关于高水位线
Oracle表段中的高水位线HWM
总结：段中默认分配的8个块，有1个块作为块头，存放段头元数据，2~8存放管理段位图，从第9个块开始存储数据，创建一个表，表示分配一个8个块的段空间，
进行插入10000行数据后，段空间块为24个，包括1个段头，20个使用的块(包括存储位图和数据)，3个empty_block，高水位线在20的位置，使用delete删除了数据，但是水位线并没有退到0位置，使用truncate table tt 后，用analyze分析，高水位线退到0位置，数据被删除，段仍然剩下8个块，其中包含7个空数据块，1个块头。
在Oracle数据的存储中，可以把存储空间想象为一个水库，数据想象为水库中的水。水库中的水的位置有一条线叫做水位线，在Oracle中，这条线被称为高水位线（High-warter mark, HWM）。在数据库表刚建立的时候，由于没有任何数据，所以这个时候水位线是空的，也就是说HWM为最低值。当插入了数据以后，高水位线就会上涨，但是这里也有一个特性，就是如果你采用delete语句删除数据的话，数据虽然被删除了，但是高水位线却没有降低，还是你刚才删除数据以前那么高的水位。也就是说，这条高水位线在日常的增删操作中只会上涨，不会下跌。HWM通常增长的幅度为一次5个数据块.
Select语句会对表中的数据进行一次扫描，但是究竟扫描多少数据存储块呢，这个并不是说数据库中有多少数据，Oracle就扫描这么大的数据块，而是Oracle会扫描高水位线以下的数据块。现在来想象一下，如果刚才是一张刚刚建立的空表，你进行了一次Select操作，那么由于高水位线HWM在最低的0位置上，所以没有数据块需要被扫描，扫描时间会极短。而如果这个时候你首先插入了一千万条数据，然后再用delete语句删除这一千万条数据。由于插入了一千万条数据，所以这个时候的高水位线就在一千万条数据这里。后来删除这一千万条数据的时候，由于delete语句不影响高水位线，所以高水位线依然在一千万条数据这里。这个时候再一次用select语句进行扫描，虽然这个时候表中没有数据，但是由于扫描是按照高水位线来的，所以需要把一千万条数据的存储空间都要扫描一次，也就是说这次扫描所需要的时间和扫描一千万条数据所需要的时间是一样多的。所以有时候有人总是经常说，怎么我的表中没有几条数据，但是还是这么慢呢，这个时候其实奥秘就是这里的高水位线了。
那有没有办法让高水位线下降呢，其实有一种比较简单的方法，那就是采用TRUNCATE语句进行删除数据。采用TRUNCATE语句删除一个表的数据的时候，类似于重新建立了表，不仅把数据都删除了，还把HWM给清空恢复为0。所以如果需要把表清空，在有可能利用TRUNCATE语句来删除数据的时候就利用TRUNCATE语句来删除表，特别是那种数据量有可能很大的临时存储表。
在手动段空间管理（Manual Segment Space Management）中，段中只有一个HWM，但是在Oracle 9i Release1才添加的自动段空间管理（Automatic Segment Space Management）中，又有了一个低HWM的概念出来。为什么有了HWM还又有一个低HWM呢，这个是因为自动段空间管理的特性造成的。在手段段空间管理中，当数据插入以后，如果是插入到新的数据块中，数据块就会被自动格式化等待数据访问。而在自动段空间管理中，数据插入到新的数据块以后，数据块并没有被格式化，而是在第一次访问这个数据块的时候才格式化这个块。所以我们又需要一条水位线，用来标示已经被格式化的块。这条水位线就叫做低HWM。一般来说，低HWM肯定是低于等于HWM的。
2.3. 修正ORACLE表的高水位线
在ORACLE中，执行对表的删除操作不会降低该表的高水位线。而全表扫描将始终读取一个段(extent)中所有低于高水位线标记的块。如果在执行删除操作后不降低高水位线标记，则将导致查询语句的性能低下。rebuild, truncate, shrink,move 等操作会降低高水位。
2.3.1 执行表重建指令 alter table table_name move;
在线转移表空间ALTER TABLE ... MOVE TABLESPACE ..
当你创建了一个对象如表以后,不管你有没有插入数据,它都会占用一些块,ORACLE也会给它分配必要的空间.同样,用ALTER TABLE MOVE释放自由空间后,还是保留了一些空间给这个表.
ALTER TABLE ... MOVE 后面不跟参数也行，不跟参数表还是在原来的表空间，Move后记住重建索引. 如果以后还要继续向这个表增加数据，没有必要move， 只是释放出来的空间，只能这个表用，其他的表或者segment无法使用该空间。
2.3.2 执行alter table table_name shrink space;
此命令为Oracle 10g新增功能，再执行该指令之前必须允许行移动 alter table table_name enable row movement;
2.3.3 重建表
复制要保留的数据到临时表t，drop原表，然后rename临时表t为原表
2.3.4 用逻辑导入导出: Emp/Imp
2.3.5. Alter table table_name deallocate unused
DEALLOCATE UNUSED为释放HWM上面的未使用空间,但是并不会释放HWM下面的自由空间,也不会移动HWM的位置.
2.3.6 推荐使用truncate.
