Oracle core02_数据块
数据更改
oracle core完成了oracle的核心功能，recovery，读一致性等。 深入的了解oracle的机制，就从一个最简单的更新开始。
对于oracle来说，最大的一个特性就是写了两次数据:
- 写数据到数据文件中
- 写数据的变更日志到日志文件中
对于最常见的数据更新来说，oracle主要做了一下动作：
- 创建数据块变更的日志记录即 redo change vector
- 创建数据块的映像即undo record
- 创建undo数据块变更的日志记录
- 更新数据块
下面就以update为例：记录变更的过程。
实验环境：Oracle Database 10g Enterprise Edition Release 10.2.0.1.0
oracle对于update，会依次做以下变更：
- 创建插入undo record的undo变更redo change vector
- 创建数据块变更的redo change vector
- 组合redo change vector为record写入log buffer
- undo record插入到undo块中
- 更新数据块
这里可以看到，对于oracle来说，所有的数据块的变更都是日志先行。
1. 准备数据：
SYS/SYS@ORCL>create table test(id number, name varchar2(100));
Table created.
SYS/SYS@ORCL>insert into test values(1,'xpchild_1');
1 row created.
SYS/SYS@ORCL>insert into test values(2,'xpchild_2');
1 row created.
SYS/SYS@ORCL>insert into test values(3,'xpchild_3');
1 row created.
SYS/SYS@ORCL>commit;
Commit complete.
2.dump 当前数据块
SYS/SYS@ORCL>select owner, segment_name, tablespace_name, HEADER_FILE, HEADER_BLOCK , blocks
from dba_segments where segment_name='TEST' AND OWNER='XPCHILD'; OWNER SEGMENT_NAME TABLESPACE_NAME HEADER_FILE HEADER_BLOCK BLOCKS
-------------------- -------------------- -------------------- ----------- ------------ ----------
XPCHILD TEST USERS 4 475 8 SYS/SYS@ORCL>select owner, segment_name, tablespace_name, file_id, block_id,blocks
from dba_extents where owner='XPCHILD' and segment_name='TEST'; OWNER SEGMENT_NAME TABLESPACE_NAME FILE_ID BLOCK_ID BLOCKS
-------------------- -------------------- -------------------- ---------- ---------- ----------
XPCHILD TEST USERS 4 473 8
上面的两个数据字典的查询，可以得出，test表在users表空间中，file_id为4。一共分配了一个extents，包括8个block。
SYS/SYS@ORCL>alter system dump datafile 4 block 473,474,475,476; System altered.
block 473,474分别是first level bitmap block，second level bitmap block。主要记录块的空闲情况。
如：
--------------------------------------------------------
DBA Ranges :
--------------------------------------------------------
0x010001d9 Length: 8 Offset: 0 0:Metadata 1:Metadata 2:Metadata 3:75-100% free
4:75-100% free 5:75-100% free 6:75-100% free 7:75-100% free
block 475为pagetable segment header。
block 480为存放真正数据的块，这也是堆管理的方式所决定，如下dump信息所示：
Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc
0x01 0x0001.01e.000000f4 0x008000aa.00f0.14 --U- 3 fsc 0x0000.000d61e9
0x02 0x0000.000.00000000 0x00000000.0000.00 ---- 0 fsc 0x0000.00000000
0xe:pti[] nrow=3 offs=0
0x12:pri[] offs=0x1f88
0x14:pri[] offs=0x1f78
0x16:pri[] offs=0x1f68
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f88
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 2
col 0: [] c1 02
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64 5f 31
tab 0, row 1, @0x1f78
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 2
col 0: [] c1 03
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64 5f 32
tab 0, row 2, @0x1f68
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 2
col 0: [] c1 04
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64 5f 33
2, 更新数据
SYS/SYS@ORCL>SYS/SYS@ORCL>update test set name='it is beyond the current length' where id=2;
Session altered.
SYS/SYS@ORCL>alter system dump datafile 4 block 480;
System altered.
-------------------------------------------------------
Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc
0x01 0x0001.01e.000000f4 0x008000aa.00f0.14 C--- 0 scn 0x0000.000d61e9
0x02 0x0001.018.000000f4 0x008000aa.00f0.26 --U- 1 fsc 0x0000.000d6475
0xe:pti[] nrow=3 offs=0
0x12:pri[] offs=0x1f88
0x14:pri[] offs=0x1f41
0x16:pri[] offs=0x1f68
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f88
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2
col 0: [] c1 02
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64 5f 31
tab 0, row 1, @0x1f41
tl: 39 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 2
col 0: [] c1 03
col 1: []
69 74 20 69 73 20 20 62 65 79 6f 6e 64 20 74 68 65 20 63 75 72 72 65 6e 74
20 6c 65 6e 67 74 68
tab 0, row 2, @0x1f68
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2
col 0: [] c1 04
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64 5f 33
这里主要说明两点：
- @0x1f78变为@0x1f41，这里是代表的这一行的真正的行内偏移地址，因为update更新一个比当前大的值，需要一个更大的连续空间，所以在块内部行进行了迁移，即偏移量发生了变化，rowid指向的是slot的地址，所以update仅仅是更新了slot中存放的块内偏移量，rowid保持不变。
- 开始事务时，lock byte lb：变为了0x2。关联的事务标示为itl（interested transaction list）。
redo change vector
接下来看下redo change vector的内容：
SYS/SYS@ORCL>alter system switch logfile;
System altered.
