Oracle 9i&10g学习笔记【二】

Oracle进程

Oracle实例主要有3类进程：server process、background process、slave process。

共享服务器连接强制要求使用Oracle Net，即使在一台机器上也不例外，连接是客户端到Oracle实例的一条物理路径，会话是实例中存在的一个逻辑实体，可在V$SESSION中查询会话。

 

长事务适合使用专用服务器连接，短事务适合使用专用服务器连接。而且共享服务器可以造成人工死锁，所以共享服务器只适合于OLTP系统，特点是事务短而贫乏，而对数据仓库就很不适用了。

 

主要的后台进程：

1、  PMON

2、  SMON：数据库级垃圾回收器

3、  RECO

4、  CKPT：只更新数据文件的首部，辅助真正建立检查点的进程(DBWn)

5、  DBWn：负责将脏块写入磁盘

6、  LGWR：负责将SGA中重做日志缓冲区刷新输出到磁盘

7、  ARCn

 

Oracle锁

两种锁定策略：悲观锁定和乐观锁定

悲观锁定仅用于有状态或者有连接环境中，随着应用服务器的出现，有状态连接数据库已经很少见了。如果你在使用有状态连接，应用可以查询数据而不做任何锁定

 

乐观锁定把所有锁定都延迟到即将执行更新之前才做。换句话说很可能修改信息时不需要锁，乐观的认为数据库不会被其他用户修改。

 

实现乐观并发控制的方法有三种，分别是：

1.     一个特殊的列，由数据库应用程序代码或者触发器来维护，代表记录的版本

2.     使用一个校验或散列值

3.     使用新增的Oracle 10g特性ORA_ROWSCN( 每行增加6个字节的开销 )

 

如果一个会话持有某个资源的锁，而另外一个会话在请求这个资源，会话就被挂起并造成阻塞，应用程序才潜在的bug才是阻塞的根源。

 

通过select for update可以保证：验证自从你查询之后数据未被修改防止丢失更新，锁住行防止Update和Delete被阻塞

 

所谓锁升级(lock escalation)是指，系统会降低锁的粒度，数据库系统可以把一个表的100行级锁变成一个表级锁。Oracle从来不会升级锁，但它会执行锁转换，或者称之为锁提升。Oracle会尽可能的降低锁定级别，如果必要会把这个锁转换称为一个更受限的级别，在Oracle中，1个锁的开销和1000000个锁是一样的，都为0。

 

Oracle主要有3种锁：

1.     DML锁

2.     DDL锁

3.     内部锁和闩（latch）

Latch是Oracle采用的一种轻量级的低级串行设备，功能上类似与锁。所谓轻量级仅指闩的实现，而不是作用，在Oracle内部会存在大量由于闩导致的竞争。

 

DML－TX锁，即事务锁，当事务发起第一个修改时会得到TX锁，而且会一直持有，直至事务执行提交或者回滚。TX锁用作一种排队机制，使得其他会话可以等待这个事务执行。Oracle没有一个传统的锁管理器，不会用锁管理器为系统中锁定的每一行维护一个长长的列表。不过，其他的许多数据库是这样做的，对于这些数据库来说，锁是一种稀缺资源，使用得越多，系统要管理的方面就越多。Oracle使用的闩为数据的一个属性，事务只是找到了数据，如果数据没有被锁定，则将其锁定。在Oracle中对数据进行锁定时，行指向事务ID的一个副本，事务ID存储在包含数据行的块中，释放锁时，事务ID却会保留下来。这个事务ID是事务所独有的，标识了回滚段号、槽和序列号。

 

V$TRANSATION对应每个活动事务都包含了一个条目

V$SESSION显示已经登录的会话

V$LOCK 对应持有所有enqueue队列锁以及正在等待锁的会话，都分别包含一个条目

 

DML－TM锁，用于确保在修改表内容时，表的结构不会发生改变。即在对表进行操作的时候，防止别的用户DROP或者ALTER来修改表结构。系统中允许的TM锁总数可以由用户来配置，实际上可能设置为0，这并非意味着数据库变成了只读型，而是说不允许DDL语句而已。

 

DDL锁在是DDL操作上自动加载的，DDL一开始就会提交，它会使你锁执行的所有未执行的工作称为永久性的，即使DDL不成功也会如此。一共有3种类型的DDL锁：

1.     排他DDL锁

2.     共享DDL锁

3.     可中断解析锁：这些锁允许一个对象向另外某个对象注册其依赖性，可中断的

 

