Oracle內(nèi)存架構(gòu)詳解

1、Oracle內(nèi)存架構(gòu)詳解 Oracle的內(nèi)存配置與oracle性能息息相關(guān)。關(guān)于內(nèi)存的配置，是最影響Oracle性能的配置。內(nèi)存還直接影響到其他兩個重要資源的消耗：CPU和IO. 先看Oracle內(nèi)存存儲的主要內(nèi)容是什么：程序代碼（PLSQL、Java）；關(guān)于已經(jīng)連接的會話的信息，包括當(dāng)前所有活動和非活動會話；程序運(yùn)行時必須的相關(guān)信息，例如查詢計劃；Oracle進(jìn)程之間共享的信息和相互交流的信息，例如鎖；那些被永久存儲在外圍存儲介質(zhì)上，被cache在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)（如redo log條目，數(shù)據(jù)塊）。 每個Oracle數(shù)據(jù)庫都是由Oracle Instance（實(shí)例）與數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)文件，控制文件、

2、重做日志文件）組成，其中所謂實(shí)例就是用戶同數(shù)據(jù)庫交互的媒介，用戶通過于一個實(shí)例相連來操作數(shù)據(jù)庫。而實(shí)例又是由統(tǒng)一的內(nèi)存結(jié)構(gòu)（SGA，PGA，UGA）和一批內(nèi)存駐留進(jìn)程組成。實(shí)例在操作系統(tǒng)中用ORACLE_SID來標(biāo)識，在Oracle中用參數(shù)INSTANCE_NAME來標(biāo)識， 它們兩個的值是相同的。數(shù)據(jù)庫啟動時，系統(tǒng)首先在服務(wù)器內(nèi)存中分配系統(tǒng)全局區(qū)（SGA）， 構(gòu)成了Oracle的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，然后啟動若干個常駐內(nèi)存的操作系統(tǒng)進(jìn)程，即組成了Oracle的 進(jìn)程結(jié)構(gòu)，內(nèi)存區(qū)域和后臺進(jìn)程合稱為一個Oracle實(shí)例。一 SGA SGA是一組為系統(tǒng)分配的共享的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，可以包含一個數(shù)據(jù)庫實(shí)例的數(shù)據(jù)或控制信息

3、。如果多個用戶連接到同一個數(shù)據(jù)庫實(shí)例，在實(shí)例的SGA中，數(shù)據(jù)可以被多個用戶共享。 當(dāng)數(shù)據(jù)庫實(shí)例啟動時，SGA的內(nèi)存被自動分配；當(dāng)數(shù)據(jù)庫實(shí)例關(guān)閉時，SGA內(nèi)存被回收。 SGA是占用內(nèi)存最大的一個區(qū)域，同時也是影響數(shù)據(jù)庫性能的重要因素。SGA區(qū)是可讀寫的。所有登錄到實(shí)例的用戶都能讀取SGA中的信息，而在oracle做執(zhí)行操作時，服務(wù)進(jìn)程會將修改的信息寫入SGA區(qū)。SGA主要包括了以下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)緩沖（Buffer Cache）重做日志緩沖（Redo Log Buffer）共享池（Shared Pool）Java池（Java Pool）大池（Large Pool）流池（Streams Pool

4、- 10g以后才有）數(shù)據(jù)字典緩存（Data Dictionary Cache）其他信息（如數(shù)據(jù)庫和實(shí)例的狀態(tài)信息）SQL> show sgaTotal System Global Area 612368384 bytesFixed Size 1250428 bytesVariable Size 192940932 bytesDatabase Buffers 411041792 bytesRedo Buffers 7135232 bytesSGA 中的數(shù)據(jù)字典緩存 和其他信息 會被實(shí)例的后臺進(jìn)程所訪問，它們在實(shí)例啟動后就固定在SGA中了，而且不會改變，所以這部分又稱為固定SGA（Fixed

5、 SGA）。這部分區(qū)域的大小一般小于100K。Shared Pool、Java Pool、Large Pool和Streams Pool這幾塊內(nèi)存區(qū)的大小是相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置而改變的，所以有通稱為可變SGA（Variable SGA）。截圖出自O(shè)racle 11g 的架構(gòu)圖。 下載地址：通過下面的語句查詢SQL> show parameter sgaNAME TYPE VALUE- - -lock_sga boolean FALSEpre_page_sga boolean FALSEsga_max_size big integer 584Msga_target big integer 58

6、4M先對這幾個參數(shù)做一下說明：SQL> select name,value ,ISSYS_MODIFIABLE from v$parameter where name like 'sga%'NAME VALUE ISSYS_MOD- - -sga_max_size 612368384 FALSEsga_target 612368384 IMMEDIATE如果ISSYS_MODIFIABLE 返回的是false，說明該參數(shù)無法用alter system語句動態(tài)修改,需要重啟數(shù)據(jù)庫。所以sga_max_size 是不可以動態(tài)調(diào)整的。但是我們可以對sga_target 進(jìn)行動態(tài)

7、的調(diào)整。 SGA_MAX_SIZE：SGA區(qū)包括了各種緩沖區(qū)和內(nèi)存池，而大部分都可以通過特定的參數(shù)來指定他們的大小。但是，作為一個昂貴的資源，一個系統(tǒng)的物理內(nèi)存大小是有限。盡管對于CPU的內(nèi)存尋址來說，是無需關(guān)系實(shí)際的物理內(nèi)存大小的，但是過多的使用虛擬內(nèi)存導(dǎo)致page in/out，會大大影響系統(tǒng)的性能，甚至可能會導(dǎo)致系統(tǒng)crash。所以需要有一個參數(shù)來控制SGA使用虛擬內(nèi)存的最大大小，這個參數(shù)就是SGA_MAX_SIZE。當(dāng)實(shí)例啟動后，各個內(nèi)存區(qū)只分配實(shí)例所需要的最小大小，在隨后的運(yùn)行過程中，再根據(jù)需要擴(kuò)展他們的大小，而他們的總和大小受到了SGA_MAX_SIZE的限制。當(dāng)試圖增加一個內(nèi)存的

