Löst Abfragen auf Views auf
Eingabe: Subquery auf Views; Ergebnis: Abfrage auf zugeh. Tabellen
SQL variable outclob clob
SQL create or replace view my_view as select * from sales
where amount_sold1300;
SQL execute DBMS_UTILITY.EXPAND_SQL_TEXT ('select
count(prod_id) from my_view', :outclob);
SQL print outclob
OUTCLOB
---------------------------------------------------------------
SELECT COUNT(A1.PROD_ID) COUNT(PROD_ID) FROM (SELECT
A2.PROD_ID PROD_ID FROM SH.SALES A2 WHERE
A2.AMOUNT_SOLD1300) A1

Zusammenfassung
Package Einsatz
DBMS_XPLAN Anzeige von Ausführungspläne
DBMS_ASSERT Vermeidung von SQL Injektion
DBMS_RESUMABLE Aufschieben von Operationen
DBMS_UTILITY Utility Programme

Nützliche Informationen und Links
Homepage der deutschsprachigen DBA Tipps:
blogs.oracle.com/dbacommunity_deutsch
Alle Veranstaltungen (events) und Links unter
tinyurl.com/oraclebudb
– Oracle Developers' Monthly
– Veranstaltung in Frankfurt am 17.Juni
Download: apex.oracle.com/folien
Schlüsselwort: webinar_packages3
Seminarreihe hat Sommerpause ☺

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