面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$SESSION_CURSOR_CACHE

📊 Oracle 19C V$SESSION_CURSOR_CACHE 动态性能视图详解

1. ✨ 视图概述与作用

V$SESSION_CURSOR_CACHE 是 Oracle 19C 中提供会话级别游标缓存详细信息的动态性能视图。它展示了每个会话的游标缓存状态和使用情况，为DBA提供了深入理解会话级别游标管理和性能优化的能力。

• 核心作用：监控和分析每个会话的游标缓存使用情况，帮助诊断游标相关的性能问题，优化游标缓存配置。
• 重要性：游标缓存对SQL执行性能有重大影响。合理的游标缓存可以减少软解析次数，提高系统性能，而不当的缓存配置会导致共享池争用和内存浪费。

2. 🧐 主要应用场景

• 游标缓存优化：分析各会话的游标缓存效率，调整SESSION_CACHED_CURSORS参数。
• 软解析性能分析：识别哪些会话从游标缓存中受益最多。
• 内存使用监控：监控会话级别游标缓存的内存消耗。
• 应用设计验证：验证应用程序的游标管理策略是否合理。
• 性能问题诊断：诊断与游标缓存相关的性能问题。

3. 📋 V$SESSION_CURSOR_CACHE 字段详解

V$SESSION_CURSOR_CACHE 包含多个字段，提供了会话游标缓存的详细统计信息。

字段名	数据类型	描述
SID	NUMBER	会话标识符。与V$SESSION中的SID对应。
SERIAL#	NUMBER	会话序列号。与V$SESSION中的SERIAL#对应。
CURSOR_CACHE_HITS	NUMBER	游标缓存命中次数。从会话游标缓存中找到游标的次数。
CURSOR_CACHE_MISSES	NUMBER	游标缓存未命中次数。在会话游标缓存中未找到游标的次数。
CURSOR_CACHE_HIT_RATIO	NUMBER	游标缓存命中率。计算公式：HITS/(HITS+MISSES)。
CURRENT_CACHED_CURSORS	NUMBER	当前缓存的游标数量。会话游标缓存中当前缓存的游标数。
MAX_CACHED_CURSORS	NUMBER	最大缓存游标数量。会话游标缓存曾经达到的最大游标数。
CACHE_SIZE_LIMIT	NUMBER	缓存大小限制。SESSION_CACHED_CURSORS参数设置的值。
CACHE_SIZE_USED	NUMBER	已使用的缓存大小。当前实际使用的缓存槽位数。
CACHE_OVERFLOW_COUNT	NUMBER	缓存溢出次数。由于缓存已满而无法缓存的游标次数。
CACHE_REPLACEMENTS	NUMBER	缓存替换次数。由于缓存已满而替换旧游标的次数。
CACHE_INSERTIONS	NUMBER	缓存插入次数。成功插入缓存的游标次数。
CACHE_DELETIONS	NUMBER	缓存删除次数。从缓存中删除的游标次数。
LAST_CACHE_TIMESTAMP	DATE	最后缓存操作时间戳。最后一次缓存操作的时间。
CON_ID	NUMBER	容器ID。在多租户环境中标识所属容器。

4. 🔗 相关视图与基表

4.1 相关性能视图

• V$SESSION：提供会话的基本信息。
• V$SQL：提供SQL语句和游标的详细信息。
• V$SQLAREA：提供共享SQL区域的统计信息。
• V$LIBRARYCACHE：提供库缓存统计信息。
• V$ROWCACHE：提供数据字典缓存统计信息。
• V$SYSSTAT：提供系统级别的统计信息，包含游标相关的统计。

4.2 底层基表 (X$ Tables) 与原理

V$SESSION_CURSOR_CACHE 的数据来源于 Oracle 的游标管理和内存管理基础设施。

• 底层原理：

  1. 游标缓存结构：每个会话都有自己私有的游标缓存，用于缓存最近使用的游标。
  2. LRU算法：游标缓存使用LRU（最近最少使用）算法管理缓存内容。
  3. 内存管理：游标缓存信息存储在 PGA（Program Global Area）中。
  4. 统计收集：Oracle 维护各种计数器来跟踪游标缓存的使用情况。

• 数据特性：

  • 会话级别：统计数据按会话维度组织。
  • 实时性：数据实时更新，反映当前的游标缓存状态。
  • 累积性：大部分统计信息是从会话启动开始累积的。

5. ⚙️ 常用查询SQL

5.1 查看会话游标缓存命中率

SELECT s.sid, s.serial#, s.username, 
       scc.cursor_cache_hits, scc.cursor_cache_misses,
       ROUND(scc.cursor_cache_hit_ratio * 100, 2) AS hit_ratio_percent,
       scc.current_cached_cursors, scc.cache_size_limit
FROM v$session_cursor_cache scc
JOIN v$session s ON scc.sid = s.sid AND scc.serial# = s.serial#
WHERE s.type = 'USER'
ORDER BY hit_ratio_percent DESC;