8、大小，并且如果這個值導(dǎo)致所有內(nèi)存區(qū)大小總和大于SGA_MAX_SIZE時，oracle會提示錯誤，不允許修改。當(dāng)然，如果在設(shè)置參數(shù)時，指定區(qū)域?yàn)閟pfile時（包括修改SGA_MAX_SIZE本身），是不會受到這個限制的。這樣就可能出現(xiàn)這樣的情況，在spfile中，SGA各個內(nèi)存區(qū)設(shè)置大小總和大于SGA_MAX_SIZE。這時，oracle會如下處理：當(dāng)實(shí)例再次啟動時，如果發(fā)現(xiàn)SGA各個內(nèi)存總和大于SGA_MAX_SIZE，它會將SGA_MAX_SIZE的值修改為SGA各個內(nèi)存區(qū)總和的值。SGA所分配的是虛擬內(nèi)存，但是，在我們配置SGA時，一定要使整個SGA區(qū)都在物理內(nèi)存中，否則，會導(dǎo)致SGA

9、頻繁的頁入/頁出，會極大影響系統(tǒng)性能。對于OLTP系統(tǒng)，一般的建議是將SGA_MAX_SIZE 設(shè)為物理內(nèi)存的60%，PGA 設(shè)為20%。 但是現(xiàn)在服務(wù)器內(nèi)存是相當(dāng)大的。 幾百G的內(nèi)存隨處可見。60%也就是幾百G內(nèi)存。 顯然這樣也是不合適的。 所以要根據(jù)自己系統(tǒng)來設(shè)定設(shè)定這個值。這個也就所說的DBA的經(jīng)驗(yàn)。 這是是需要經(jīng)驗(yàn)的積累。 下表的幾個數(shù)值供參考。系統(tǒng)內(nèi)存SGA_MAX_SIZE值1G400-500M2G1G4G2500M8G5G SGA的實(shí)際大小可以通過以下公式估算：SGA實(shí)際大小 = DB_CACHE_SIZE + DB_KEEP_CACHE_SIZE + DB_RECYCLE_CA

10、CHE_SIZE + DB_nk_CACHE_SIZE + SHARED_POOL_SIZE + LARGE_POOL_SIZE + JAVA_POOL_SIZE + STREAMS_POOL_SIZE（10g中的新內(nèi)存池） + LOG_BUFFERS+11K(Redo Log Buffer的保護(hù)頁) + 1MB + 16M(SGA內(nèi)部內(nèi)存消耗，適合于9i及之前版本)PRE_PAGE_SGA：oracle實(shí)例啟動時，會只載入各個內(nèi)存區(qū)最小的大小。而其他SGA內(nèi)存只作為虛擬內(nèi)存分配，只有當(dāng)進(jìn)程touch到相應(yīng)的頁時，才會置換到物理內(nèi)存中。我們可以通過設(shè)置PRE_PAGE_SGA參數(shù)，讓實(shí)例一啟動

11、后，所有SGA都分配到物理內(nèi)存。這個參數(shù)的默認(rèn)值為FALSE，即不將全部SGA置入物理內(nèi)存中。當(dāng)設(shè)置為TRUE時，實(shí)例啟動會將全部SGA置入物理內(nèi)存中。它可以使實(shí)例啟動達(dá)到它的最大性能狀態(tài)，但是，啟動時間也會更長（因?yàn)闉榱耸顾蠸GA都置入物理內(nèi)存中，oracle進(jìn)程需要touch所有的SGA頁）。SQL> alter system set pre_page_sga=true scope=spfile;LOCK_SGA為了保證SGA都被鎖定在物理內(nèi)存中，而不必頁入/頁出，可以通過參數(shù)LOCK_SGA來控制。這個參數(shù)默認(rèn)值為FALSE，當(dāng)指定為TRUE時，可以將全部SGA都鎖定在物理內(nèi)存中

12、。當(dāng)然，有些系統(tǒng)不支持內(nèi)存鎖定，這個參數(shù)也就無效了。SGA_TARGETOracle10g中引入的一個非常重要的參數(shù)。在10g之前，SGA的各個內(nèi)存區(qū)的大小都需要通過各自的參數(shù)指定，并且都無法超過參數(shù)指定大小的值，盡管他們之和可能并沒有達(dá)到SGA的最大限制。此外，一旦分配后，各個區(qū)的內(nèi)存只能給本區(qū)使用，相互之間是不能共享的。拿SGA中兩個最重要的內(nèi)存區(qū)Buffer Cache和Shared Pool來說，它們兩個對實(shí)例的性能影響最大，但是就有這樣的矛盾存在：在內(nèi)存資源有限的情況下，某些時候數(shù)據(jù)被cache的需求非常大，為了提高buffer hit，就需要增加Buffer Cache，但由于SG

13、A有限，只能從其他區(qū)“搶”過來如縮小Shared Pool，增加Buffer Cache；而有時又有大塊的PLSQL代碼被解析駐入內(nèi)存中，導(dǎo)致Shared Pool不足，甚至出現(xiàn)4031錯誤，又需要擴(kuò)大Shared Pool，這時可能又需要人為干預(yù)，從Buffer Cache中將內(nèi)存奪回來。10g 以后有了新特性：自動共享內(nèi)存管理（Automatic Shared Memory Management ASMM）。而控制這一特性的，也就僅僅是這一個參數(shù)SGA_TARGE。設(shè)置這個參數(shù)后，就不需要為每個內(nèi)存區(qū)來指定大小了。SGA_TARGET指定了SGA可以使用的最大內(nèi)存大小，而SGA中各個內(nèi)存的

14、大小由Oracle自行控制，不需要人為指定。Oracle可以隨時調(diào)節(jié)各個區(qū)域的大小，使之達(dá)到系統(tǒng)性能最佳狀態(tài)的個最合理大小，并且控制他們之和在SGA_TARGET指定的值之內(nèi)。一旦給SGA_TARGET指定值后（默認(rèn)為0，即沒有啟動ASMM），就自動啟動了ASMM特性。如果不設(shè)置SGA_TARGET，則自動共享內(nèi)存管理功能被禁止。設(shè)置了SGA_TARGET后，以下的SGA內(nèi)存區(qū)就可以由ASMM來自動調(diào)整：共享池（Shared Pool）Java池（Java Pool）大池（Large Pool）數(shù)據(jù)緩存區(qū)（Buffer Cache）流池（Streams Pool）對于SGA_TARGET的限制

