Oracle内存管理（之四）

【深入解析--eygle】学习笔记

1.3 SGA管理

SGA指系统全局区（System Global Area）,是一块用于载入数据、对象并保存执行状态和数据库控制信息的一块内存区域，在数据库实例启动时分配，当实例关闭时释放。每一个实例都拥有自己的SGA区。

在第一章以前ᨀ到。当数据库启动到nomount状态时。SGA已经分配，同一时候启动后台进程，在SQL*Plus中通过show
sga命令能够看到SGA的分配情况：

sys@felix SQL>show parameter sga

NAME                                 TYPE                   VALUE
---------------------------------------------------------- ------------------------------
lock_sga                             boolean                FALSE
pre_page_sga                         boolean                FALSE
sga_max_size                         big integer            400M
sga_target                           big integer            0
16:12:56 sys@felix SQL>
 

连接到Oracle数据库的用户都能够共享SGA中的数据。通常为了更优化的性能，我们总是期望在物理内存同意的情况下。设置更高的SGA区，以降低物理I/O（SGA中数据缓冲区的增大能够有效地降低物理读）。

1.4 SGA

下图是最常见的数据库实例体系结构图，展现了SGA的结构:

1.4.1  固定区域  - Fixed Area

Fixed  Size  部分是SGA中的固定部分，包括几千个变量和一些小的数据结构，如Latch或地址指针等。这部分内存分配和特定的数据库版本号以及平台有关。不受用户控制。并且这些信息对于数据库来说很重要，可是通常我们用户不须要关心。

固定部分仅仅须要非常小的内存，能够通过一个内部表X$KSMFSV（[K]ernel [S]ervice Layer 。 [M]emoryManagement。Addresses of [F]ixed [S]GA [V]ariables）查询。此外Oracle的内部表X$KSMMEM记录了整个SGA的地址映射关系，通过X$KSMFSV和X$KSMMEM关联，能够找出Fixed Area中每一个变量的设置。

在32位平台上。X$KSMMEM表中每条记录代表4  Bytes，在64位平台。每条记录代表4 Bytes：

sys@felix SQL>select * from x$ksmmem whererownum <5;

ADDR                   INDX    INST_ID KSMMMVAL
---------------- ---------- --------------------------
0000000060000000          0          1 00
0000000060000008          1          1 00
0000000060000010          2          1 00
0000000060000018          3          1 00

16:21:39 sys@felix SQL>

sys@felix SQL>select ksmfsnam,ksmfssiz from x$ksmfsv where ksmfsnam='kcsgscn_';

KSMFSNAM           KSMFSSIZ
-----------------  --------
kcsgscn_                 48

16:23:51 sys@felix SQL>

通过ORADEBUG工具能够得到当前内存中的SCN值：

16:23:51 sys@felix SQL>oradebug setmypid
Statement processed.
16:26:19 sys@felix SQL>oradebug DUMPvar SGA kcsgscn_
kcslf kcsgscn_ [060019598, 0600195C8) = 00183004 00000000 00000000 00000000 000024AE 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 60019278 00000000
16:26:22 sys@felix SQL>

SCN值获取例如以下:

sys@felix SQL>selectto_number('183004','xxxxxxxxxx') from dual;

TO_NUMBER('183004','XXXXXXXXXX')
--------------------------------
                         1585156

16:27:05 sys@felix SQL>

Fixed Area包括非常多控制信息，可是须要注意的是。查询X$KSMFSV视图可能会导致进程异常，须要慎重使用

1.4.1.1 Buffer Cache

Buffer Cache-缓冲区快速缓存，用于存储近期使用的数据块，这些数据块可能是被改动过的。也可能是未经改动的。我们知道。在Oracle对数据的处理过程中，代价最昂贵的就是物理I/O（Physical  I/O）操作了，相同的数据从内存中得到要比从磁盘上读取快得多。所以将尽可能多的数据保存在内存中，能够降低磁盘I/O操作。从而提高数据库的性能。

从Oracle9i開始，Oracle引入了一个新的初始化參数db_cache_size  ,该參数用来定义主Block Size（db_block_size定义的块大小）的Default缓冲池的大小

各内存组件所使用的Granule大小能够通过动态性能视图来查询：

16:36:00 sys@felix SQL>select component,granule_size from v$sga_dynamic_components;

COMPONENT                         GRANULE_SIZE
--------------------------------- ------------
shared pool                            4194304
large pool                             4194304
java pool                              4194304
streams pool                           4194304
DEFAULT buffer cache                   4194304
KEEP buffer cache                      4194304
RECYCLE buffer cache                   4194304
DEFAULT 2K buffer cache                4194304
DEFAULT 4K buffer cache                4194304
DEFAULT 8K buffer cache                4194304
DEFAULT 16K buffer cache               4194304
DEFAULT 32K buffer cache               4194304
Shared IO Pool                         4194304
ASM Buffer Cache                       4194304

14 rows selected.

