面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$PX_INSTANCE

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理解您对 Oracle 19C 数据库中 V$PX_INSTANCE_GROUP 动态性能视图的深入探究需求。由于搜索结果中的相关信息较少，我会结合自己的知识来为您提供一份详细的说明，包括其作用、使用场景、字段含义、相关视图、底层原理及常用查询 SQL。

这是一个用来监控和管理 Oracle Real Application Clusters (RAC) 环境中并行查询相关实例组（Instance Groups） 配置和使用情况的动态性能视图。它主要用于查看哪些实例组是激活（Active） 的，以及这些组中有哪些活动的 RAC 实例。

📊 V$PX_INSTANCE_GROUP 字段含义

该视图的字段虽然不多，但都至关重要。

字段名	数据类型	描述
INST_GROUP	VARCHAR2(30)	实例组的名称。这是通过 `INSTANCE_GROUPS` 参数在各个实例上配置的组名。
INST_ID	NUMBER	Oracle RAC 环境中实例的唯一标识符（Instance Identifier）。
STATUS	VARCHAR2(10)	该实例在该实例组中的状态。通常为 `ACTIVE`，表示此实例当前是该组的活跃成员。
CON_ID	NUMBER	容器ID。在多租户环境（CDB）中，标识该行数据属于哪个容器。对于 CDB$ROOT，此值通常为 0。

关键说明：

INST_GROUP 和 INST_ID 共同构成了信息的主体，回答了“哪个组包含了哪个实例”的问题。
STATUS 字段在当前版本的常见配置中通常为 ACTIVE。其含义更多是指该实例是此组的定义成员，而非其当前的操作状态（如实例是否宕机）。

🎯 主要作用与应用场景

V$PX_INSTANCE_GROUP 视图的核心作用是为 RAC 环境中的并行执行提供实例级的资源管理和隔离。它通常与 INSTANCE_GROUPS 和 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 参数协同工作。

主要应用场景包括：

监控实例组配置：快速查询当前 RAC 集群中定义了哪些实例组，以及每个组中有哪些实例成员。这是最基本的使用场景。
诊断并行查询问题：
- 当一个并行查询未按预期在 RAC 集群中跨实例并行时，使用此视图检查 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 参数指定的组是否配置正确且活跃。
- 如果查询意外地使用了并行，检查是否因默认组包含所有实例所致。
验证参数设置：在修改了 INSTANCE_GROUPS 或 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 参数后，查询此视图来验证配置是否已生效。
资源管理与隔离：
- 工作负载隔离：你可以创建不同的实例组（如 OLAP_GROUP 和 OLTP_GROUP），将运行大量并行分析查询的会话定向到 OLAP_GROUP 包含的实例上，从而减少对运行 OLTP 事务的实例资源的干扰。
- 资源池划分：在大型 RAC 集群中，可以将实例划分为不同的池，专用于处理特定的批处理任务或报表查询。

🔗 相关视图与基表

相关动态性能视图：
- GV$PX_INSTANCE_GROUP：是 V$PX_INSTANCE_GROUP 的全局视图，显示所有 RAC 实例上的实例组信息。在 RAC 环境中查询此视图更为常用，可以一览全局。
- V$PX_PROCESS_SYSSTAT：显示并行执行系统的统计信息，如当前活跃的并行服务器进程数量。
- GV$SESSION / V$SESSION：提供会话详细信息。可以连接 GV$SESSION.INST_ID 和 GV$PX_INSTANCE_GROUP.INST_ID 进行关联查询。
- GV$PQ_SYSSTAT：提供并行查询子系统的一些统计信息。
基表：
- 像绝大多数 V$ 动态性能视图一样，V$PX_INSTANCE_GROUP 没有直接面向用户的基础表（Base Table）。
- 它的数据来源于数据库实例的内部内存结构，特别是与并行执行和 RAC 通信相关的内存区域。
- 其底层数据可以看作是 X$ 表（Oracle 核心内存结构的抽象），但这些 X$ 表是专有的，通常不建议用户直接查询。

⚙️ 底层原理与工作机制

实例组配置：在 RAC 的每个实例的初始化参数文件中，使用 INSTANCE_GROUPS 参数来定义。例如：
- 实例 1: INSTANCE_GROUPS = grp_bi, grp_all
- 实例 2: INSTANCE_GROUPS = grp_oltp, grp_all
- 实例 3: INSTANCE_GROUPS = grp_bi, grp_all
- 注意：INSTANCE_GROUPS 是一个已废弃的参数，Oracle 建议使用基于服务的策略来管理并行执行。但在一些环境中仍可能见到。
并行查询引导：当一个会话发出并行查询时，Oracle 会检查该会话的 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 参数设置（可在会话或系统级设置）。
- 如果 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 设置为 grp_bi，那么并行查询协调器（Parallel Query Coordinator）将只会在属于 grp_bi 组的实例（即实例 1 和实例 3）上分配并行服务器进程（Parallel Execution Servers）。
- 如果 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 未设置或设置为空，则默认使用所有活跃的实例。
信息注册与查询：各个实例启动后，会将自己所属的实例组信息注册到 RAC 的内部通信机制中。V$PX_INSTANCE_GROUP 视图查询的就是这部分在内存中注册和共享的信息，它反映了实例组成员的当前状态。

📖 相关知识点介绍

Oracle RAC：允许一个数据库运行在多个集群节点上，提供高可用性和可扩展性。V$PX_INSTANCE_GROUP 是 RAC 特有的视图。
并行执行：Oracle 将单个大型任务（如全表扫描、大规模连接）分解成多个较小单元，由多个并行进程同时处理，最后汇总结果，极大提升了性能。
参数协同：
- INSTANCE_GROUPS：静态参数，定义实例属于哪些组。修改需重启实例。
- PARALLEL_INSTANCE_GROUP：动态参数，指定并行查询应使用哪个实例组。可以在系统或会话级别使用 ALTER SESSION SET PARALLEL_INSTANCE_GROUP = 'grp_bi'; 进行修改。
服务（Services）：Oracle 推荐使用服务（Services） 来代替实例组进行工作负载管理。你可以创建一个服务，将其分配给特定的实例子集，然后设置 PARALLEL_INSTANCE_GROUP 为该服务名，从而达到类似的效果，但管理更灵活。

🔍 常用查询 SQL

查看所有实例组的定义和状态

这是在 RAC 环境中最常用的查询，使用 GV$PX_INSTANCE_GROUP。
```
SELECT INST_GROUP, INST_ID, STATUS, CON_ID
FROM GV$PX_INSTANCE_GROUP
ORDER BY INST_GROUP, INST_ID;
```

检查特定并行查询会话使用的实例组

此查询将并行查询的协调会话与其使用的实例组信息关联起来。

SELECT s.inst_id, s.sid, s.serial#, s.username,
       p.inst_group, p.status
FROM gv$session s, gv$px_instance_group p
WHERE s.inst_id = p.inst_id
  AND s.sid = <QC_Session_SID>  -- 替换为实际的并行协调会话SID
  AND s.serial# = <QC_Serial#>; -- 替换为实际的序列号

统计每个实例组中的并行进程数

这个查询可以大致了解各个实例组上的并行执行负载。

SELECT p.inst_group, p.inst_id, COUNT(*) AS Parallel_Process_Count
FROM gv$px_process pp, gv$px_instance_group p
WHERE pp.inst_id = p.inst_id
GROUP BY p.inst_group, p.inst_id
ORDER BY p.inst_group, p.inst_id;