19、解析2_1（链、chunk、锁）

解析

shared pool



图解：

library cache里面，暂时可以认为存储着：

1、SQL以及对应的执行计划（所占空间比较小）；

2、存储过程、函数、触发器、包，它们编译后的对象（所占空间往往比较大，特别是包所占的比较大）

对于shared pool管理和研究的时候，row cache一般不会出现问题，所以一般情况我们都不研究row cache，会出问题的经常是library cache，所以我们经常研究它

如果要执行包里面的一个存储过程的时候，oracle就会把整个包头（包规范）的部分调到library cache里面去，这时候就可能造成比较大的一个对象突然被调到library cache里去，这时候有可能会报4013错误；所以写包的时候，尽量不要把过多的存储过程或者函数放到一个包里面去

在shared pool里，有时候可能造成比较大的一个对象突然被调到library cache里去，这时候有可能会报4013错误，所以为shared pool专门设了一个，一个比较大的对象突然被调到library cache里去的空间：reserved空间，用来存储突然来的大对象的空间，占shared pool空间大小的5%，

假设library cache的大小为5G，缓存着大量的SQL以及SQL的执行计划，现在，要去执行一个SQL，就在library cache里面的这些大量的SQL以及SQL的执行计划里面找，这就有一个问题，该怎么找呢？假设library cache里面有100万行，然后一个一个去对比，就要找100万次，这显然就不合适；

管理SQL以及SQL的执行计划

链（chain）

那么library cache里面是如何组织和管理SQL以及SQL的执行计划的，以便于很方便的找到要执行的SQL？



图解：

用链把一个一个的SQL链起来，假设library cache有500M大小，用4个链来管理SQL；对于SQL1来说：SQL1经过hash以后，得到hash值，然后计算：hash值/4的余数（0、1、2、3......）：如果余数 = 0，就把SQL1挂在0号链上；如果SQL1在library cache里面，server process就认为SQL1一定在0号链上，然后在0号链上找，不需要在另外的链上找；另外假设SQL2，经过hash，然后计算余数，假设余数 = 1，就在1号链上找，最终没有找到，它就不找了，因为也不可能在其他的链上，然后SQL2就要产生硬解析了

链的特点：

1、链的一种访问方式：只能遍历，不能随机访问（找到链的头部就可以一个一个的找，一直找到链的尾部）

2、一种链一种作用（比如SQL经过hash，然后挂在链上的，找的时候也是SQL经过hash然后在链上找）

library cache里面的链：就是SQL经过hash值的方式挂起来的（当初怎么组织的，找的时候就怎么找）

library cache的大小，会影响链的数量（library cache多大，链的数量是多少，这个是oracle自己去调整、适应的；我们也可以调整相关的参数来调整链的数量）

一个链可以认为是一个bucket（桶）

Hash（其实就是一个函数）

例如对于SQL：select name from t where id = :x;

oracle会把SQL语句里面的每一个字母，转换成一个ASCII码值，每一个字母对应着一个编码，

一个SQL --> 一堆的文本字母 --> 一堆的数字

hash值与SQL的几种对应关系：

1、如果SQL1和SQL2完全相同，那么它们的hash值一定相等

2、如果SQL1和SQL2不相同，那么它们的hash值一定不相等

3、如果SQL1和SQL2的hash值相等，但是SQL1和SQL2不一定相同

所以比较两个SQL时：

1、如果两个SQL的hash值不相等，那么两个SQL就不相；

2、如果两个SQL的hash值相等，那么还要比较两个SQL，一个字母一个字母的去比较

free空间

free里面的chunk是如何管理的？

也是使用链来管理的

从free空间里面找空闲的chunk（内存块），怎么找？

根据大小来找；比如现在我们需要一个4k大小的，就在free里面找一个4k的chunk，不行就找比4k大一点点的（比如：5k、8k、12k），然后找5k的，所以free里面是通过一种以free chunk的大小的链把一个一个的chunk挂在上面的

图解：

有三个链：2k、8k、16k，现在需要一个9k的，就在8k的链上找，找到一个12k的，可以，就用一下，用了9k还剩下3k，又挂到2k的链上。

游标（cursor）

一个SQL以及SQL对应的执行计划，叫做一个cursor，在library cache里面

父游标（parent cursor）

父游标说的是：SQL文本；同一个SQL可能对应多个执行计划（因为访问的用户不同，表的名字一样（都是t表），但是表的内容不一样；或者因为绑定参数的值的不同（同一个值，一个表里有1000万行，另外一个表里只有10行（这里表的名字相同）），执行计划也可能不同）