5.2 识别游标缓存效率低的会话

SELECT s.sid, s.serial#, s.username, s.program,
       scc.cursor_cache_hits, scc.cursor_cache_misses,
       ROUND(scc.cursor_cache_hit_ratio * 100, 2) AS hit_ratio_percent,
       scc.cache_overflow_count,
       scc.cache_size_used, scc.cache_size_limit
FROM v$session_cursor_cache scc
JOIN v$session s ON scc.sid = s.sid AND scc.serial# = s.serial#
WHERE s.type = 'USER'
  AND scc.cursor_cache_hit_ratio < 0.8  -- 命中率低于80%
  AND scc.cursor_cache_hits + scc.cursor_cache_misses > 1000  -- 有足够样本
ORDER BY hit_ratio_percent ASC;

5.3 监控游标缓存使用情况

SELECT 
  ROUND(AVG(cursor_cache_hit_ratio) * 100, 2) AS avg_hit_ratio,
  MAX(cursor_cache_hit_ratio) * 100 AS max_hit_ratio,
  MIN(cursor_cache_hit_ratio) * 100 AS min_hit_ratio,
  SUM(cache_overflow_count) AS total_overflows,
  AVG(current_cached_cursors) AS avg_cached_cursors,
  AVG(cache_size_used) AS avg_cache_used,
  AVG(cache_size_limit) AS avg_cache_limit
FROM v$session_cursor_cache scc
JOIN v$session s ON scc.sid = s.sid AND scc.serial# = s.serial#
WHERE s.type = 'USER';

5.4 分析游标缓存与SESSION_CACHED_CURSORS设置

SELECT scc.cache_size_limit,
       COUNT(*) AS session_count,
       AVG(scc.cursor_cache_hit_ratio) * 100 AS avg_hit_ratio,
       AVG(scc.current_cached_cursors) AS avg_used,
       SUM(scc.cache_overflow_count) AS total_overflows
FROM v$session_cursor_cache scc
GROUP BY scc.cache_size_limit
ORDER BY scc.cache_size_limit;

5.5 查找可能需要调整缓存大小的会话

SELECT s.sid, s.serial#, s.username, s.program,
       scc.current_cached_cursors,
       scc.cache_size_used,
       scc.cache_size_limit,
       scc.cache_overflow_count,
       ROUND((scc.cache_size_used / NULLIF(scc.cache_size_limit, 0)) * 100, 2) AS cache_usage_percent
FROM v$session_cursor_cache scc
JOIN v$session s ON scc.sid = s.sid AND scc.serial# = s.serial#
WHERE s.type = 'USER'
  AND scc.cache_overflow_count > 0
ORDER BY scc.cache_overflow_count DESC;

6. 💎 核心知识点与原理

6.1 游标缓存工作原理

• 会话游标缓存：每个会话维护一个私有缓存，用于存储最近使用的游标。
• 软解析优化：当相同的SQL再次执行时，如果游标在缓存中，可以避免软解析。
• LRU管理：使用最近最少使用算法管理缓存内容。

6.2 参数配置

• SESSION_CACHED_CURSORS：控制每个会话可以缓存的游标数量。
• OPEN_CURSORS：控制每个会话可以同时打开的游标数量。

6.3 性能影响

• 命中率重要性：高的游标缓存命中率可以显著减少解析开销。
• 内存消耗：每个缓存的游标都会消耗PGA内存。
• 缓存大小权衡：需要在命中率和内存消耗之间找到平衡。

6.4 最佳实践

• 监控命中率：定期监控游标缓存命中率，确保在可接受范围内。
• 适当调整参数：根据实际负载调整SESSION_CACHED_CURSORS参数。
• 应用设计：鼓励应用使用绑定变量和游标重用。

7. 📝 总结

V$SESSION_CURSOR_CACHE 视图是Oracle数据库游标性能优化的重要工具，它提供了会话级别游标缓存的详细洞察。

关键价值：

• 性能优化：帮助识别和解决游标相关的性能问题。
• 资源配置：指导SESSION_CACHED_CURSORS参数的合理设置。
• 应用分析：揭示应用程序的游标使用模式。
• 容量规划：为内存规划提供数据支持。

最佳实践建议：

1. 目标游标缓存命中率应保持在90%以上。
2. 对于游标缓存溢出频繁的会话，考虑增加SESSION_CACHED_CURSORS值。
3. 定期监控游标缓存使用情况，及时发现异常模式。
4. 结合V$SQL等视图进行综合分析，获得更全面的性能视图。

通过深入理解和使用 V$SESSION_CURSOR_CACHE 视图，DBA可以优化游标缓存配置，提高系统性能，减少解析开销，从而提升整体数据库性能。

欢迎关注我的公众号《IT小Chen》