面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$QMON_SERVER

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好的，我们来对 Oracle 19C 数据库中的 V$QMON_SERVER_STATS 动态性能视图进行一次全面、深入的详解。这个视图是深入监控和诊断 Oracle 高级队列 (Advanced Queuing, AQ) 或 流 (Streams) 环境中消息处理服务器进程性能的关键工具。

1. 作用与概述

V$QMON_SERVER_STATS 视图的主要作用是提供关于 Oracle AQ 或 Streams 中消息处理服务器进程（如 Q000, Q001 等）的性能和活动统计信息。这些服务器进程是实际负责从队列中取出消息并执行具体处理逻辑（如应用规则、传播消息、调用回调函数）的工作单元。

核心价值：

进程级监控：允许您监控每个独立的 QMON 服务器进程的活动和效率。
性能分析：通过分析处理的消息数、处理时间、空闲时间等指标，评估消息处理子系统的整体健康状况和性能瓶颈。
负载均衡诊断：通过比较不同服务器进程的统计信息，可以判断负载是否在各个进程间均匀分布。
问题排查：帮助诊断消息积压、处理延迟或服务器进程异常等问题。

2. 使用场景

监控消息处理吞吐量：当使用 AQ 或 Streams 时，通过此视图查看每个服务器进程处理的消息数量（MESSAGES_PROCESSED）和速率，评估系统处理能力。
诊断性能瓶颈：如果发现消息处理延迟，通过检查平均处理时间（AVG_PROCESSING_TIME）、最大处理时间（MAX_PROCESSING_TIME）以及进程状态（STATUS），判断是个别消息处理过慢还是系统整体负载过高。
分析服务器进程利用率：通过 TIME_IDLE 和 TIME_BUSY 等字段，了解服务器进程是大部分时间处于繁忙还是空闲状态，为调整 AQ_TM_PROCESSES 等参数提供依据。
排查错误：检查 FAILED_MESSAGES 和 RETRY_ATTEMPTS 字段，识别是否存在因消息内容或处理逻辑问题导致的反复失败。

3. 字段含义详解

V$QMON_SERVER_STATS 视图的字段提供了监控单个服务器进程所需的各种指标。

4. 相关视图与基表

相关动态性能视图：
- V$QMON_COORDINATOR_STATS：提供协调器进程的统计信息。通过 COORDINATOR_ID 字段可与此视图关联。
- V$QUEUE / DBA_QUEUES：显示数据库中的队列信息。
- V$AQ 系列视图：提供高级队列活动的统计信息。
- V$BUFFERED_QUEUES：针对缓冲队列的统计信息。
- V$STREAMS_APPLY_READER / V$STREAMS_APPLY_SERVER：如果与流应用相关，这些视图显示应用读者和服务器的信息。
- GV$QMON_SERVER_STATS：V$QMON_SERVER_STATS 的全局版本，用于 RAC 环境。
基表：
- 像绝大多数 V$ 动态性能视图一样，V$QMON_SERVER_STATS 没有直接面向用户的基础表（Base Table）。
- 它的数据来源于数据库实例的内部内存结构。每个 QMON 服务器进程在运行时会将自身的统计信息更新到共享内存（SGA）中的特定区域。
- V$QMON_SERVER_STATS 视图则映射了这块内存区域的内容，使其可以被查询。
- 其底层数据来源是 X$ 表（如可能为 X$KQQMSVSTATS 或类似名称），但这些是 Oracle 内部的、未公开的，不建议用户直接查询。

5. 底层详细原理

QMON 服务器进程 (QMON Server Processes)：
- 在 Oracle 高级队列（AQ）或流（Streams）环境中，QMON 服务器进程（通常表现为 Q000, Q001, … Q999）是实际的工作进程。
- 它们由 QMON 协调器进程（如 QMNC）调度，负责从指定的队列中取出消息并执行处理。
统计信息收集：
- 每个服务器进程在执行其任务时（如出队消息、处理消息、确认消息），会在其内存结构中维护各种计数器。
- 例如，每当它成功处理一条消息，MESSAGES_PROCESSED 计数器就会增加。处理所花费的时间也会被记录并用于更新 AVG_PROCESSING_TIME 和 MAX_PROCESSING_TIME。
- 类似地，进程会跟踪其处于繁忙和空闲状态的时间，更新 TIME_BUSY 和 TIME_IDLE。
视图映射：
- V$QMON_SERVER_STATS 视图被定义为直接读取这些内存中的计数器值。当您查询该视图时，Oracle 内核会访问共享内存中存储这些统计信息的区域，并将其格式化为表格形式返回。
更新频率：
- 统计信息的更新是近乎实时的，因为服务器进程在完成特定操作后会立即更新其内存中的计数器。

6. 相关知识点介绍

Oracle Advanced Queuing (AQ)：Oracle 数据库内置的消息队列系统。它允许应用程序在数据库事务中发布和订阅消息，确保消息的可靠传递和事务一致性。V$QMON_SERVER_STATS 与 AQ 的功能密切相关。
Oracle Streams：一个旧版的数据复制和集成功能（已在较新版本中被弃用），它也大量使用了队列技术来处理数据变更。此视图在 Streams 环境中也可能相关。
多租户架构：在 Oracle 多租户环境（CDB 和 PDB）中，V$QMON_SERVER_STATS 视图通常显示根容器（CDB$ROOT）级别或你当前所连接的可插拔数据库（PDB）的信息。CON_ID 字段用于区分不同的容器。
后台进程：Oracle 依赖许多后台进程来执行特定任务。与队列相关的进程可能包括 QMNC (Queue Monitor Coordinator) 和 QMNn (Queue Monitor slaves)。

7. 常用查询 SQL

查看所有服务器进程的基本状态和统计信息

SELECT server_id,
       server_name,
       status,
       current_queue,
       messages_processed,
       last_message_time
FROM v$qmon_server_stats
ORDER BY server_id;

检查消息处理性能和失败情况

SELECT server_name,
       messages_processed,
       failed_messages,
       retry_attempts,
       avg_processing_time,
       max_processing_time
FROM v$qmon_server_stats
ORDER BY messages_processed DESC;

分析服务器进程的利用率（繁忙 vs. 空闲）

SELECT server_name,
       time_busy,
       time_idle,
       ROUND(time_busy / NULLIF(time_busy + time_idle, 0) * 100, 2) AS busy_percentage
FROM v$qmon_server_stats
ORDER BY busy_percentage DESC NULLS LAST;

在 RAC 环境中查看所有实例的服务器统计信息

SELECT inst_id,
       server_id,
       server_name,
       status,
       messages_processed
FROM gv$qmon_server_stats
ORDER BY inst_id, server_id;

查找当前正在处理消息的服务器进程

SELECT server_name,
       current_queue,
       last_message_time
FROM v$qmon_server_stats
WHERE status = 'BUSY'
ORDER BY last_message_time DESC;

监控服务器进程的活动性（判断其是否在工作）

SELECT server_name,
       last_message_time,
       sysdate - last_message_time AS minutes_since_last_activity
FROM v$qmon_server_stats
WHERE status = 'IDLE';