面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$AW_CALC

Oracle 19c: V$AW_CALC 动态性能视图详解

核心作用：监控自动工作负载仓库（AWR）的计算操作，提供AWR报告生成、基线计算等操作的执行详情和性能指标。

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1. 视图核心作用

• 计算监控：跟踪AWR报告生成、基线计算等操作的执行状态
• 性能分析：测量计算操作的资源消耗和执行时间
• 进度跟踪：实时显示长时间计算操作的完成进度
• 故障诊断：识别计算失败的原因
• 资源规划：评估AWR计算对系统的影响

📌 注意：此视图仅在AWR计算操作（如报告生成、基线计算）执行时产生数据，日常查询通常为空。

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2. 关键使用场景

1. 报告生成监控：跟踪AWR/ADDM报告生成进度
2. 基线计算优化：分析性能基线计算效率
3. 故障排查：诊断报告生成失败问题
4. 资源调优：识别高消耗的计算操作
5. 自动化管理：脚本化监控AWR计算任务
6. 安全审计：验证计算操作的完整性

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3. 字段详解 (Oracle 19c)

字段名	数据类型	说明
CALC_ID	NUMBER	计算操作唯一ID
OPERATION_TYPE	VARCHAR2(30)	操作类型：AWR_REPORT/ADDM_REPORT/BASELINE/METRIC_CALC
START_TIME	TIMESTAMP	计算开始时间
END_TIME	TIMESTAMP	计算结束时间（NULL表示进行中）
ELAPSED_TIME	NUMBER	已耗时（秒）
PROGRESS	NUMBER	完成百分比（0-100）
STATUS	VARCHAR2(15)	计算状态：RUNNING/COMPLETED/FAILED/CANCELLED
DBID	NUMBER	数据库标识符
INSTANCE_NUMBER	NUMBER	实例编号
PARAMETERS	VARCHAR2(4000)	计算参数（JSON格式）
CPU_USED	NUMBER	CPU消耗（厘秒）
MEMORY_USED	NUMBER	内存使用（字节）
RESULT_SIZE	NUMBER	结果大小（字节）
ERROR_CODE	NUMBER	错误代码（如ORA-错误）
ERROR_MESSAGE	VARCHAR2(4000)	错误详细信息

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4. 相关视图与基表

关联视图

• GV$AW_CALC：集群所有实例的计算操作
• DBA_HIST_SNAPSHOT：AWR快照元数据
• V$SESSION_LONGOPS：长时间操作进度
• V$ACTIVE_SESSION_HISTORY：计算期间的会话活动
• DBA_HIST_BASELINE：性能基线信息

底层基表

• X$KEWMCALC：AWR计算操作内存结构
• WRH$_CALC_OPERATION：AWR计算历史存储表

  SELECT * FROM WRH$_CALC_OPERATION WHERE calc_id = 12345;
  

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5. 核心原理

计算操作流程

计算类型详解

操作类型	描述
AWR_REPORT	生成HTML/TEXT格式的AWR报告
ADDM_REPORT	生成自动数据库诊断监控报告
BASELINE	计算性能基线（移动窗口基线等）
METRIC_CALC	计算衍生性能指标（如平均活动会话预测）
COMPARE_REPORT	生成AWR比较报告

资源管理机制

1. 内存分配：使用PGA内存进行数据排序和聚合
2. 并行处理：对大型数据集启用并行查询
3. 中断恢复：支持操作暂停/恢复（DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.INTERRUPT_CALCULATION）
4. 资源限制：受PGA_AGGREGATE_TARGET和SGA_TARGET约束

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6. 常用操作SQL

查看运行中的计算操作

SELECT 
    calc_id,
    operation_type,
    ROUND(elapsed_time) AS sec,
    progress || '%' AS progress,
    TO_CHAR(start_time, 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS') AS start_time
FROM V$AW_CALC
WHERE status = 'RUNNING';

监控报告生成进度

SELECT 
    calc_id,
    operation_type,
    progress,
    ROUND(elapsed_time) AS sec,
    ROUND(memory_used/1024/1024) AS mem_mb
FROM V$AW_CALC
WHERE operation_type = 'AWR_REPORT'
  AND status = 'RUNNING';

