Oracle-DB-内存结构

第二. Oracle DB 内存结构

此处输入图片的描述

一个实例有两个关联的基本内存结构：

系统全局区（SGA）: 称为SGA组件的共享内存结构组，这些组件包含一个Oracle DB实例的数据和控制信息。SGA由所有服务器和后台进程共享。SGA中存储的数据示例包括高速缓存的数据块和共享SQL区域。

程序全局区（PGA）:包含某个服务器进程或后台进程的数据及控制信息的内存区域。PGA 是Oracle DB 在服务器进程或后台进程启动时创建的非共享内存。服务器进程对
PGA 的访问是互斥的。每个服务器进程和后台进程都具有自己的PGA。

SQL> show parameter sga;
NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
lock_sga                             boolean     FALSE
pre_page_sga                         boolean     FALSE
sga_max_size                         big integer 6432M
sga_target                           big integer 0
SQL> show parameter pga;
NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
pga_aggregate_target                 big integer 0

SGA包含的数据结构：

数据库缓冲区高速缓存：用于缓存从数据库中检索到的数据块

重做日志缓冲区：用来缓存用于实例恢复的重做信息，直到可以将其写入磁盘中存储的物理重做日志文件

共享池：用于缓存可在用户间共享的各种结构

大型池：为某些大型进程（例如Oracle 备份和恢复操作）和I/O 服务器进程提供大型内存分配的可选区域。

Java 池：用于Java 虚拟机(JVM) 中特定于会话的所有Java 代码和数据

流池： Oracle Streams 使用它来存储捕获和应用操作所需的信息

程序全局区(PGA)是一个内存区，其中包含每个服务器进程的数据及控制信息。Oracle 服务器进程为客户机请求提供服务。每个服务器进程都有自己专用的PGA，其PGA 在服务器进程启动时创建，对PGA的访问权限仅限于该服务器进程，并且只能由代表该服务器进程的Oracle 代码对PGA 进行读写。

Oracle DB 使用初始化参数来创建和管理内存结构。管理内存的最简单的方法是允许数据库自动管理和优化内存。要做到这一点（以下操作适用于大多数平台），您只需设置目标内存大小初始化参数(MEMORY_TARGET)和最大内存大小初始化参数 (MEMORY_MAX_TARGET)。

1. 数据库缓冲区高速缓存

属于SGA

存放从数据文件读取的数据块的副本

由所有并行用户共享

Oracle DB 用户进程第一次需要特定数据片段时，将在数据库缓冲区高速缓存中搜索数据。如果该进程在高速缓存中找到数据（称为高速缓存命中），则直接从内存中读取数据。如果进程在高速缓存中找不到数据（称为高速缓存未命中），则在访问数据之前，必须将磁盘上的数据文件中的数据块复制到高速缓存中的缓冲区中。高速缓存命中时访问数据要比高速缓存未命中时访问数据快。

高速缓存中的缓冲区由一个复杂算法管理，该算法组合使用最近最少使用(LRU) 列表和停靠计数机制。

SELECT 1 - (phy.VALUE / (cur.VALUE + con.VALUE)) "CACHE HIT RATIO"
  from v$sysstat cur, v$sysstat con, v$sysstat phy
 where     cur.name = 'db block gets'
       AND con.name = 'consistent gets'
       AND phy.name = 'physical reads';
-- 运行结果
-- 0.993163842486823

2. 重做日志缓冲区

它是SGA中的循环缓冲区

存放有关对数据库所做更改的信息

包含重做条目，这些条目包含有DML和DDL等操作进行的重做更改的相关信息

重做日志缓冲区是SGA 中的循环缓冲区，用于存放有关对数据库所做更改的信息。此信
息存储在重做条目中。重做条目包含重建（或重做）由DML、DDL 或内部操作对数据库
进行的更改所需的信息。如果需要，将使用重做条目进行数据库恢复。

#利用下列sql语句在sql语句执行前后取差值即为此session产生的redo
select name, value
from v$mystat a, v$statname b
where a.statistic# = b.statistic#
  and b.name = 'redo size';
NAME                      VALUE
-------------------- ----------
redo size                   764
SQL> insert into emp3 values(5,'n5', 55);
1 row created.
select name, value
from v$mystat a, v$statname b
where a.statistic# = b.statistic#
  and b.name = 'redo size';
NAME                      VALUE
-------------------- ----------
redo size                   764
SQL> commit;
Commit complete.
select name, value
from v$mystat a, v$statname b
where a.statistic# = b.statistic#
  and b.name = 'redo size';
NAME                      VALUE
-------------------- ----------
redo size                  1764
SQL> delete from emp3 where emp3_id = 5;
1 row deleted.
select name, value
from v$mystat a, v$statname b
where a.statistic# = b.statistic#
  and b.name = 'redo size';
NAME                      VALUE
-------------------- ----------
redo size                  1952
SQL> commit;
Commit complete.
select name, value
from v$mystat a, v$statname b
where a.statistic# = b.statistic#
  and b.name = 'redo size';
NAME                      VALUE
-------------------- ----------
redo size                  2928

3. 共享池

属于SGA

包含：
–库高速缓存
—-共享SQL 区域
–数据字典高速缓存
–控制结构

SGA 的共享池部分包含库高速缓存、数据字典高速缓存、SQL查询结果高速缓存、PL/SQL 函数结果高速缓存、并行执行消息的缓冲区以及控制结构。

“数据字典”是数据库表和视图（它们包含有关数据库、数据库结构及其用户的参考信息）的集合。在SQL 语句语法分析期间，Oracle DB会频繁访问数据字典。该访问操作对于Oracle DB 的持续操作来说至关重要。

分配和重用共享池中的内存

服务器进程检查共享池以查看相同语句是否已存在共享SQL 区域。

服务器进程分配一个代表会话的专用SQL 区域。

将SQL 语句提交到Oracle DB以便执行时，将自动执行下列内存分配步骤：

Oracle DB 检查共享池以查看相同语句是否已存在共享SQL 区域。如果存在，则在执行该语句的后续新实例时使用此共享SQL 区域。如果某条语句没有共享SQL 区域，则Oracle DB 会在共享池中分配一个新的共享SQL 区域。在以上任一情况下，用户的专用SQL 区域都与包含该语句的共享SQL 区域关联。

Oracle DB 分配一个代表会话的专用SQL 区域。该专用SQL 区域的位置取决于为会话建立的连接的类型。

在以下情况下，Oracle DB 也会从共享池中刷新共享SQL 区域：

此处输入图片的描述

V\$SQL、V\$SQLTEXT、V\$SQLAREA与V\$SQL_PLAN

V$SQL是共享池中已经分析过的SQL，其中列出了所有SQL的相关信息，但不包含GROUP BY语句，每一个SQL语句都是一笔数据，但此记录只保留SQL语句的前1000个字符。

V\$SQLAREA 中记录了在共享池中分析过的每个SQL语句和准备运行的SQL语句的统计数据，和V$SQL一样只保留SQL的前1000个字符。

V\$SQLTEXT 视图会记录完整的SQL，但会将SQL分成不同笔的数据来存储。

V\$SQL_PLAN视图包含了库缓存中所有游标所产生的执行计划，可结合V$SQLAREA获得库缓存中所有语句的查询计划。

4. 大型池

共享服务器的会话内存和Oracle XA接口

I/O服务器进程

Oracle DB 备份和还原操作

5. Java池和流池

存储JVM 中所有特定于会话的Java 代码和数据的服务
器内存使用Java 池内存。

Oracle Streams 以独占方式使用流池内存来执行以下
操作：
存储缓冲的队列消息
为Oracle Streams 进程提供内存Java