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

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

1 视图概述与核心作用

V$SYSTEM_CURSOR_CACHE 是 Oracle 数据库中的一个动态性能视图，它提供了关于共享池中游标缓存（Cursor Cache）的详细统计信息。游标缓存是共享池的一个重要组成部分，用于存储和管理已解析的SQL语句和PL/SQL程序的执行计划。

这个视图的主要作用是帮助DBA和性能优化专家：

监控游标缓存的使用效率和性能
诊断与游标缓存相关的性能问题
优化共享池和游标缓存的大小配置
识别游标缓存中的争用和瓶颈

2 字段详解

以下是 V$SYSTEM_CURSOR_CACHE 视图包含的字段及其详细含义：

字段名称	数据类型	描述
KGLSTNAM	VARCHAR2(64)	游标缓存子堆（subheap）的名称标识
KGLSTGET	NUMBER	请求从该子堆获取内存的次数
KGLSTGTT	NUMBER	成功从该子堆获取内存的次数
KGLSTFLL	NUMBER	由于内存不足导致获取失败的次数
KGLSTFLS	NUMBER	由于其他原因导致获取失败的次数
KGLSTMRT	NUMBER	从该子堆释放的内存总量（字节）
KGLSTALC	NUMBER	从该子堆分配的内存总量（字节）
KGLSTUSD	NUMBER	该子堆当前已使用的内存量（字节）
KGLSTFRE	NUMBER	该子堆当前空闲的内存总量（字节）
KGLSTHON	NUMBER	该子堆中当前被钉住（pinned）的对象数量
KGLSTCAS	NUMBER	该子堆中当前被缓存的对象数量
KGLSTALO	NUMBER	该子堆的内存分配操作次数
KGLSTFRO	NUMBER	该子堆的内存释放操作次数
KGLSTSCH	NUMBER	该子堆的调度次数
KGLSTSCM	NUMBER	该子堆的成功调度次数
KGLSTSCF	NUMBER	该子堆的调度失败次数
KGLSTSCW	NUMBER	该子堆的调度等待次数
KGLSTDSZ	NUMBER	该子堆的默认块大小
KGLSTMSZ	NUMBER	该子堆的最大块大小
KGLSTCNV	NUMBER	该子堆的转换操作次数
KGLSTCNF	NUMBER	该子堆的转换失败次数
KGLSTEXC	NUMBER	该子堆的异常情况次数
CON_ID	NUMBER	容器ID（在多租户环境中）

3 底层原理与相关对象

3.1 底层原理

V$SYSTEM_CURSOR_CACHE 视图基于Oracle的内部内存结构，主要涉及共享池中的游标缓存管理：

游标缓存结构：
- 游标缓存是共享池的一部分，使用多个子堆（subheaps）来管理不同大小的游标
- 每个子堆专门处理特定大小的游标请求，提高内存分配效率
- 采用LRU（最近最少使用）算法管理缓存中的游标
内存管理机制：
- 当需要新的游标时，Oracle尝试从合适的子堆分配内存
- 如果子堆中没有足够空间，会尝试清理LRU列表中的旧游标
- 如果仍然无法分配，可能会抛出ORA-04031错误
统计信息收集：
- Oracle实时跟踪每个子堆的内存分配、释放、成功和失败情况
- 这些统计信息存储在SGA的内存结构中，通过V$SYSTEM_CURSOR_CACHE视图暴露

3.2 相关视图

视图名称	描述
V$SGASTAT	提供SGA各组件的统计信息，包括游标缓存
V$LIBRARYCACHE	显示库缓存统计信息，与游标缓存密切相关
V$SQLAREA	提供共享SQL区域的统计信息
V$SQL	显示共享池中SQL语句的详细信息
V$SESSION	提供会话信息，可用于关联游标使用情况

3.3 基表

V$SYSTEM_CURSOR_CACHE 是基于Oracle内部的X$表构建的，主要是：

X$KGLST：存储游标缓存子堆的统计信息

这些X$表是Oracle内部的内存结构，不建议直接查询。

4 主要使用场景

诊断游标缓存性能问题：
- 当遇到ORA-04031错误或游标相关的性能问题时，使用此视图分析问题根源
- 识别哪些子堆存在高失败率或争用
优化共享池配置：
- 根据游标缓存的使用模式调整共享池大小
- 确定是否需要增加或减少游标缓存的空间
监控应用程序行为：
- 分析应用程序的游标使用模式
- 识别可能导致游标缓存问题的SQL模式
容量规划和性能调优：
- 预测未来的游标缓存需求
- 优化应用程序以减少游标缓存争用

5 常用SQL查询示例

5.1 查看游标缓存总体使用情况

SELECT kglstnam AS "Subheap Name",
       kglstget AS "Total Gets",
       kglstgtt AS "Successful Gets",
       kglstfll AS "Failures (No Memory)",
       kglstfls AS "Failures (Other)",
       ROUND(kglstget / DECODE(kglstgtt, 0, 1, kglstgtt), 2) AS "Get Success Ratio"
FROM v$system_cursor_cache
ORDER BY kglstget DESC;

5.2 分析游标缓存内存使用

SELECT kglstnam AS "Subheap Name",
       ROUND(kglstalc/1024, 2) AS "Total Allocated (KB)",
       ROUND(kglstusd/1024, 2) AS "Currently Used (KB)",
       ROUND(kglstfre/1024, 2) AS "Currently Free (KB)",
       ROUND((kglstusd / DECODE(kglstalc, 0, 1, kglstalc)) * 100, 2) AS "Usage Percentage"
FROM v$system_cursor_cache
ORDER BY kglstalc DESC;

5.3 识别高失败率的子堆

SELECT kglstnam AS "Subheap Name",
       kglstget AS "Total Gets",
       kglstfll AS "Memory Failures",
       kglstfls AS "Other Failures",
       ROUND((kglstfll + kglstfls) / DECODE(kglstget, 0, 1, kglstget) * 100, 2) AS "Failure Rate (%)"
FROM v$system_cursor_cache
WHERE (kglstfll + kglstfls) > 0
ORDER BY "Failure Rate (%)" DESC;

5.4 监控游标缓存活动

SELECT kglstnam AS "Subheap Name",
       kglsthon AS "Pinned Objects",
       kglstcas AS "Cached Objects",
       kglstalo AS "Allocation Operations",
       kglstfro AS "Free Operations"
FROM v$system_cursor_cache
ORDER BY kglstalo DESC;

6 重要知识点与原理延伸

6.1 游标缓存工作原理

子堆分类：
- Oracle将游标缓存分为多个子堆，每个子堆处理特定大小的游标
- 这种设计提高了内存分配效率和减少碎片
内存分配过程：
- 当需要新游标时，Oracle确定所需内存大小并选择合适子堆
- 如果子堆中有足够空间，直接分配
- 如果空间不足，尝试清理LRU列表中的未使用游标
- 如果清理后仍不足，分配失败
游标状态管理：
- 已钉住（Pinned）：当前正在使用的游标
- 已缓存（Cached）：在内存中但未使用的游标
- 可释放（Freeable）：可以被移出内存的游标