分析失败的计算操作

SELECT 
    calc_id,
    operation_type,
    error_code,
    error_message,
    TO_CHAR(start_time, 'YYYY-MM-DD HH24:MI') AS start_time
FROM V$AW_CALC
WHERE status = 'FAILED'
  AND start_time > SYSDATE - 1;

关联快照信息

SELECT 
    c.calc_id,
    c.operation_type,
    s.snap_id,
    s.begin_interval_time,
    s.end_interval_time
FROM V$AW_CALC c
JOIN DBA_HIST_SNAPSHOT s
  ON c.dbid = s.dbid
 AND JSON_VALUE(c.parameters, '$.start_snap') = s.snap_id
WHERE c.operation_type = 'AWR_REPORT';

检查高资源消耗操作

SELECT 
    operation_type,
    COUNT(*) AS total_ops,
    AVG(elapsed_time) AS avg_sec,
    MAX(cpu_used/100) AS max_cpu_sec,
    MAX(memory_used/1024/1024) AS max_mem_mb
FROM V$AW_CALC
GROUP BY operation_type
ORDER BY MAX(elapsed_time) DESC;

取消长时间运行操作

-- 获取运行超时的计算ID
SELECT calc_id 
FROM V$AW_CALC 
WHERE status = 'RUNNING' 
  AND elapsed_time > 600;  -- >10分钟

-- 取消计算
BEGIN
  DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.INTERRUPT_CALCULATION(calc_id => 12345);
END;

生成历史性能分析

SELECT 
    operation_type,
    TRUNC(start_time) AS day,
    AVG(elapsed_time) AS avg_time,
    PERCENTILE_CONT(0.95) WITHIN GROUP (ORDER BY elapsed_time) AS p95_time
FROM V$AW_CALC
WHERE status = 'COMPLETED'
GROUP BY operation_type, TRUNC(start_time)
ORDER BY day DESC;

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注意事项

1. 数据生命周期：

   • 活动计算数据在内存中维护
   • 历史数据存储在WRH$_CALC_OPERATION（保留期同AWR快照）
   • 实例重启后活动计算记录丢失

2. 性能影响：

   • 大型报告生成可能消耗大量CPU和内存
   • 高峰期间避免执行多个计算操作：

     SELECT COUNT(*) FROM V$AW_CALC WHERE status = 'RUNNING';
     

3. RAC环境：

   • 计算在请求发起的实例执行
   • 使用GV$AW_CALC查看集群范围操作
   • 跨实例报告需要全局协调

4. 参数说明：

   /* 典型PARAMETERS值示例 */
   {
     "report_type": "html",
     "start_snap": 12345,
     "end_snap": 12346,
     "dbid": 1234567890,
     "baseline_name": "PEAK_HOURS"
   }
   

5. 最佳实践：

   • 限制报告时间范围：

     EXEC DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.CREATE_AWR_REPORT(..., num_days=>1);
     

   • 安排非高峰执行：

     BEGIN
       DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB(
         job_name => 'NIGHTLY_AWR',
         job_type => 'PLSQL_BLOCK',
         job_action => 'BEGIN DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.CREATE_AWR_REPORT(...); END;',
         start_date => TRUNC(SYSDATE)+22/24, -- 晚上10点
         repeat_interval => 'FREQ=DAILY'
       );
     END;
     

6. 错误处理：

   -- 常见错误及处理
   SELECT 
       error_code,
       COUNT(*) AS occurances,
       MAX(error_message) AS sample_error
   FROM V$AW_CALC
   WHERE status = 'FAILED'
   GROUP BY error_code;
   

   错误代码	原因	解决方案
   ORA-01555	快照过期	增加UNDO保留时间
   ORA-04030	内存不足	增加PGA_AGGREGATE_TARGET
   ORA-20000	无效参数	验证输入参数

💡 诊断技巧：

• 实时监控长时间操作：

  SELECT s.sid, s.serial#, c.progress, s.event 
  FROM V$SESSION s
  JOIN V$AW_CALC c ON s.module = 'AWR: '||c.calc_id
  WHERE c.status = 'RUNNING';
  

• 优化报告性能：

  EXEC DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.MODIFY_SNAPSHOT_SETTINGS(topnsql=>'MAXIMUM');
  

通过V$AW_CALC，DBA可以全面掌握AWR计算操作的执行状态和性能特征，确保数据库性能诊断基础设施的高效运行。

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