子游标（children cursor）

子游标就是：执行计划；子游标的个数不定，根据实际情况而定（比如10个、100个不确定）

version count（版本数量）

例如一个父游标有10个子游标，那么它的版本数量就是10

latch：锁（内存锁、闩锁），用来保护链的

图解：

现在有一个问题：oracle有好多上的server process,；假设server process1执行SQL1，server process2执行SQL2，然后server process1执行SQL1的时候要解析，在library cache里面没找到，SQL1就要发生硬解析；执行SQL2的时候，同样也如此，SQL2也需要硬解析；同时解析；

在解析的时候，就需要在free里面找一个free chunk，把它写进去；假设解析SQL1需要一个,9k的free chunk，解析SQL2，需要一个10k的free chunk，所以都需要在8k的链上找，这就有一个并发的问题：假设SQL1和SQL2找到相邻的两个free chunk；SQL1就要把它找到的free chunk2拿下来，把free chunk1指向free chunk3；SQL2把找到的free chunk3拿下来，然后把free chunk2指向free chunk4；这时候，free chunk2和free chunk3都没了，链就断了，所以对于这种情况链就需要并发保护，使用锁（latch）来进行保护；

latch（对于0号链申请的一个内存结构），用来保护0号链的，现在server process1读这个latch（里面有没有写相关信息），发现里面是空的，server process1就以S的方式写上，server process1以S的方式来访问0号链；

latch里面是空的，说明没有进程来对这个链进行保护修改；然后server process2也要来访问0号链，发现有一个进程在以S的方式访问，server process2想加一个X方式，但是server process1以S的方式持有着latch，server process2也想持有着latch，但是S和X不兼容，所以server process2就不能持有着latch，这时候server process2就发生一次latch misses（latch丢失）；

假设server process1在cpu1上工作，server process2在cpu2上工作（有两个cpu），这时候，还有一个server process3在等着cpu空出来再进去，现在对于server process3来说两种选择：

1、server process2退出来（latch丢失），再进入cpu2，server process3工作一段时间以后退出来，server process2再进去，继续执行之前未执行完的操作，这个过程叫做：context switch（CS）；

2、server process1持有latch的时间非常短，很短的时间内就执行完了，这时候，server process2不出来，它执行一个for循环，占用着cpu2，等server process1执行完S之后释放了latch就进去，这时候server process3就可以使用cpu1了；

再有假设，有四个cpu，server process2不出来，占用着cpu2，这时候server process3也持有着latch，server process2又再一次latch丢失了，然后server process4又持有着latch，server process2空转cpu，server process2又再一次latch丢失，server process2多次latch丢失以后，server process2就转为sleep状态，然后就退出cpu了，其他的server process就可以占用这个cpu了

因此，如果数据库出现严重的latch征用，就会表现出cpu很繁忙

sleep状态，说明出现了多次latch misses（latch丢失）

当server process1想访问0号链的时候，有两种访问方式：

1、S（共享锁）的方式（读链，在链上找大小）

2、X（排他锁）的方式（修改链，就是往链上挂东西和往链上摘东西）

S方式和X方式的关系

例如：1、SQL1：S 2、SQL1：S 3、SQL1：X

SQL2：S SQL2：X SQL2：S

1、SQL1和SQL2可以同时进行（S、S可以兼容）

2、SQL1和SQL2不能同时进行，要等SQL1找完了，SQL2再去修改（S、X不兼容）

3、SQL1和SQL2不能同时进行，要等SQL1修改完了，SQL2再去找（S、X不兼容）

latch的另外一种情况：

多个链用一个latch来保护，就很有可能出现latch丢失，所以我们可以通过调整参数来让多个链让多个latch来保护

latch的种类（绝大部分）：

1、父latch：library cache latch

2、子latch：每一个链上latch（library cache latch里面一个一个的latch）

latch的工作方式：

1、sp1：S方式持有着latch

sp2：X方式，出现latch misses，空转着cpu，多次latch misses以后，变为sleep状态

2、sp1：S方式持有着latch 0

sp2：X方式，也想持有着latch 0，出现latch misses；但是sp2从latch 0上的链上能找到想要的东西，从latch 1上的链上也能找到想要的东西，一样；这时候，sp2就跑到latch 1去找东西了

但是绝大多数都是以第一种工作方式（willing to waiter）工作：愿意等，或者必须等的