15、，它的大小是不能超過SGA_MAX_SIZE的大小的。要注意的是：當(dāng)指定SGA_TARGET小于SGA_MAX_SIZE，實(shí)例重啟后，SGA_MAX_SIZE就自動變?yōu)楹蚐GA_TARGET一樣的值了。SGA_TARGET，它的值可以動態(tài)修改（在SGA_MAX_SIZE范圍內(nèi)）。在10g之前，如果需要修改SGA的大小（即修改SGA_MAX_SIZE的值）需要重啟實(shí)例才能生效。當(dāng)然，在10g中，修改SGA_MAX_SIZE的值還是需要重啟的。但是有了SGA_TARGET后，可以將SGA_MAX_SIZE設(shè)置偏大，再根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整SGA_TARGET的值（我個人不推薦頻繁修改SGA的大小，SGA

16、_TARGET在實(shí)例啟動時設(shè)置好，以后不要再修改）。SGA_TARGET帶來一個重要的好處就是，能使SGA的利用率達(dá)到最佳，從而節(jié)省內(nèi)存成本。因?yàn)锳SMM啟動后，Oracle會自動根據(jù)需要調(diào)整各個區(qū)域的大小，大大減少了某些區(qū)域內(nèi)存緊張，而某些區(qū)域又有內(nèi)存空閑的矛盾情況出現(xiàn)。這也同時大大降低了出現(xiàn)4031錯誤的幾率。1.1 Database Buffer CacheBuffer Cache是SGA區(qū)中專門用于存放從數(shù)據(jù)文件中讀取的的數(shù)據(jù)塊拷貝的區(qū)域。Oracle進(jìn)程如果發(fā)現(xiàn)需要訪問的數(shù)據(jù)塊已經(jīng)在buffer cache中，就直接讀寫內(nèi)存中的相應(yīng)區(qū)域，而無需讀取數(shù)據(jù)文件，從而大大提高性能（內(nèi)存的讀

17、取效率是磁盤讀取效率的14000倍）。Buffer cache對于所有oracle進(jìn)程都是共享的，即能被所有oracle進(jìn)程訪問。和Shared Pool一樣，buffer cache被分為多個集合，這樣能夠大大降低多CPU系統(tǒng)中的爭用問題。1.1.1 Buffer cache的管理Oracle對于buffer cache的管理，是通過兩個重要的鏈表實(shí)現(xiàn)的：寫鏈表和最近最少使用鏈表（the Least Recently Used LRU）。寫鏈表所指向的是所有臟數(shù)據(jù)塊緩存（即被進(jìn)程修改過，但還沒有被回寫到數(shù)據(jù)文件中去的數(shù)據(jù)塊，此時緩沖中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)不一致）。而LRU鏈表指向的是所有

18、空閑的緩存、pin住的緩存以及還沒有來的及移入寫鏈表的臟緩存?？臻e緩存中沒有任何有用的數(shù)據(jù)，隨時可以使用。而pin住的緩存是當(dāng)前正在被訪問的緩存。LRU鏈表的兩端就分別叫做最近使用端（the Most Recently Used MRU）和最近最少使用端（LRU）。1）Buffer cache的數(shù)據(jù)塊訪問當(dāng)一個Oracle進(jìn)程訪問一個緩存時，這個進(jìn)程會將這塊緩存移到LRU鏈表中的MRU。而當(dāng)越來越多的緩沖塊被移到MRU端，那些已經(jīng)過時的臟緩沖（即數(shù)據(jù)改動已經(jīng)被寫入數(shù)據(jù)文件中，此時緩沖中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)已經(jīng)一致）則被移到LRU鏈表中LRU端。當(dāng)一個Oracle用戶進(jìn)程第一次訪問一個數(shù)據(jù)塊

19、時，它會先查找buffer cache中是否存在這個數(shù)據(jù)塊的拷貝。如果發(fā)現(xiàn)這個數(shù)據(jù)塊已經(jīng)存在于buffer cache（即命中cache hit），它就直接讀從內(nèi)存中取該數(shù)據(jù)塊。如果在buffer cache中沒有發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)塊（即未命中cache miss），它就需要先從數(shù)據(jù)文件中讀取該數(shù)據(jù)塊到buffer cache中，然后才訪問該數(shù)據(jù)塊。命中次數(shù)與進(jìn)程讀取次數(shù)之比就是我們一個衡量數(shù)據(jù)庫性能的重要指標(biāo)：buffer hit ratio（buffer命中率），可以通過以下語句獲得自實(shí)例啟動至今的buffer命中率：SQL>select (1-(sum(decode(name, '

20、physical reads',value,0)/(sum(decode(name, 'db block gets',value,0) +sum(decode(name,'consistent gets',value,0) * 100 "Hit Ratio" from v$sysstat; Hit Ratio-98.3471481一個良好性能的系統(tǒng)，命中率一般保持在95%左右。關(guān)于命中率，可以參考我的blog：Oracle 檢查命中率的SQL上面提到，如果未命中（missed），則需要先將數(shù)據(jù)塊讀取到緩存中去。這時，oracle進(jìn)程需

21、要從空閑列表種找到一個適合大小的空閑緩存。如果空閑列表中沒有適合大小的空閑buffer，它就會從LRU端開始查找LRU鏈表，直到找到一個可重用的緩存塊或者達(dá)到最大查找塊數(shù)限制。在查找過程中，如果進(jìn)程找到一個臟緩存塊，它將這個緩存塊移到寫鏈表中去，然后繼續(xù)查找。當(dāng)它找到一個空閑塊后，就從磁盤中讀取數(shù)據(jù)塊到緩存塊中，并將這個緩存塊移到LRU鏈表的MRU端。當(dāng)有新的對象需要請求分配buffer時，會通過內(nèi)存管理模塊請求分配空閑的或者可重用的buffer?！癴ree buffer requested”就是產(chǎn)生這種請求的次數(shù)；當(dāng)請求分配buffer時，已經(jīng)沒有適合大小的空閑buffer時，需要從LRU鏈

