众多Oracle有关问题中,其中最重要的一个是缓冲区忙等待(buffer busy wait)事件。缓冲区忙等待是I/O-bound Oracle系统中最常见的现象,尤其是在Oracle STATSPACK报告的前五个忙等待的读(顺序/分散)系统中,正如:
前5个定时事件
align=left
% 总和事件等待 时间(s)消逝时间
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db文件顺序读 2,5987,146 48.54
db文件分散读25,5193,246 22.04
库缓冲区载入死锁6731,3639.26
CPU时间2,1549347.83
日志文件平行写 19,1578375.68
减轻缓冲区忙等待的主要方式是减少系统中的I/O,这可以通过SQL使用更少的块读(block reads,比如添加索引)的方式得以实现。即使对于一个比较大的db_cache_size,我们也可以减少缓冲区忙等待的时间。
为了能够查看整个系统的等待事件,我们可以查阅v$system_event性能视图。这一性能视图,如表A所示,提供了等待事件的名称,等待事件与时间的总和,以及每一事件的平均等待时间。
可以通过v$waitstat视图来查询导致等待的缓冲区的类型。这一视图列出了每一缓冲区类型的等待,COUNT是类所有的等待总和,TIME是这一类所有等待的时间总和,如下所示:
select * from v$waitstat;
类 COUNT TIME
------------------ ---------- ----------
data block19611131870278
segment header34535 159082
undo header23363286239
undo block 1886 1706
当一个session访问缓冲区的块时,就有可能产生缓冲忙等待。这一缓冲区忙等待的产生可能由以下的原因造成的:
块可能被其它的session读到缓冲区,所以session必须等待块的读入结束。
session可能有与等待的session查询不协调的缓冲块。
由于缓冲区忙等待是由不同特定的块之间的竞争而造成的,所以只能通过识别哪些块发生冲突和冲突产生的原因,你才有可能做出判定,相应的调整包括识别和消除块竞争的原因。
v$session_wait性能视图,如表B所示,提供了识别等待产生原因的方法。
v$session_wait视图的列代表的缓冲区忙等待事件如下:
P1—与等待相关的数据文件的全部文件数量
P2—P1中的数据文件的块数量
P3—描述等待产生原因的代码
这里是一个这些值的Oracle数据词典查询
select
p1 "File #".
p2 "Block #",
p3 "Reason Code"
from
v$session_wait
where
event = 'buffer busy waits';
假如以上查询的结果显示一个块在忙等待,以下的查询将显示这一块的名称和类型:
select
owner,
segment_name,
segment_type
from
dba_extents
where
file_id = &P1
and
&P2 between block_id and block_id + blocks -1;
一旦这一块被识别,v$segment_statistics性能视图促使块水平统计的实时监控。这一过程使得DBA识别与独立列表与索引有关的问题,如图C。
我们也可以查询( 表D) dba_data_files以确定卷入等待的文件的file_name,方法是使用v$session_wait中的P1。
从v$session_wait中查询P3(原因编码)的值可以知道session等待的原因。原因编码的范围从0到300,并可以解码,如表A所示。
表 A 编码 等待原因 - 在一个SCUR或XCUR缓冲区产生且没有结束的改变.
0 块被读入缓冲区
100 我们想要NEW(创建)一个块,但这一块当前被另一session读入。
110 我们想将当前块设为共享,但这一块被另一session读入,所以我们必须等待read()结束。
120 我们想获得当前的块,但其他人已经将这一块读入缓冲区,所以我们只能等待他人的读入结束。
130 块被另一session读入,而且没有找到其它协调的块,所以我们必须等待读的结束。缓冲区死锁后这种情况也有可能产生。
所以必须读入块的CR。
200 我们想新创建一个block,但其他人在使用,所以我们只好等待他人使用结束。
210 Session想读入SCUR或XCUR中的块,假如块交换或者session处于非连续的TX模式,所以等待可能需要很长的时间。
220 在缓冲区查询一个块的当前版本,但有人以不合法的模式使用这一块,所以我们只能等待。
230 以CR/CRX方式获得一个块,但块中的更改开始并且没有结束。
231 CR/CRX扫描找到当前块,但块中的更改开始并且没有结束。
原因编码
正如我在开始时所说的那样,缓冲区忙等待是I/O bound系统中最常见的现象。数据块等待导致的I/O竞争通常是由当扫描相同的索引时,多个session重复读入相同的块。在这样的情况下,session 1快速扫描缓冲区的块,然后块从磁盘被读入。当session 1等待磁盘读完成过程中,其它块扫描相同的索引,并很快捕捉session 1,并想从磁盘上读入相同的块。由此产生了缓冲区忙等待。
以下规则有助于解决提及的当处于竞争时的情况:
数据块竞争—通过改变PCTFREE或者PCTUSED值来识别和消除程序中的HOT块,以减少数据块的数量。
Freelist块竞争—增加FREELISTS值,当使用Parellel服务器时,一定确保每一事例有自己的FREELIST GROUPs。
Segment header竞争—增加FREELISTS值,并使用FREELIST GROUPs。
Undo header块—增加回滚段(rollback segments)的数量。
好处
缓冲区忙等待的识别和解决是比较复杂和棘手。Oracle提供了v$segment_statistics视图有助于监视缓冲区忙等待。当能够正确地识别和修正缓冲区忙等待的原因时,你所努力的付出一定会得到回报的。