direct path read（转）

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#数据库

在Oracle 11g中，全表扫描采用了更高效的直接路径读取方式代替传统的DB FILE SCATTERED READ。这种方式减少了栓的使用，避免了栓争用，并且能够一次性读取更多数据块，提高读取效率。

在Oracle 11g版本中串行的全表扫描可能使用直接路径读取(direct path read)的方式取代之前版本中一直使用的DB FILE SCATTERED READ, 显direct path read具备更多的优势：


1. 减少了对栓的使用，避免可能的栓争用


2.物理IO的大小不再取决于buffer_cache中所存在的块；

试想某个8个块的extent中1,3,5,7号块在高速缓存中，而2,4,6,8块没有被缓存，传统的方式在读取该extent时将会是对2,4,6,8块进行4次db file sequential read,这是一种十分可怕的状况，其效率往往要比单次读取这个区间的所有8个块还要低得多，虽然Oracle为了避免这种情况总是尽可能的不缓存大表的块(读入后总是放在队列最冷的一端);而direct path read则可以完全避免这类问题，尽可能地单次读入更多的物理块。


当然直接路径读取也会引入一些缺点：


1.在直接路径读取某段前需要对该对象进行一次段级的检查点(A segment checkpoint).


2.可能导致重复的延迟块清除操作(我们假设你了解delayed block cleanout是什么).


可以利用10949 事件来避免采用直接路径读取方式

ALTER SESSION SET EVENTS '10949 TRACE NAME CONTEXT FOREVER,level 1';