22、表上獲取到可重用的buffer。但是，LRU鏈表上的buffer并非都是立即可重用的，還會存在一些塊正在被讀寫或者已經(jīng)被別的用戶所等待。根據(jù)LRU算法，查找可重用的buffer是從鏈表的LRU端開始查找的，如果這一段的前面存在這種不能理解被重用的buffer，則需要跳過去，查找鏈表中的下一個buffer。“free buffer inspected”就是被跳過去的buffer的數(shù)目。如果Oracle用戶進(jìn)程達(dá)到查找塊數(shù)限制后還沒有找到空閑緩存，它就停止查找LRU鏈表，并且通過信號同志DBW0進(jìn)程將臟緩存寫入磁盤去。2) 全表掃描當(dāng)發(fā)生全表掃描（Full Table Scan）時，用戶進(jìn)程讀取表

23、的數(shù)據(jù)塊，并將他們放在LRU鏈表的LRU端（和上面不同，不是放在MRU端）。這樣做的目的是為了使全表掃描的數(shù)據(jù)盡快被移出。因?yàn)槿頀呙枰话惆l(fā)生的頻率較低，并且全表掃描的數(shù)據(jù)塊大部分在以后都不會被經(jīng)常使用到。而如果你希望全表掃描的數(shù)據(jù)能被cache住，使之在掃描時放在MRU端，可以通過在創(chuàng)建或修改表（或簇）時，指定CACHE參數(shù)。3) Flush Buffer回顧一下前面一個用戶進(jìn)程訪問一個數(shù)據(jù)塊的過程，如果訪問的數(shù)據(jù)塊不在buffer cache中，就需要掃描LRU鏈表，當(dāng)達(dá)到掃描塊數(shù)限制后還沒有找到空閑buffer，就需要通知DBW0將臟緩存回寫到磁盤。如果一個系統(tǒng)中存在大量的臟緩沖，那么就

24、可能導(dǎo)致用戶進(jìn)程訪問數(shù)據(jù)性能下降。我們可以通過人工干預(yù)將所有臟緩沖回寫到磁盤去，這就是flush buffer。在9i，可以用以下語句：alter system set events = 'immediate trace name flush_cache' -9i在10g，可以用以下方式（9i的方式在10g仍然有效）：alter system flush buffer_cache; - 10g另外，9i的設(shè)置事件的方式可以是針對系統(tǒng)全部的，也可以是對會話的（即將該會話造成的臟緩沖回寫）。1.1.2 Buffer Cache的重要參數(shù)配置 1) Buffer Cache的大小配置

25、由于Buffer Cache中存放的是從數(shù)據(jù)文件中來的數(shù)據(jù)塊的拷貝，因此，它的大小的計算也是以塊的尺寸為基數(shù)的。而數(shù)據(jù)塊的大小是由參數(shù)db_block_size指定的。9i以后，塊的大小默認(rèn)是8K，它的值一般設(shè)置為和操作系統(tǒng)的塊尺寸相同或者它的倍數(shù)。而參數(shù)db_block_buffers則指定了Buffer Cache中緩存塊數(shù)。因此，buffer cache的大小就等于db_block_buffers * db_block_size。在9i以后，Oracle引入了一個新參數(shù)：db_cache_size。這個參數(shù)可以直接指定Buffer Cache的大小，而不需要通過上面的方式計算出。它的默認(rèn)

26、值48M，這個數(shù)對于一個系統(tǒng)來說一般是不夠用的。10G中提供了自動內(nèi)存管理,通過使用sga_target在在多個組件間自動分配內(nèi)存以保證最有效的內(nèi)存使用.如shared pool javapool largepool buffer cache都無需顯式設(shè)置這些組件的大小,默認(rèn)都是0,當(dāng)某個組件需要內(nèi)存時,可以通過內(nèi)部自動調(diào)整機(jī)制請求內(nèi)存轉(zhuǎn)移.注意：db_cache_size和db_block_buffers是不能同時設(shè)置的，否則實(shí)例啟動時會報錯。SQL> alter system set db_block_buffers=16384 scope=spfile;system altered

27、.SQL> alter system set db_cache_size=20M scope=memory;system altered.SQL> startup forceORA-00381: cannot use both new and old parameters for buffer cache size specification 9i中，推薦使用db_cache_size來指定buffer cache的大小。在OLTP系統(tǒng)中，對于DB_CACHE_SIZE的設(shè)置，推薦配置是：DB_CACHE_SIZE = SGA_MAX_SIZE/2 SGA_MAX_SIZE*2/3

28、最后，DB_CACHE_SIZE是可以聯(lián)機(jī)修改的，即實(shí)例無需重啟，除非增大Buffer Cache導(dǎo)致SGA實(shí)際大小大于SGA_MAX_SIZE。2） 多種塊尺寸系統(tǒng)中的Buffer Cache的配置從9i開始，Oracle支持創(chuàng)建不同塊尺寸的表空間，并且可以為不同塊尺寸的數(shù)據(jù)塊指定不同大小的buffer cache。9i以后，除了SYSTEM表空間和TEMPORARY表空間必須使用標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸外，所有其他表空間都可以最多指定四種不同的塊尺寸。而標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸還是由上面的所說的參數(shù)db_block_size來指定。而db_cache_size則是標(biāo)致塊尺寸的buffer cache的大小。非標(biāo)準(zhǔn)塊尺

29、寸的塊大小可以在創(chuàng)建表空間（CREATE TABLESPACE）是通過BLOCKSIZE參數(shù)指定。而不同塊尺寸的buffer cache的大小就由相應(yīng)參數(shù)DB_nK_CACHE_SZIE來指定，其中n可以是2，4，8，16或者32。例如，你創(chuàng)建了一個塊大小為16K的非標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸的表空間，你就可以通過設(shè)置DB_16K_CACHE_SIZE為來指定緩存這個表空間數(shù)據(jù)塊的buffer cache的大小。任何一個尺寸的Buffer Cache都是不可以緩存其他尺寸的數(shù)據(jù)塊的。因此，如果你打算使用多種塊尺寸用于你的數(shù)據(jù)庫的存儲，你必須最少設(shè)置DB_CACHE_SIZE和DB_nK_CACHE_SIZE中