SYS/SYS@ORCL>update test set name='ssssssss' where id=2;
1 row updated.
SYS/SYS@ORCL>commit;
Commit complete.
SYS/SYS@ORCL>alter system switch logfile;
System altered. SYS/SYS@ORCL>select * from v$Log; GROUP# THREAD# SEQUENCE# BYTES MEMBERS ARCHIV STATUS FIRST_CHANGE# FIRST_TIME
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ------ -------------------------------- ------------- -------------------
1 1 5 52428800 1 NO CURRENT 879223 2012-01-11 17:11:00
2 1 4 52428800 1 YES ACTIVE 879196 2012-01-11 17:09:52
3 1 3 52428800 1 YES ACTIVE 879176 2012-01-11 17:08:57
SYS/SYS@ORCL>select SEQUENCE# , name from v$archived_log;
SEQUENCE# NAME
---------- -----------------------------------------------------------------------------------
1 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_1_7jvkvdfo_.arc
2 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_2_7jw23sfk_.arc
3 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_3_7jw25j8o_.arc
4 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_4_7jw27nhp_.arc 23 rows selected. SYS/SYS@ORCL>alter system dump logfile
'/opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_4_7jw27nhp_.arc'; System altered. KTB Redo
op: 0x11 ver: 0x01
op: F xid: 0x0004.013.000000fb uba: 0x00800054.0110.05
Block cleanout record, scn: 0x0000.000d6a6c ver: 0x01 opt: 0x02, entries follow...
itli: 1 flg: 2 scn: 0x0000.000d6a12
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
xtype: XA flags: 0x00000000 bdba: 0x010001e0 hdba: 0x010001db
itli: 2 ispac: 0 maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 2 ckix: 10
ncol: 2 nnew: 1 size: 1
col 1: [] 73 73 73 73 73 73 73 73
这一部分代表的是更新数据库的redo。bdba代表更新的块，hdba代表segment header。
SYS/SYS@ORCL>select ubafil,ubablk,start_ubablk,used_ublk from v$transaction;
UBAFIL UBABLK START_UBABLK USED_UBLK
---------- ---------- ------------ ----------
2 155 155 1
1 row selected.
SYS/SYS@ORCL>alter system dump datafile 2 block 155;
System altered.
对于更新的事务，根据v$transaction可以查询到这个事务使用的undo块的信息，然后dump这个块的情况：
*-----------------------------
* Rec #0x5 slt: 0x0f objn: 52634(0x0000cd9a) objd: 52634 tblspc: 4(0x00000004)
* Layer: 11 (Row) opc: 1 rci 0x00
Undo type: Regular undo Begin trans Last buffer split: No
Temp Object: No
Tablespace Undo: No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
uba: 0x0080009b.00f2.03 ctl max scn: 0x0000.000d56ca prv tx scn: 0x0000.000d56e5
txn start scn: scn: 0x0000.000d6dec logon user: 0
prev brb: 8389342 prev bcl: 0
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x04 ver: 0x01
op: L itl: xid: 0x0004.013.000000fb uba: 0x00800054.0110.05
flg: C--- lkc: 0 scn: 0x0000.000d6a70
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
xtype: XA flags: 0x00000000 bdba: 0x010001e0 hdba: 0x010001db
itli: 2 ispac: 0 maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 12
ncol: 2 nnew: 1 size: -1
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64
这便是undo块的dump信息，这里也可以看到，undo的信息也仅仅只保留了被改变的那一部分信息，而不是整个块的原始镜像。
txn start scn: 0x0000.000d6a12 logon user: 0 prev brb: 8388689 prev bcl: 0 KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x04 ver: 0x01
op: L itl: xid: 0x0001.018.000000f4 uba: 0x008000aa.00f0.26
flg: C--- lkc: 0 scn: 0x0000.000d6475
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
xtype: XA flags: 0x00000000 bdba: 0x010001e0 hdba: 0x010001db
itli: 2 ispac: 0 maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 10
ncol: 2 nnew: 1 size: -1
col 1: [] 78 70 63 68 69 6c 64
这一部分代表undo的redo日志，因为oracle对所有对数据块的变更都写两份，一份是数据变更，一份是日志，这一部分就是
对undo 块变更的重做日志。
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