面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$ROLLSTAT

Oracle V$ROLLSTAT视图深度解析

原创于 2025-08-29 12:12:38 发布 · 662 阅读

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#数据库 #面试 #oracle

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📊 Oracle V$ROLLSTAT 动态性能视图详解

1️⃣ 视图概述与作用

V$ROLLSTAT 是 Oracle 数据库中用于监控和诊断回滚段性能与使用情况的关键动态性能视图。它提供了每个回滚段的详细统计信息，包括空间使用情况、事务活动、性能指标等。这个视图是诊断回滚段相关问题、优化 UNDO 表空间配置和监控事务行为的核心工具。

2️⃣ 主要应用场景

性能监控与调优：监控回滚段的争用情况和使用效率
空间管理：跟踪 UNDO 表空间的使用情况和增长趋势
故障诊断：诊断"snapshot too old"、回滚段争用等问题
容量规划：基于历史使用数据规划 UNDO 表空间大小
事务分析：了解事务对回滚段的使用模式和压力

3️⃣ 字段详解

V$ROLLSTAT 包含丰富的字段，以下是主要字段的详细说明：

字段名称	数据类型	含义与说明	示例值
USN	NUMBER	回滚段编号。与V$ROLLNAME中的USN对应，唯一标识一个回滚段	`1`, `2`, `3`
EXTENTS	NUMBER	当前区段数。回滚段当前分配的区段数量	`10`, `25`, `50`
RSSIZE	NUMBER	当前大小（字节）。回滚段当前的总大小	`10485760`
WRITES	NUMBER	写入字节数。写入该回滚段的总字节数	`524288000`
XACTS	NUMBER	活动事务数。当前使用该回滚段的活动事务数量	`3`, `0`, `1`
GETS	NUMBER	获取次数。请求该回滚段头块的次数	`15000`
WAITS	NUMBER	等待次数。获取回滚段头块时发生等待的次数	`15`
OPTSIZE	NUMBER	最优大小（字节）。为回滚段设置的最优大小（如果设置了OPTIMAL参数）	`20971520`
HWMSIZE	NUMBER	高水位标记（字节）。回滚段曾经达到的最大大小	`15728640`
SHRINKS	NUMBER	收缩次数。回滚段收缩到OPTIMAL大小的次数	`5`
WRAPS	NUMBER	环绕次数。回滚段内事务槽环绕的次数	`12`
EXTENDS	NUMBER	扩展次数。回滚段需要扩展的次数	`8`
AVESHRINK	NUMBER	平均收缩大小（字节）。平均每次收缩释放的字节数	`1048576`
AVEACTIVE	NUMBER	平均活动大小（字节）。活动事务使用的平均字节数	`3145728`
STATUS	VARCHAR2(15)	回滚段状态。回滚段的当前状态	`ONLINE`, `OFFLINE`, `PARTLY AVAILABLE`
CUREXT	NUMBER	当前区段。当前正在使用的区段号	`5`, `12`, `8`
CURBLK	NUMBER	当前块。当前正在使用的块号	`128`, `256`, `512`

4️⃣ 相关视图与基表

核心相关视图:
- V$ROLLNAME：提供回滚段名称信息，通过USN字段关联
- V$TRANSACTION：显示当前活动事务的详细信息
- V$UNDOSTAT：提供UNDO表空间的统计信息（自动UNDO管理）
- DBA_ROLLBACK_SEGS：数据字典视图，显示所有回滚段的信息
- V$SESSION_WAIT：查看与会话相关的等待事件，包括回滚段等待
底层基表与存储原理:
- V$ROLLSTAT 的数据来源于内存中的 X$ 表结构（通常是 X$KTRRSC 或 X$KTTRS）
- 信息实时更新，反映当前实例的回滚段活动状态
- 与控制文件和UNDO表空间的结构紧密相关

5️⃣ 底层原理与知识点

回滚段内部架构

关键性能指标解析

GETS 和 WAITS：
- GETS：请求回滚段头块的次数
- WAITS：获取头块时发生等待的次数
- 争用比率 = (WAITS / GETS) * 100，应小于1%
EXTENDS 和 SHRINKS：
- EXTENDS：回滚段需要扩展的次数，过多表示初始大小不足
- SHRINKS：回滚段收缩到OPTIMAL大小的次数
- 频繁的扩展和收缩影响性能
WRAPS：
- 事务槽在回滚段内环绕的次数
- 过多WRAPS可能导致"snapshot too old"错误
RSSIZE 和 HWMSIZE：
- RSSIZE：当前大小
- HWMSIZE：历史最大大小
- 用于评估回滚段的空间需求

