3.1、和 SHARED POOL 相关的主要 Latch 有:
Latch: shared pool
Latch: library cache
我们知道 Oracle 通过 SHARED POOL 来实现 SQL 共享,减少硬解析等。而 SQL 的相关信息, 如:SQL 语句文本,SQL 执行计划等都存放在 SHARED POOL 的 Library Cache 部分。
3.2、其中 Library Cache 的结构如下图:
可以看到其结构和 BUFFER CACHE 类似,为了能够在 Library Cache 中快速的查找到对应的 SQL, 也是通过将不同的 SQL 语句通过 HASH 函数 HASH 后放置到对应 Hash Bucket 来保存的。
下面看看图中***的块(右上角标注着:Object Handle):
1) 这个块也就是所谓的 Library Cache Object Handle,这个 Handle 描述 Library Cache 中对象的一些属性,如名称(Name),所属的命名空间(Namespace)、标记(Flags)、指向对象所处的内存地址的指针(Heap 0)等。对应 SQL 来说,这个可以算是父游标。
2) Heap 0 用来存放与对象有直接关系的一些信息,比如对象类型、对象相关的表、实际的执行计划等。
3) 同一个 Hash Bucket 中的 Object Handle 相互链接形成一条 Chain。
关于 Library Cache 更详细的可以查阅 Julian Dyke 的 Library Cache Internals.ppt。
Eygle 网站上也有一张简洁的图:
3.3下面先看SQL的的整个执行过程来,然后再看看执行过程中是怎么用到SHARED POOL的相 关 Latch。
1) 当客户端执行一条 SQL,这时候 Oracle 首先将 SQL 文本转换成 ASCII 值,然后根据 HASH函数计算该 SQL 对应的 Hash Value。
2) 根据得到的 Hash Value 到 Library Cache 中查找对应的 Bucket,然后查找 Bucket 里是否存
在该 SQL?
(Y) 如果存在,则接下来查找对应的子游标,这个时候将一直持有 Library Cache Latch,直到找到对应的执行计划。然后释放 Latch。(软解析)
(N) 如果不存在,就要去 SHARE POOL 里面获得可用空间,来生生成对应的 Library Cache 对象。这个时候就要获得 Shared Pool Latch 在 SHARE POOL 的 Free Lis(SHRAE POOL 通过 Free List 管理 Free Chunk)查找可用的空间,之后释放 Shared Pool Latch。 接下来就开始进行硬解析过程,将执行解析后的执行计划等信息记录到 Library Cache 中,这个整个过程消耗大量的 CPU,同时将一直持有 Library Cache Latch,一 直到硬解析结束。(硬解析)3) 根据获得的执行计划,开始执行 SQL,如:到 BUFFER CACHE 查询数据等。
3.4 整个逻辑如下如:
3.5 当出现Latch竞争严重的时候:
3.5.1如果同时出现大量的 Share Pool Latch 和 Library Cache Latch 的话,根据上面的逻辑那说明数 据库中存在大量的硬解析,这个时候就要查找那些 SQL 没有绑定变量。
3.5.2如果只是出现大量的 Library Cache Latch 的话,那么可能有两种情况:
1) 当持有 Library Cache Latch 查找 Bucket 对应的 Chain 时候,发现存在高 Version 的 SQL,这个时候就要扫描这些对应的子游标,整个过程将一直持有 Latch,导致其他会话获取不到 Latch 进行操作。
2) 大量的并发请求,而且不能实现 SQL 一次 Parse Call 多次 Execution。
案例分析：
3.6 测试模拟为硬解析和 SQL 的 Version Count 高的情况。
3.6.1Oracle 10g 有方法可以让 SQL 产生很多的子游标,必须具备下面几种的条件:
1)cursor_sharing = similar
2)收集了列上的 histogram
3)SQL 中使用到了此列作为条件,并且条件是“等于”
4)这个 SQL 是没有绑定变量的
这时候,Oracle 会认为每条 SQL 的 literal 变量都是 unsafe 的,因此就不重用以前的 cursor而新产生一个 version,也就会重新硬解析一次。
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10
:
56
:
01
SCOTT@ prod >show parameter cursor
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
cursor_sharing string similar
cursor_space_for_time boolean FALSE
open_cursors integer
300
session_cached_cursors integer
50
1
、session1：以scott建立测试表
11
:
44
:
26
SYS@ prod >conn scott/tiger
Connected.