30、的一個參數(shù)（10g后，指定了SGA_TARGET就可以不需要指定Buffer Cache的大小）。并且，你需要給你要用到的非標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸的數(shù)據(jù)塊指定相應(yīng)的Buffer Cache大小。這些參數(shù)使你可以為系統(tǒng)指定多達(dá)4種不同塊尺寸的Buffer Cache。另外，注意一點(diǎn)，DB_nK_CACHE_SIZE參數(shù)不能設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸的緩沖區(qū)大小。舉例來說，如果 DB_BLOCK_SIZE設(shè)定為 4K，就不能再設(shè)定 DB_4K_CACHE_SIZE參數(shù)。3）多緩沖池可以配置不同的buffer cache，可以達(dá)到不同的cache數(shù)據(jù)的目的。比如，可以設(shè)置一部分buffer cache緩存過的數(shù)據(jù)在使用后后

31、馬上釋放，使后來的數(shù)據(jù)可以立即使用緩沖池；還可以設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)入緩沖池后就被keep住不再釋放。部分?jǐn)?shù)據(jù)庫對象（表、簇、索引以及分區(qū)）可以控制他們的數(shù)據(jù)緩存的行為，而這些不同的緩存行為就使用不同緩沖池。保持緩沖池（Keep Buffer Pool）用于緩存那些永久駐入內(nèi)存的數(shù)據(jù)塊。它的大小由參數(shù)DB_KEEP_CACHE_SZIE控制；回收緩沖池（Recycle Buffer Pool）會立即清除那些不在使用的數(shù)據(jù)緩存塊。它的大小由參數(shù)DB_RECYLE_CACHE_SIZE指定；默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)緩存池，也就是上面所說的DB_CACHE_SIZE指定。這三個參數(shù)相互之間是獨(dú)立的。并且他們都只適用于標(biāo)準(zhǔn)塊

32、尺寸的數(shù)據(jù)塊。與8i兼容參數(shù)DB_BLOCK_BUFFERS相應(yīng)的，DB_KEEP_CACHE_SIZE對應(yīng)有BUFFER_POOL_KEEP、DB_RECYLE_CACHE_SIZE對應(yīng)有BUFFER_POOL_RECYCLE。同樣，這些參數(shù)之間是互斥的，即DB_KEEP_CACHE_SIZE和BUFFER_POOL_KEEP之間只能設(shè)置一個。4） 緩沖池建議器從9i開始，Oracle提供了一些自動優(yōu)化工具，用于調(diào)整系統(tǒng)配置，提高系統(tǒng)性能。建議器就是其中一種。建議器的作用就是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通過監(jiān)視相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，給相關(guān)配置在不同情況下的性能效果，提供給DBA做決策，以選取最佳的配置。9i中

33、，Buffer Cache就有了相應(yīng)的建議器。參數(shù)db_cache_advice用于該建議器的開關(guān)，默認(rèn)值為FALSE（即關(guān)）。當(dāng)設(shè)置它為TRUE后，在系統(tǒng)運(yùn)行一段時間后，就可以查詢視圖v$db_cache_advice來決定如何使之DB_CACHE_SIZE了。關(guān)于這個建議器和視圖，我們會在下面的內(nèi)容中介紹。5） 其他相關(guān)參數(shù)DB_BLOCK_LRU_LATCHESLRU鏈表作為一個內(nèi)存對象，對它的訪問是需要進(jìn)行鎖(latch)控制的，以防止多個用戶進(jìn)程同時使用一個空閑緩存塊。DB_BLOCK_LRU_LATCHES設(shè)置了LUR latch的數(shù)量范圍。Oracle通過一系列的內(nèi)部檢測來決定是

34、否使用這個參數(shù)值。如果這個參數(shù)沒有設(shè)置，Oracle會自動為它計算出一個值。一般來說，oracle計算出來的值是比較合理，無需再去修改。9i以后這個參數(shù)是隱含參數(shù)。對于隱含參數(shù)，我建議在沒有得到Oracle支持的情況下不要做修改，否則，如果修改了，Oracle是可以拒絕為你做支持的。 DB_WRITER_PROCESSES在前面分析Oracle讀取Buffer Cache時，提到一個Oracle重要的后臺進(jìn)程DBW0，這個（或這些）進(jìn)程負(fù)責(zé)將臟緩存塊寫回到數(shù)據(jù)文件種去，稱為數(shù)據(jù)庫書寫器進(jìn)程（Database Writer Process）。DB_WRITER_PROCESSES參數(shù)配置寫進(jìn)程的

35、個數(shù)，各個進(jìn)程以DBWn區(qū)分，其中n>=0，是進(jìn)程序號。一般情況下，DB_WRITER_PROCESSES = MAX(1, TRUNC(CPU數(shù)/8)。也就是說，CPU數(shù)小于8時，DB_WRITER_PROCESSES為1，即只有一個寫進(jìn)程DBW0。這對于一般的系統(tǒng)來說也是足夠用。當(dāng)你的系統(tǒng)的修改數(shù)據(jù)的任務(wù)很重，并且已經(jīng)影響到性能時，可以調(diào)整這個參數(shù)。這個參數(shù)不要超過CPU數(shù)，否則多出的進(jìn)程也不會起作用，另外，它的最大值不能超過20。DBWn進(jìn)程除了上面提到的在用戶進(jìn)程讀取buffer cache時會被觸發(fā)，還能被Checkpoint觸發(fā)（Checkpoint是實(shí)例從redo log中

36、做恢復(fù)的起始點(diǎn)）。1.2 Share PoolSGA中的共享池由庫緩存（Library Cache）、字典緩存（Dictionary Cache）、用于并行執(zhí)行消息的緩沖以及控制結(jié)構(gòu)組成。Shared Pool的大小由參數(shù)SHARED_POOL_SIZE決定。9i中，在32位系統(tǒng)下，這個參數(shù)的默認(rèn)值是8M，而64位系統(tǒng)下的默認(rèn)值位64M。最大為4G。 10g 以后可以通過SGA_TARGET 參數(shù)來自動調(diào)整。 對于Shared Pool的內(nèi)存管理，是通過修正過的LRU算法表來實(shí)現(xiàn)的。1.2.1 庫緩存（Library Cache）Library Cache中包括共享SQL區(qū)（Shared SQ