关于latch：是一种锁，设计为只保持极短的一段时间，例如修改一个内存中数据结构所需的时间，用于保护某些内存结构，如数据库块缓冲区缓存或者共享池中的库缓存。一般会在内部使用一种叫做“意愿等待”的模式请求闩。这说明如果闩不可用，请求会话会睡眠一段很短的时间之后再次尝试该操作。还可以采取一种立即模式请求其他的闩，闩的分配相当随机，看运气好坏。

 

队列锁也是一种更复杂的串行化设备，例如在更新数据库行的时候就会使用到，与闩的区别在于队列锁允许请求者“排队”等待资源。对于闩请求，请求者会话会立即得到通知是否得到了闩，而对于队列锁，请求者会话会阻塞，直至真正得到锁。

 

Redo和Undo

Redo重做日志文件是数据库的事务日志，Oracle维护着两类重做日志文件：在线(online)重做日志和归档(archived)重做日志，归档重做日志文件实际上就是已经填满的“旧”在线重做日志文件的副本。系统将日志文件填满之后，ARCH进程会在另一个位置建立在线重做日志的部分，也可以在本地和远程位置建立多个另外的副本。如果是实例损坏停止，会使用在线重做日志恢复，如果是介质失败，会使用归档重做日志。Oracle10g之后，有了一种回闪技术，利用回闪技术，可以执行回闪查询，取消数据库表的删除，将表数据置回到过去的某个时间点状态等等。

（每个Oracle数据库都至少有两个在线重做日志组，先写组1，写到快满了的时候切换到组2，循环利用。）

 

Undo与Redo相对，当对数据执行修改时，数据库会生成undo信息，如果事务失败了，希望ROLLBACK, 就可以利用undo信息来帮助完成恢复到之前的样子。与redo不同，undo在数据库内部存储在一组特殊的段中，称为undo段。针对undo，数据库只是逻辑地恢复到原来的样子，所有修改都被逻辑的取消，但是数据结构以及数据库块本身在回滚后可能大不相同。

 

SCN是Oracle的使用的一种简单的计时机制，用于保证事务的顺序，并支持失败恢复。SCN还用于保证数据库中的读一致性和检查点。可以把SCN看作一个钟摆，每次有人COMMIT时，SCN都会增1。

 

有些SQL语句和操作支持使用NOLOGGING子句，这并不是说：这个对象的所有操作都在执行时不生成重做日志，而是说有些特定操作生成的redo会比平常少得多。本质上，所有操作都会生成一个redo，不论日志模式是什么。

 

在一个ARCHIVELOG模式的数据库上，如果NOLOGGING使用得当，可以加快许多操作的速度：

1.      索引的创建和ALTER

2.      表的批量INSERT，表数据不生成redo，但是所有索引修改会生成redo

3.      LOB操作（对大对象的更新不必生成日志）

4.      通过CREATETABLE AS SELECT创建表

5.      各种ALTERTABLE操作，如MOVE和SPLIT

 

常见导致日志竞争的原因：

1.      Redo放在一个慢速设备上

2.      Redo与其他频繁访问的文件放在同一个设备上

3.      以缓冲方式装载日志设备

4.      Redo采用了一种慢速技术（RAID-5仅适合读）

（临时表不会为它们的块生成redo，但确实会生成undo。（不过由于undo本身也会造成一些redo生成））

 

Oracle数据表、索引

Oracle定义了9种表类型：

1.      堆组织表：普通的标准数据库表，以堆的方式来管理

2.      索引组织表：按照索引结构存储，强制要求行本身有某种物理顺序

3.      索引聚簇表：一个或者多个表组成的组，这些表物理地存储在相通的数据库块上

4.      散列聚簇表：类似于聚簇表但不使用B树索引来定位数据，在这里数据就是索引

5.      有序散列聚簇表：10g新增的

6.      嵌套表：系统生成和维护的父/子关系中的子表

7.      临时表：事务期间或会话的草稿数据

8.      对象表

9.      外部表：并不存储在数据库本身中，而是在数据库之外

 

Oracle的段是占用磁盘上存储空间的一个对象，尽管有多种段类型，最常见的类型如下：

1.      聚簇(cluster)

2.      表(table)

3.      表分区(table partition)

4.      索引(index)

5.      索引分区(index partition)

6.      Lob分区(lob partition)

7.      嵌套表(nested tale)

8.      回滚段(rollback)

 

应用中99％的情况下使用的可能都是堆组织表，随着IOT的出现，以后可能会有所改观，因为IOT本身就可以加索引。如果需要任何其他表类型，需在CREATE语句本身中指定。

 

Oracle包括的索引有：

1.      B*树索引：例如降序索引、反向键索引、索引组织表等

2.      位图索引：适用于高度重复且只读的数据

3.      位图联结索引

4.      基于函数的索引

5.      应用域索引