11
:
01
:
41
SCOTT@ prod >select *
from
v$mystat
where
rownum=
1
;
SID STATISTIC# VALUE
---------- ---------- ----------
1
0
0
10
:
56
:
09
SCOTT@ prod >create table test
as
select rownum
as
col1 ,rownum col2
from
user_objects
10
:
58
:
38
2
;
Table created.
2
、建立测试表直方图
10
:
58
:
51
SCOTT@ prod >exec dbms_stats.gather_table_stats(user,
'TEST'
,method_opt=>
'for columns col1 size 3'
);
PL/SQL procedure successfully completed.
10
:
59
:
36
SCOTT@ prod >select column_name,num_buckets,histogram
from
user_tab_col_statistics
11
:
00
:
43
2
where
table_name=
'TEST'
;
COLUMN_NAME NUM_BUCKETS HISTOGRAM
------------------------------ ----------- ---------------
COL1
3
HEIGHT BALANCED
11
:
01
:
35
sys@ prod >ALTER SYSTem flush shared_pool;
System altered.
3
、session
2
:以scott建立另一个会话
11
:
03
:
44
SCOTT@ prod >select *
from
v$mystat
where
rownum=
1
;
SID STATISTIC# VALUE
---------- ---------- ----------
44
0
0
11
:
04
:
01
SCOTT@ prod >create table test1
as
select rownum
as
col1 ,rownum col2
from
user_objects;
Table created.
11
:
04
:
36
SCOTT@ prod >exec dbms_stats.gather_table_stats(user,
'TEST1'
,method_opt=>
'for columns col1 size 3'
);
PL/SQL procedure successfully completed.
11
:
05
:
04
SCOTT@ prod >select column_name,num_buckets,histogram
from
user_tab_col_statistics
11
:
05
:
19
2
where
table_name=
'TEST1'
;
COLUMN_NAME NUM_BUCKETS HISTOGRAM
------------------------------ ----------- ---------------
COL1
3
HEIGHT BALANCED
11
:
05
:
30
sys@ prod >ALTER SYSTem flush shared_pool;
System altered.
4
、在session
1
执行以下操作
11
:
02
:
42
SCOTT@ prod >begin
11
:
06
:
28
2
for
i
in
1.
.50000
loop
11
:
06
:
40
3
execute immediate
'select * from test where col1='
||i;
11
:
07
:
08
4
end loop;
11
:
07
:
11
5
end;
11
:
07
:
13
6
/
在session
2
执行同样地操作
11
:
07
:
57
SCOTT@ prod >begin
11
:
08
:
01
2
for
i
in
1.
.50000
loop
11
:
08
:
01
3
execute immediate
'select * from test1 where col1='
||i;
11
:
08
:
01
4
end loop;
11
:
08
:
01
5
end;
11
:
08
:
02
6
/
5
、查看session event
11
:
11
:
36
sys@ prod > select sid,event,p1,p1text,p2,p2text
from
v$session
where
sid
in
(
1
,
44
)
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch: shared pool
537557404
address
293
number
44
latch: shared pool
537557404
address
293
number
Elapsed:
00
:
00
:
00.00
11
:
11
:
38
sys@ prod >/
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch: shared pool
537557404
address
293
number
44
latch: row cache objects
828539960
address
270
number
Elapsed:
00
:
00
:
00.00
11
:
11
:
39
sys@ prod >/
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch: shared pool
537557404
address
293
number
44
latch: shared pool
537557404
address
293
number
Elapsed:
00
:
00
:
00.00
11
:
11
:
41
sys@ prod >/
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch: shared pool
537557404
address
293
number
44
latch: row cache objects
828007508
address
270
number
Elapsed:
00
:
00
:
00.00
11
:
11
:
42
sys@ prod >/
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch: shared pool
537557404
address
293
number
44
latch: shared pool
537557404
address
293
number
11
:
12
:
32
sys@ prod >/
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch free
821793596
address
274
number
44
latch: shared pool
537557404
address
293
number
sys@ prod >select sid,event,p1,p1text,p2,p2text
from
v$session
where
sid
in
(
1
,
44
)
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
latch: shared pool
537557404
address
293
number
44
library cache: mutex X
1307903034
idn
65536
value
11
:
14
:
58
sys@ prod >select sid,event,p1,p1text,p2,p2text
from
v$session
where
sid
in
(
1
,
44
)
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
library cache: mutex X
3413592168
idn
2883584
value
44
latch: row cache objects
828539960
address
270
number
11
:
15
:
18
sys@ prod >select sid,event,p1,p1text,p2,p2text
from
v$session
where
sid
in
(
1
,
44
)
SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT
---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------ ---------- ------------------------------
1
SQL*Net message
from
client
1650815232
driver id
1
#bytes
44
SQL*Net message
from
client
1650815232
driver id
1
#bytes
从上面的过程可以看到,大量的硬解析将导致严重的 library cache latch（mutex） 和 shared pool latch竞争。
6
、查看Library cache中sql情况
sys@ prod >select *
2
from
(select sql_id,child_number,child_latch,executions,sql_text
3
from
v$sql
4
where
sql_text like
'%select * from test1 where col1%'
5
and
sql_text
not
like
'%v$sql%'
6
and
sql_text
not
like
'%begin%'
7
order by child_number desc)
8
*
where
rownum <
10
SQL_ID CHILD_NUMBER CHILD_LATCH EXECUTIONS SQL_TEXT