37、L Areas）、PL/SQL存儲過程以及控制結(jié)構(gòu)（如鎖、庫緩存句柄）。任何用戶都可以訪問共享SQL區(qū)（可以通過v$sqlarea訪問，隨后會介紹這個重要視圖）。因此庫緩存存在于SGA的共享池中。1） 共享SQL區(qū)和私有SQL區(qū)Oracle會為每一條SQL語句運(yùn)行（每運(yùn)行一條語句Oracle都會打開一個游標(biāo)）提供一個共享SQL區(qū)（Shared SQL Areas）和私有SQL區(qū)（Private SQL Areas屬于PGA）。當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩個（或多個）用戶都在運(yùn)行同一SQL語句時，Oracle會重新組織SQL區(qū)，使這些用戶能重用共享SQL區(qū)。但他們還會在私有SQL區(qū)中保存一份這條SQL語句的拷貝。一

38、個共享SQL區(qū)中保存了一條語句的解析樹和查詢計劃。在多用戶系統(tǒng)中，Oracle通過為SQL語句使用同一共享SQL區(qū)多次運(yùn)行來節(jié)省內(nèi)存。當(dāng)一條新的SQL語句被解析時，Oracle從共享池中分配一塊內(nèi)存來存儲共享SQL區(qū)。這塊內(nèi)存的大小與這條語句的復(fù)雜性相關(guān)。如果Shared Pool不夠空間分配給共享SQL區(qū)，Oracle將釋放從LRU鏈表中查找到最近最少使用的內(nèi)存塊，直到有足夠空間給新的語句的共享SQL區(qū)。如果Oracle釋放的是一個共享SQL區(qū)的內(nèi)存，那么相應(yīng)的語句在下次執(zhí)行時需要再次解析并重新分配共享SQL區(qū)。而從解析語句到分配共享SQL區(qū)是一個比較消耗CPU的工程。這就是為什么我們提倡使

39、用綁定變量的原因了。在沒有使用綁定變量時，語句中的變量的數(shù)值不同，oracle就視為一條新的語句（9i后可以通過cursor_sharing來控制），重復(fù)上面的解析、內(nèi)存分配的動作，將大大消耗系統(tǒng)資源，降低系統(tǒng)性能。2） PL/SQL程序單元Oracle對于PL/SQL程序單元（存儲過程、函數(shù)、包、匿名PL/SQL塊和觸發(fā)器）的處理過程和對單個的SQL語句的處理過程相似。它會分配一個共享區(qū)來存儲被解析、編譯過的程序單元。同時分配一個私有區(qū)域來存放運(yùn)行程序單元的會話所指定的程序單元的參數(shù)值（包括本地變量、全局變量和包變量這也叫做包的實(shí)例化）和用于執(zhí)行程序所需的內(nèi)存。如果多個用戶運(yùn)行同一個程序單元

40、，則他們共享同一個共享區(qū)域，并且各自保持一份私有區(qū)域，用于用戶會話中指定的變量值。而一個PL/SQL程序單元中的每條單個SQL語句的處理過程則和上面描述的SQL語句的處理過程相同。要注意一點(diǎn)，盡管這些語句是從PL/SQL程序單元中來的，但是Oracle還是會為這些語句分配一塊共享SQL區(qū)，同時為每個用戶分配一個相應(yīng)的私有SQL區(qū)。1.2.2 字典緩存（Dictionary Cache） 數(shù)據(jù)字典是有關(guān)于數(shù)據(jù)庫的參考信息、數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)信息和數(shù)據(jù)庫中的用戶信息的一組表和視圖的集合，如我們常用到的V$視圖、DBA_視圖都屬于數(shù)據(jù)字典。在SQL語句解析的過程中，Oracle可以非常迅速的訪問（如果需要

41、的話）這些數(shù)據(jù)字典，在SQL Trace中，這種對數(shù)據(jù)字典的訪問就被統(tǒng)計為回調(diào)（recursive calls）。因?yàn)镺racle對數(shù)據(jù)字典訪問如此頻繁，因此內(nèi)存中有兩處地方被專門用于存放數(shù)據(jù)字典。一個地方就是數(shù)據(jù)字典緩存（Data Dictionary Cache）。數(shù)據(jù)字典緩存也被稱為行緩存（Row Cache），因?yàn)樗且杂涗浶袨閱卧鎯?shù)據(jù)的，而不像Buffer Cache是以數(shù)據(jù)塊為單元存儲數(shù)據(jù)。內(nèi)存中另外一個存儲數(shù)據(jù)字典的地方是庫緩存。所有Oracle的用戶都可以訪問這兩個地方以獲取數(shù)據(jù)字典信息。1.2.3 共享池的內(nèi)存管理 通常來說，共享池是根據(jù)修正過的LRU算法來是否其中的對象

42、（共享SQL區(qū)和數(shù)據(jù)自動記錄行）的，否則這些對象就一直保持在共享池中。如果共享池需要為一個新對象分配內(nèi)存，并且共享池中沒有足夠內(nèi)存時，內(nèi)存中那些不經(jīng)常使用的對象就被釋放掉。一個被許多會話使用過的共享池對象，即使最初創(chuàng)建它的進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束，只要它是有用的，都會被修正過的LRU算法一直保持在共享池中。這樣就使一個多用戶的Oracle系統(tǒng)對SQL語句的處理和內(nèi)存消耗最小。注意，即使一個共享SQL區(qū)與一個打開的游標(biāo)相關(guān)，但如果它長時間沒有被使用，它還是可能會被從共享池中釋放出來。而此時如果打開的游標(biāo)還需要運(yùn)行它的相關(guān)語句，Oracle就會重新解析語句，并分配新的共享SQL區(qū)。 當(dāng)一條SQL語句被提交給O