自动UNDO管理原理

在Oracle 19c中，默认使用自动UNDO管理：

系统自动创建和管理回滚段（命名为_SYSSMU%）
通过UNDO_TABLESPACE参数指定UNDO表空间
使用UNDO_RETENTION参数控制保留时间
自动调整回滚段数量和大小

6️⃣ 常用查询SQL示例

查看回滚段基本统计信息

SELECT rn.USN,
       rn.NAME,
       rs.EXTENTS,
       ROUND(rs.RSSIZE/1024/1024, 2) AS CURRENT_SIZE_MB,
       ROUND(rs.HWMSIZE/1024/1024, 2) AS HWM_SIZE_MB,
       rs.XACTS AS ACTIVE_TRANS,
       rs.STATUS
FROM V$ROLLNAME rn, V$ROLLSTAT rs
WHERE rn.USN = rs.USN
ORDER BY rn.USN;

监控回滚段争用情况

SELECT rn.USN,
       rn.NAME,
       rs.GETS,
       rs.WAITS,
       CASE WHEN rs.GETS > 0 
            THEN ROUND((rs.WAITS / rs.GETS) * 100, 2)
            ELSE 0 
       END AS WAIT_RATIO,
       rs.GETS - rs.WAITS AS SUCCESSFUL_GETS
FROM V$ROLLNAME rn, V$ROLLSTAT rs
WHERE rn.USN = rs.USN
AND rs.GETS > 0
ORDER BY WAIT_RATIO DESC;

分析回滚段空间使用趋势

SELECT rn.USN,
       rn.NAME,
       ROUND(rs.RSSIZE/1024/1024, 2) AS CURRENT_MB,
       ROUND(rs.HWMSIZE/1024/1024, 2) AS MAX_EVER_MB,
       ROUND(rs.AVEACTIVE/1024/1024, 2) AS AVG_ACTIVE_MB,
       rs.EXTENDS,
       rs.SHRINKS,
       rs.WRAPS
FROM V$ROLLNAME rn, V$ROLLSTAT rs
WHERE rn.USN = rs.USN
ORDER BY rs.RSSIZE DESC;

诊断可能的问题回滚段

SELECT rn.USN,
       rn.NAME,
       rs.XACTS AS ACTIVE_TRANS,
       rs.EXTENDS,
       rs.SHRINKS,
       rs.WRAPS,
       CASE WHEN rs.GETS > 0 
            THEN ROUND((rs.WAITS / rs.GETS) * 100, 2)
            ELSE 0 
       END AS WAIT_PCT,
       rs.STATUS
FROM V$ROLLNAME rn, V$ROLLSTAT rs
WHERE rn.USN = rs.USN
AND (rs.EXTENDS > 10 OR rs.WRAPS > 20 OR 
     (rs.GETS > 0 AND (rs.WAITS / rs.GETS) > 0.01))
ORDER BY rs.EXTENDS DESC;

查看回滚段活动事务详情

SELECT rn.USN,
       rn.NAME,
       rs.XACTS AS ACTIVE_TRANSACTIONS,
       t.SID,
       s.USERNAME,
       t.START_TIME,
       t.USED_UBLK AS USED_BLOCKS,
       t.USED_UREC AS USED_RECORDS
FROM V$ROLLNAME rn, V$ROLLSTAT rs, V$TRANSACTION t, V$SESSION s
WHERE rn.USN = rs.USN
AND rs.USN = t.XIDUSN
AND t.SES_ADDR = s.SADDR
ORDER BY rn.USN, t.USED_UBLK DESC;

7️⃣ 重要注意事项与最佳实践

性能监控关键阈值：
- 争用比率：WAITS/GETS > 1% 表示需要关注
- 扩展次数：频繁EXTENDS表明回滚段大小不足
- 收缩次数：频繁SHRINKS可能影响性能
空间管理建议：
- 监控HWMSIZE以了解最大空间需求
- 设置适当的UNDO_RETENTION参数（通常900-10800秒）
- 定期检查UNDO表空间使用率
常见问题解决：
- ORA-01555 snapshot too old：增加UNDO_RETENTION或UNDO表空间大小
- 回滚段争用：增加回滚段数量（通过增加UNDO表空间大小）
- 空间不足：扩展UNDO表空间或增加数据文件
自动UNDO管理最佳实践：
- 使用UNDO_MANAGEMENT = AUTO（Oracle 19c默认）
- 合理设置UNDO_RETENTION基于业务需求
- 监控V$UNDOSTAT视图获取UNDO表空间整体情况