17:33:14 sys@felix SQL>

Oracle管理Buffer  Cache使用的是LRU算法，可是这又带来另外一个问题。非常多批处理的操作（比方全表扫᧿等）可能会导致Buffer
Cache的刷新，将常常使用的数据“挤出”Buffer Cache，在不同版本号中，Oracle不停的改进LRU算法，以避免这类操作的过度影响。

可是在此之外，Oracle提供了BufferCache的多缓冲池技术从另外一个方面来解决问题。

所谓的多缓冲池技术是指，依据不同数据的不同訪问方式，将Buffer Cache分为Default、Keep和Recycle池三个部分。对于常常使用的数据。我们能够在建表时就指定将其存放在Keep池中；对于常常一次性读取使用的数据，能够将其存放在Recycle池中。Keep池中的数据倾向于一直保存，Recycle池中的数据倾向于即时老化，而Default池则存放未指定存储池的数据。依照LRU算法管理。

默认情况下。全部表都使用DEFAULT池，它的大小就是数据缓冲区Buffer Cache的大小，由初始化參数db_cache_size(8i中是db_block_size*db_block_buffers)决定。

17:33:14 sys@felix SQL>show parameter db_cache_size

NAME                                 TYPE                   VALUE
------------------------------------ ---------------------- ------------------------------
db_cache_size                        big integer            0
17:37:24 sys@felix SQL>

假设我们在创建数据表或改动数据表时指定STORAGE  (BUFFER_POOL KEEP)或者STROAGE(BUFFER_POOL  RECYCLE)语句，就设置了这张表使用KEEP或者RECYCLE缓冲区。

这两个缓冲区的大小分别由初始化參数db_keep_cache_size和db_recycle_cache_size来决定。

17:39:03 sys@felix SQL>show  parameter  db_keep_cache_size

NAME                                 TYPE                   VALUE
------------------------------------ ---------------------- ------------------------------
db_keep_cache_size                   big integer            0

Property	Description
Parameter type	Big integer
Syntax	DB_KEEP_CACHE_SIZE = integer [K | M | G]
Default value	0 (DB_KEEP_CACHE_SIZE is not configured by default)
Modifiable	ALTER SYSTEM
Range of values	Minimum: 0 (values greater than zero are automatically modified to be either the granule size * number of processor groups, or 4 MB * number of CPUs, whichever is greater) Maximum: operating system-dependent
Basic	No

DB_KEEP_CACHE_SIZE specifiesthe size of the KEEP bufferpool. The size of the buffers in the KEEP buffer
pool is the primary blocksize (the block size defined by the DB_BLOCK_SIZE initialization parameter).

17:39:24 sys@felix SQL>show parameter  db_recycle_cache_size

NAME                                 TYPE                   VALUE
------------------------------------ ---------------------- ------------------------------
db_recycle_cache_size                big integer            0
17:39:42 sys@felix SQL>

Property	Description
Parameter type	Big integer
Syntax	DB_RECYCLE_CACHE_SIZE = integer [K | M | G]
Default value	0 (DB_RECYCLE_CACHE_SIZE is not configured by default)
Modifiable	ALTER SYSTEM
Range of values	Minimum: 0 (values greater than zero are automatically modified to be either the granule size * number of processor groups, or 4 MB * number of CPUs, whichever is greater) Maximum: operating system-dependent
Basic	No

DB_RECYCLE_CACHE_SIZE specifiesthe size of the RECYCLE bufferpool. The size of the buffers in the RECYCLE pool
is the primary block size(the block size defined by the DB_BLOCK_SIZE initialization parameter).

17:39:42 sys@felix SQL>show parameter cache_size

NAME                                 TYPE                   VALUE
---------------------------------------------------------- ------------------------------
client_result_cache_size             big integer            0
db_16k_cache_size                    big integer            0
db_2k_cache_size                     big integer            0
db_32k_cache_size                    big integer            0
db_4k_cache_size                     big integer            0
db_8k_cache_size                     big integer            0
db_cache_size                        big integer            0
db_flash_cache_size                  big integer            0
db_keep_cache_size                   big integer            0
db_recycle_cache_size                big integer            0

同一时候还能够看到。在Oracle9i以后存在一系列的db_nk_cache_size參数。这是Oracle9i中引入的多块大小支持。Oracle9i以后同意在同一个数据库中存在多种Block_size的表空间，分别支持：
2k,4k,8k,16k和32k 的Block_size,当中。由db_block_size定义的块大小被称为主Block_size。

假设在数据库中创建不同block_size的表空间则须要分别设定db_nk_cache_size參数。

各缓冲池的设置。我们能够通过查询v$buffer_pool得到：

17:43:03 sys@felix SQL>select id,name,block_size,current_size,target_size from v$buffer_pool;

        ID NAME                                     BLOCK_SIZE CURRENT_SIZE TARGET_SIZE
---------- ---------------------------------------- ---------- ------------ -----------
         3 DEFAULT                                        8192           72          72

17:46:03 sys@felix SQL>

1.4.1.2 Shared Pool

Shared  Pool通常被称为共享池。包括共享内存结构，如SQL区等。SQL区包括SQL解

析树、运行计划等信息，通过共享池。重复运行的SQL能够在不同Session间得到共享。

1.4.1.3 Redo Log Buffer

Redo  Log Buffer-日志缓冲区存储重做日志条目（redo  entries）,日志记录数据库变更，终于将被写出到重做日志文件里，在数据库崩溃或故障时用于恢复。假设 数 据 库 运 行 在 归 档 模 式下，终于日志文件还会被写出到归档日志中，这些归档能够在介质恢复时用于进行数据恢复。

日志缓冲区的大小由初始化參数log_buffer决定。这是一个静态參数。不能动态调整。