43、racle執(zhí)行，Oracle會自動執(zhí)行以下的內(nèi)存分配步驟：1 Oracle檢查共享池，看是否已經(jīng)存在關(guān)于這條語句的共享SQL區(qū)。如果存在，這個共享SQL區(qū)就被用于執(zhí)行這條語句。而如果不存在，Oracle就從共享池中分配一塊新的共享SQL區(qū)給這條語句。同時，無論共享SQL區(qū)存在與否，Oracle都會為用戶分配一塊私有SQL區(qū)以保存這條語句相關(guān)信息（如變量值）。2 Oracle為會話分配一個私有SQL區(qū)。私有SQL區(qū)的所在與會話的連接方式相關(guān)。在以下情況下，Oracle也會將共享SQL區(qū)從共享池中釋放出來：1）當(dāng)使用ANALYZE語句更新或刪除表、簇或索引的統(tǒng)計信息時，所有與被分析對象相關(guān)的共享S

44、QL區(qū)都被從共享池中釋放掉。當(dāng)下一次被釋放掉的語句被執(zhí)行時，又重新在一個新的共享SQL區(qū)中根據(jù)被更新過的統(tǒng)計信息重新解析。2） 當(dāng)對象結(jié)構(gòu)被修改過后，與該對象相關(guān)的所有共SQL區(qū)都被標(biāo)識為無效（invalid）。在下一次運(yùn)行語句時再重新解析語句。3）如果數(shù)據(jù)庫的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名（Global Database Name）被修改了，共享池中的所有信息都會被清空掉。4）DBA通過手工方式清空共享池：ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL; Shared Pool能被分成幾個區(qū)域，分別被不同的latch（latch數(shù)最大為7，可以通過隱含參數(shù)_kghdsidx_count設(shè)置）保護(hù)

45、。表x$kghlu可以查看shared pool中的LRU列表。當(dāng)滿足以下條件之一時，shared pool會分為多個區(qū)，分別有不同的LRU鏈表管理：1）在10g之前版本，如果shared pool大于128M、CPU數(shù)量大于4；2）Oracle數(shù)據(jù)庫版本為10g這時，在x$kghlu中就會對應(yīng)不同記錄。1.2.4 保留共享池前面提到，如果Oracle解析一個 PL/SQL程序單元，也需要從共享池中分配內(nèi)存給這些程序單元對象。由于這些對象本一般比較大（如包），所以分配的內(nèi)存空間也相對較大。系統(tǒng)經(jīng)過長時間運(yùn)行后，共享池可能存在大量內(nèi)存碎片，導(dǎo)致無法滿足對于大塊內(nèi)存段的分配。為了使有足夠空間緩存大

46、程序塊，Oracle專門從共享池內(nèi)置出一塊區(qū)域來來分配內(nèi)存保持這些大塊。這個保留共享池的默認(rèn)大小是共享池的5%。它的大小也可以通過參數(shù)SHARED_POOL_RESERVED_SIZE來調(diào)整。保留區(qū)是從共享池中分配，不是直接從SGA中分配的，它是共享池的保留部分，用于存儲大塊段。Shared Pool中內(nèi)存大于5000字節(jié)的大段就會被存放在共享池的保留部分。而這個大小限制是通過隱含參數(shù)_SHARED_POOL_RESERVED_MIN_ALLOC來設(shè)定的（如前面所說，隱含參數(shù)不要去修改它）。除了在實(shí)例啟動過程中，所有小于這個數(shù)的內(nèi)存段永遠(yuǎn)都不會放到保留部分中，而大于這個值的大內(nèi)存段也永遠(yuǎn)不會存

47、放到非保留區(qū)中，即使共享池的空間不夠用的情況下也是如此。保留區(qū)的空閑內(nèi)存也不會被包含在普通共享池的空閑列表中。它會維護(hù)一個單獨(dú)的空閑列表。保留池也不會在它的LRU列表中存放可重建（Recreatable關(guān)于內(nèi)存段的各種狀態(tài)我們在后面的內(nèi)容中再介紹）段。當(dāng)釋放普通共享池空閑列表上的內(nèi)存時是不會清除這些大段的，同樣，在釋放保留池的空閑列表上的大內(nèi)存段時也不會清除普通共享池中內(nèi)存。通過視圖V$SHARED_POOL_RESERVED可以查到保留池的統(tǒng)計信息。其中字段REQUEST_MISSES記錄了沒有立即從空閑列表中得到可用的大內(nèi)存段請求次數(shù)。這個值要為0。因?yàn)楸Ａ魠^(qū)必須要有足夠個空閑內(nèi)存來適應(yīng)那

48、些短期的內(nèi)存請求，而無需將那些需要長期cache住的沒被pin住的可重建的段清除。否則就需要考慮增大SHARED_POOL_RESERVED_SIZE了。可以通過觀察視圖V$SHARED_POOL_RESERVED的MAX_USED_SPACE字段來判斷保留池的大小是否合適。大多數(shù)情況下，你會觀察到保留池是很少被使用的，也就是說5%的保留池空間可能有些浪費(fèi)。但這需要經(jīng)過長期觀察來決定是否需要調(diào)整保留池大小。保留區(qū)使用shared pool的LRU鏈表來管理內(nèi)存塊，但是在做掃描時，相互是不受影響的。例如，內(nèi)存管理器掃描shared pool的LRU鏈表，清出空間以分配給一個小于5000字節(jié)的內(nèi)存

49、請求，是不會清出保留區(qū)的內(nèi)存塊的，相反亦然。1.2.5 將重要、常用對象保持（Keep）在共享池中根據(jù)LRU算法，一些一段時間沒有使用到的內(nèi)存塊會被情況釋放。這就可能導(dǎo)致一些重要的對象（如一個含有大量通用算法函數(shù)的包、被cache的序列）被從內(nèi)存中清除掉。這些對象可能只是間歇被使用，但是因?yàn)樗麄兊奶幚磉^程復(fù)雜（不僅包本身重新分配內(nèi)存、解析，還要檢查里面的所有語句），要在內(nèi)存中重建他們的代價非常大。我們可以通過調(diào)用存儲過程DBMS_SHARED_POOL.KEEP將這些對象保持在共享池中來降低這種風(fēng)險。這個存儲過程立即將對象及其從事對象載入library cache中，并將他們都標(biāo)記為保持（Ke