------------- ------------ ----------- ---------- --------------------------------------------------
6tsrjxza4gvur
1987
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1988
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1989
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1990
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1991
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1992
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1993
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1994
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1995
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1996
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1997
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1998
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
1999
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
2000
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
2001
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
2002
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
6tsrjxza4gvur
2003
0
1
select *
from
test1
where
col1=:
"SYS_B_0"
11
:
46
:
50
SYS@ prod >select sql_id,hash_value,address,version_count
from
v$sqlarea
where
sql_id=
'6tsrjxza4gvur'
;
SQL_ID HASH_VALUE ADDRESS VERSION_COUNT
------------- ---------- -------- -------------
6tsrjxza4gvur
3561484119
2E8CF368
3885
|
可以看到 SQL 的 Version_Count 很高,而且 V$SQL 视图里面也能查到对应的子游标。
案例分析：
模拟高并发下,对 Version Count 高 SQL 查询:
session 1：
-
1234567891011121314
11:42:41SYS@ prod >conn scott/tigerConnected.12:05:10SCOTT@ prod >select *fromv$mystatwhererownum=1;SID STATISTIC# VALUE---------- ---------- ----------380012:06:03SCOTT@ prod >begin12:06:232foriin1..500000loop12:06:233execute immediate'select * from test1 where col1=1';12:06:234end loop;12:06:235end;12:06:236/PL/SQL procedure successfully completed. -
123456789101112131415
session2：11:30:32SYS@ prod >conn scott/tigerConnected.12:05:15SCOTT@ prod >select *fromv$mystatwhererownum=1;SID STATISTIC# VALUE---------- ---------- ----------390012:06:11SCOTT@ prod >begin12:06:292foriin1..500000loop12:06:293execute immediate'select * from test1 where col1=1';12:06:294end loop;12:06:295end;12:06:296/PL/SQL procedure successfully completed. -
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778
12:07:17SYS@ prod >col eventfora3012:07:27SYS@ prod >col p1textfora2012:07:33SYS@ prod >col p2textfora2012:07:38SYS@ prod >select sid,event,p1,p1text,p2,p2textfromv$sessionwheresidin(38,39)SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39cursor: mutex S3561484119idn2490369valueElapsed:00:00:00.0012:07:38SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39library cache: mutex X3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0012:07:43SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2555904value39cursor: mutex S3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0012:07:45SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38latch: shared pool537557404address293number39library cache: mutex X3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0012:07:46SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39library cache: mutex X3561484119idn2621440valueElapsed:00:00:00.0012:07:47SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39cursor: mutex S3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0012:07:49SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39library cache: mutex X3561484119idn2621440valueElapsed:00:00:00.0012:07:50SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39library cache: mutex X3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0012:07:51SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2555904value39cursor: mutex S3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0112:08:11SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38cursor: pin S3561484119idn2555905value39library cache: mutex X3561484119idn2490368valueElapsed:00:00:00.0012:08:15SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38library cache: mutex X3561484119idn2621440value39library cache: mutex X64028idn2490368value12:09:04SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38cursor: mutex S3561484119idn2555904value39cursor: pin S3561484119idn2490369value12:09:05SYS@ prod >/SID EVENT P1 P1TEXT P2 P2TEXT---------- ------------------------------ ---------- -------------------- ---------- --------------------38SQL*Net messagefromclient1650815232driver id1#bytes39SQL*Net messagefromclient1650815232driver id1#bytes 可以查看到，在sql运行期间有大量的Library Cache latch（mutex）的竞争。
本文转自 客居天涯 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/tiany/1575964，如需转载请自行联系原作者