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Direct path read在AWR报告等待事件top10中排第一的原因和解决方案分析
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<think> 我们首先需要理解Direct Path Read等待事件的含义。根据引用[1]和引用[2]： - Direct Path Read通常发生在Oracle数据库直接从磁盘读取数据到进程的私有内存（PGA）中，而不是先读取到共享内存（SGA）的缓冲区缓存（Buffer Cache）中。 - 这种读取方式常见于全表扫描、全索引扫描等操作，特别是当Oracle认为直接路径读比缓冲区缓存更高效时（例如要读取的数据块非常多，或者表被标记为并行查询等）。 - 引用[2]指出，direct path read temp则主要与临时表空间的使用有关，例如排序操作（如order by、group by、distinct等）或者哈希连接（hash join）时，如果中间结果集太大而无法在PGA中容纳，就会使用临时表空间，从而可能导致direct path read temp等待。 现在，用户的问题是：Direct Path Read在AWR报告等待事件Top10中排第一，需要分析原因和解决方案。 ### 原因分析 1. **大表全表扫描**：当SQL语句执行全表扫描大表时，如果Oracle优化器认为直接路径读更高效，就会使用直接路径读，从而导致该等待事件。特别是当表的大小远大于缓冲区缓存（buffer cache）时，或者表被设置为并行查询时。 2. **排序操作使用临时表空间**：如果SQL语句包含需要排序的操作（如order by、group by、distinct等）或者哈希连接，并且排序区（PGA）不足以容纳中间结果，就会使用临时表空间（磁盘排序），此时会出现direct path read temp（从临时表空间读取）和direct path write temp（写入临时表空间）等待事件。但是注意，用户的问题中等待事件是“Direct path read”，而不是“Direct path read temp”，所以这里主要关注非临时表空间的直接路径读。 3. **并行查询**：并行查询操作（如并行全表扫描）会使用直接路径读，因为每个并行子进程都会独立地从磁盘读取数据到自己的PGA中。 4. **11g及以后版本的自动特性**：从Oracle 11g开始，Oracle引入了自动直接路径读的特性，对于串行全表扫描，当Oracle认为数据块在缓冲区缓存中缓存的比例不高（或者要读取的数据块很多）时，会自动使用直接路径读。这个特性可以通过参数`_serial_direct_read`控制（引用[3]提到可以设置该参数为NEVER来禁用）。 5. **热点块竞争**：虽然引用[2]中提到的buffer busy waits是另一个问题，但需要区分。如果系统同时存在热点块竞争（buffer busy waits），那么直接路径读反而可能是一种缓解方式（因为它绕过了buffer cache）。但是，如果直接路径读过多，也可能导致I/O子系统压力过大。 ### 解决方案 根据上述原因，我们可以提出以下解决方案： 1. **优化SQL语句**： - 避免全表扫描，通过添加合适的索引，将全表扫描转变为索引扫描（注意索引扫描通常使用db file sequential read等待事件，但I/O量可能更少）。 - 检查执行计划，确保SQL语句使用了正确的索引。如果已经存在索引但没有使用，考虑收集统计信息或使用提示（hint）引导优化器。 - 减少排序操作：尽量减少使用order by、group by等操作，或者确保这些操作能够在内存（PGA）中完成。可以通过增大`PGA_AGGREGATE_TARGET`参数来减少磁盘排序。 2. **调整缓冲区缓存（Buffer Cache）**： - 如果全表扫描是必要的，并且数据会被频繁访问，那么可以考虑增大缓冲区缓存（`DB_CACHE_SIZE`），使得更多的数据块可以缓存在内存中，从而减少直接路径读。但是，如果表非常大且访问不频繁，使用直接路径读可能更合适，因为不会污染缓冲区缓存。 3. **控制直接路径读行为**： - 如果确认直接路径读导致性能问题（例如I/O子系统无法承受），可以考虑禁用串行直接路径读（针对11g及以上版本）。通过设置以下参数（引用[3]）： ```sql ALTER SYSTEM SET "_serial_direct_read" = NEVER; ``` 或者使用事件10949（在11.2.0.2以上版本）： ```sql ALTER SYSTEM SET EVENT = '10949 TRACE NAME CONTEXT FOREVER, LEVEL 1' SCOPE=SPFILE; ``` 注意：修改这些参数需要谨慎，因为它们可能会影响优化器的行为，并且可能导致某些操作变慢。 4. **并行查询调整**： - 如果直接路径读主要由并行查询引起，考虑调整并行度（DOP）。过高的并行度会导致大量并行子进程同时进行I/O操作，从而增加I/O子系统压力。可以通过调整表的并行度或者使用`PARALLEL`提示来控制。 5. **硬件和I/O优化**： - 如果I/O子系统是瓶颈，考虑增加磁盘带宽（如使用更快的磁盘，或者增加磁盘数量）、使用ASM条带化（stripe）来分散I/O负载。 6. **检查临时表空间使用**： - 虽然用户的问题主要是direct path read（非temp），但也要注意是否同时存在direct path read temp（临时表空间的直接读取）。如果有，需要优化排序操作（增大PGA，优化SQL等）。 ### 总结 当Direct Path Read成为Top1等待事件时，首先需要分析AWR报告中的SQL Statistics部分，找出消耗I/O最多的SQL语句，并检查其执行计划。优化这些SQL语句（特别是减少全表扫描和排序）是根本的解决方法。其次，根据具体情况调整数据库参数（如PGA_AGGREGATE_TARGET，DB_CACHE_SIZE，以及控制直接路径读的参数）。最后，确保硬件I/O能力足够。 §§相关问题§§ 1. 如何从AWR报告中识别导致Direct Path Read等待事件的主要SQL？ 2. 如何调整PGA_AGGREGATE_TARGET参数？ 3. 在Oracle中如何禁用自动直接路径读特性？ 4. 如何区分Direct Path Read和Direct Path Read Temp等待事件？ </think>### Direct Path Read在AWR报告Top10中排第一的原因及解决方案分析 #### 一、核心原因分析 1. **大规模全表扫描/并行查询** - 当SQL执行**全表扫描大表**或**并行查询**时，Oracle会绕过Buffer Cache，直接从磁盘读取数据到PGA（私有内存），引发`direct path read`等待[^1][^2]。 - 典型场景： $$ \text{SELECT} \ \text{MAX(sal)} \ \text{FROM} \ \text{emp} \ \text{WHERE} \ \text{deptno} = 10 \quad \text{(全表扫描)} $$ $$ \text{SELECT} \ \text{/*+ PARALLEL(e 4) */} \ \text{COUNT(*)} \ \text{FROM} \ \text{emp} \ e \quad \text{(并行查询)} $$ 2. **PGA内存不足导致磁盘排序** - 当**排序（ORDER BY/GROUP BY）或哈希连接**的数据量超过`PGA_AGGREGATE_TARGET`时，会使用临时表空间进行磁盘排序，触发`direct path read temp`（但需区别于非temp的普通direct path read）[^2]。 3. **11g+自动优化特性** Oracle 11g及以上版本对串行全表扫描引入**自动直接路径读优化**（通过隐含参数`_serial_direct_read`控制），当优化器认为直接读效率更高时会启用此特性[^3]。 4. **I/O子系统性能瓶颈** - 磁盘I/O吞吐量不足（如低速SAN或过载存储） - ASM条带化配置不合理导致I/O分布不均 #### 二、关键解决方案 1. **SQL优化（根本措施）** - **减少全表扫描**：对大表查询添加过滤条件索引 ```sql CREATE INDEX emp_deptno_idx ON emp(deptno); ``` - **避免不必要的列读取**：使用`SELECT`具体字段而非`SELECT *` - **优化并行度**：调整不合理的`PARALLEL`提示或表并行度设置 ```sql ALTER TABLE emp PARALLEL 2; -- 降低并行度 ``` 2. **内存调整** - **增大PGA**：确保排序操作在内存完成 ```sql ALTER SYSTEM SET PGA_AGGREGATE_TARGET=8G; -- 根据总内存比例调整 ``` - **监控临时表空间使用**： ```sql SELECT * FROM V$TEMPSEG_USAGE; -- 检查磁盘排序会话 ``` 3. **控制直接路径读行为** - **禁用自动特性**（谨慎使用）： ```sql ALTER SESSION SET "_serial_direct_read" = NEVER; -- 会话级禁用 ALTER SYSTEM SET EVENT='10949 TRACE NAME CONTEXT FOREVER'; -- 全局禁用(11g+) ``` 4. **I/O优化** - 使用更快的存储设备（如SSD） - 调整ASM条带大小： ```sql ALTER DISKGROUP DATA SET ATTRIBUTE 'au_size' = '4M'; -- 增大分配单元 ``` #### 三、诊断验证步骤 1. **定位高负载SQL** ```sql SELECT sql_id, executions, disk_reads, sql_text FROM V$SQLAREA ORDER BY disk_reads DESC; ``` 2. **检查执行计划** ```sql EXPLAIN PLAN FOR SELECT /*+ YOUR_SQL_HERE */ ...; SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY); ``` 3. **监控实时等待事件** ```sql SELECT event, total_waits, time_waited FROM V$SESSION_EVENT WHERE sid = (SELECT sid FROM V$MYSTAT WHERE ROWNUM=1); ``` > **关键结论**：通过SQL优化减少全表扫描是根本解决之道，内存和参数调整需配合业务场景验证效果[^1][^3]。 ---
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