50、eping）狀態(tài)。對于這種對象，我們建議在實(shí)例啟動時就Keep住，以減少內(nèi)存碎片的幾率。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為那些大對象（如包）是沒有必要被Keep住的，因?yàn)樗麄儠槐３衷诠蚕沓氐谋Ａ魠^(qū)（如前所述，這個區(qū)通常使用率很低），所以一般不可能被清出。這個觀點(diǎn)是錯誤滴！因?yàn)榇蠖鄶?shù)大對象實(shí)際上是被分為多個小的內(nèi)存段被載入共享池的，因此根本不會因?yàn)閷ο蟮拇笮《艿教貏e的保護(hù)。另外，也不要通過頻繁調(diào)用某些對象以防止他們被從共享池中清出。如果共享池大小設(shè)置合理，在系統(tǒng)運(yùn)行的高峰時期，LRU鏈表會相對較短，那些沒有被pin住的對象會很快被清出，除非他們被keep住了。1.2.6 關(guān)于Shared Pool的重要參數(shù) 1

51、) SHARED_POOL_SIZE它指定了Shared Pool的大小。9i下，在32位系統(tǒng)中，這個參數(shù)的默認(rèn)值是8M，而64位系統(tǒng)中的默認(rèn)值位64M。但是，在SGA中還存在一塊叫內(nèi)部SGA消耗（Internal SGA Overhead）的內(nèi)存被放置在共享池中。在9i及之前版本，共享池的統(tǒng)計大?。ㄍㄟ^v$sgastat視圖統(tǒng)計）為SHARED_POOL_SIZE +內(nèi)部SGA消耗大小。而10g以后，SHARED_POOL_SIZE就已經(jīng)包含了這部分內(nèi)存大小。因此在10g中，共享池的實(shí)際使用大小就是SHARED_POOL_SIZE -內(nèi)部SGA消耗大小，這在配置共享池大小時需要考慮進(jìn)去，否則

52、，扶過SHARED_POOL_SIZE設(shè)置過小，在實(shí)例啟動時就會報ORA-00371錯誤。2） SHARED_POOL_RESERVED_SIZE這個參數(shù)前面已經(jīng)提到，指定了共享池中緩存大內(nèi)存對象的保留區(qū)的大小。這里不再贅述。3） _SHARED_POOL_RESERVED_MIN_ALLOC這個參數(shù)前面也已經(jīng)介紹，設(shè)置了進(jìn)入保留區(qū)的對象大小的閥值。1.3 重做日志緩存（Redo Log Buffer）Redo Log Buffer是SGA中一段保存數(shù)據(jù)庫修改信息的緩存。這些信息被存儲在重做條目(Redo Entry)中.重做條目中包含了由于INSERT、UPDATE、DELETE、CREAT

53、E、ALTER或DROP所做的修改操作而需要對數(shù)據(jù)庫重新組織或重做的必須信息。在必要時，重做條目還可以用于數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。重做條目是Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)程從用戶內(nèi)存中拷貝到Redo Log Buffer中去的。重做條目在內(nèi)存中是連續(xù)相連的。后臺進(jìn)程LGWR負(fù)責(zé)將Redo Log Buffer中的信息寫入到磁盤上活動的重做日志文件（Redo Log File）或文件組中去的。參數(shù)LOG_BUFFER決定了Redo Log Buffer的大小。它的默認(rèn)值是512K（一般這個大小都是足夠的），最大可以到4G。10g中可通過參數(shù)自動設(shè)置。當(dāng)系統(tǒng)中存在很多的大事務(wù)或者事務(wù)數(shù)量非常多時，可能會導(dǎo)致日志文件IO

54、增加，降低性能。這時就可以考慮增加LOG_BUFFER。但是，Redo Log Buffer的實(shí)際大小并不是LOB_BUFFER的設(shè)定大小。為了保護(hù)Redo Log Buffer，oracle為它增加了保護(hù)頁（一般為11K）：SQL> select * from v$sgastat where name = 'log_buffer'POOL NAME BYTES- - - log_buffer 7135232SQL> show parameter log_bufferNAME TYPE VALUE- - -log_buffer integer 7024640SQL&

55、gt;1.4 大池（large pool）大池是SGA中的一塊可選內(nèi)存池，根據(jù)需要時配置。在以下情況下需要配置大池：1) 用于共享服務(wù)（Shared Server MTS方式中）的會話內(nèi)存和Oracle分布式事務(wù)處理的Oracle XA接口2) 使用并行查詢（Parallel Query Option PQO）時3) IO服務(wù)進(jìn)程4) Oracle備份和恢復(fù)操作（啟用了RMAN時）通過從大池中分配會話內(nèi)存給共享服務(wù)、Oracle XA或并行查詢，oracle可以使用共享池主要來緩存共享SQL，以防止由于共享SQL緩存收縮導(dǎo)致的性能消耗。此外，為Oracle備份和恢復(fù)操作、IO服務(wù)進(jìn)程和并行查詢

56、分配的內(nèi)存一般都是幾百K，這么大的內(nèi)存段從大池比從共享池更容易分配得到。參數(shù)LARGE_POOL_SIZE設(shè)置大池的大小。大池是屬于SGA的可變區(qū)（Variable Area）的，它不屬于共享池。對于大池的訪問，是受到large memory latch保護(hù)的。大池中只有兩種內(nèi)存段：空閑（free）和可空閑（freeable）內(nèi)存段。它沒有可重建（recreatable）內(nèi)存段，因此也不用LRU鏈表來管理（這和其他內(nèi)存區(qū)的管理不同）。大池最大大小為4G。為了防止大池中產(chǎn)生碎片，隱含參數(shù)_LARGE_POOL_MIN_ALLOC設(shè)置了大池中內(nèi)存段的最小大小，默認(rèn)值是16K（同樣，不建議修改隱含參數(shù)）。此外，large pool是沒有LRU鏈表的。1. 5 Java池（Ja