2.3.7 一些注意事项
Oracle 9i:
（1）如果是INEXTENT， 可以使alter table tablename deallocate unused将HWM以上所有没使用的空间释放
（2） 如果MINEXTENT >HWM 则释放MINEXTENTS 以上的空间。如果要释放HWM以上的空间则使用KEEP 0。
SQL>alter table tablesname deallocate unused keep 0;
（3）truncate table drop storage(缺省值)命令可以将MINEXTENT 之上的空间完全释放(交还给操作系统),并且重置HWM。
（4）如果仅是要移动HWM,而不想让表长时间锁住,可以用truncate table reuse storage,仅将HWM重置。
（5）ALTER TABLE MOVE会将HWM移动,但在MOVE时需要双倍的表空间,而且如果表上有索引的话,需要重构索引
（6）DELETE表不会重置HWM,也不会释放自由的空间(也就是说DELETE空出来的空间只能给对象本身将来的INSERT/UPDATE使用,不能给其它的对象使用)
Oracle 10g：
（1）可以使用alter table test_tab shrink space命令来联机移动hwm,
（2）如果要同时压缩表的索引,可以发布:alter table test_tab shrink space cascade
2.4 HWM 特点
2.4.1 ORACLE用HWM来界定一个段中使用的块和未使用的块.
举个例子来说,当我们创建一个表时,ORACLE就会为这个对象分配一个段.在这个段中,即使我们未插入任何记录,也至少有一个区被分配,第一个区的第一个块就称为段头(SEGMENT HEADE),段头中就储存了一些信息,基中HWM的信息就存储在此.
此时,因为第一个区的第一块用于存储段头的一些信息,虽然没有存储任何实际的记录,但也算是被使用,此时HWM是位于第2个块.当我们不断插入数据到表后,第1个块已经放不下后面新插入的数据,此时,ORACLE将高水位之上的块用于存储新增数据,同时,HWM本身也向上移.也就是说,当我们不断插入数据时,HWM会往不断上移,这样,在HWM之下的,就表示使用过的块,HWM之上的就表示已分配但从未使用过的块.
2.4.2. HWM在插入数据时,当现有空间不足而进行空间的扩展时会向上移,但删除数据时不会往下移.
ORACLE 不会释放空间以供其他对象使用，有一条简单的理由：由于空间是为新插入的行保留的，并且要适应现有行的增长。被占用的最高空间称为最高使用标记 (HWM)，
2.4.3. HWM的信息存储在段头当中.
HWM本身的信息是储存在段头.在段空间是手工管理方式时,ORACLE是通过FREELIST(一个单向链表)来管理段内的空间分配.在段空间是自动管理方式时(ASSM),ORACLE是通过BITMAP来管理段内的空间分配.
2.4.4. ORACLE的全表扫描是读取高水位标记(HWM)以下的所有块.
所以问题就产生了.当用户发出一个全表扫描时，ORACLE 始终必须从段一直扫描到 HWM，即使它什么也没有发现。该任务延长了全表扫描的时间。
2.4.5. 当用直接路径插入行时，即使HWM以下有空闲的数据库块，键入在插入数据时使用了append关键字，则在插入时使用HWM以上的数据块，此时HWM会自动增大。
例如，通过直接加载插入（用 APPEND 提示插入）或通过 SQL*LOADER 直接路径 数据块直接置于 HWM 之上。它下面的空间就浪费掉了。
三. 相关测试
1）创建测试表
SQL> create table tt (id number);
Table created.
此时表没有分析，是原始的数据，即8个数据块。
SQL>SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 8
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT
2）向表中插入一些测试数据
SQL> declare
2 i number;
3 begin
4 for i in 1..10000 loop
5 insert into tt values(i);
6 end loop;
7 commit;
8 end;
9 /
PL/SQL procedure successfully completed.
3）在次查看表的信息
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 24
此时表TT 占用的数据库已经是24个了。 但是user_tables 显示的信息还是为空。 因为没有做统计分析。
4）收集统计信息
SQL> exec DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS('SYS','TT');
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 24
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 10000 20 0
此时user_tables 已经有了数据，显示的使用了20个数据块。 但是empty_blocks 还是为空。 这里要注意的地方。 这个字段只有使用analyze 收集统计信息之后才会有数据。
5）使用analyze收集统计信息
SQL> ANALYZE TABLE TT COMPUTE STATISTICS;
Table analyzed.
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 10000 20 3
-- 这里有显示空的数据库有3个。 注意：20+3=23. 比占用的24个数据块少一个。因为有一个数据库块被保留用作segment header。
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 24
6） delete数据，不会降低高水位
SQL> delete from tt;
10000 rows deleted.
SQL> commit;
Commit complete.
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 24
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 10000 20 3
SQL> analyze table tt compute statistics;
Table analyzed.
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 0 20 3
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 24
SQL>
7） truncate表，可以降低高水位
SQL> truncate table tt;
Table truncated.
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 8
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 0 20 3
-- 段的信息没有改变，收集一下统计信息看看
SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats('SYS','TT');
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 0 0 3
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 8
--段的信息已经改变，但是empty_blocks段没有改变，该段只有使用analyze才能改变。
SQL> analyze table tt compute statistics;
Table analyzed.
SQL> SELECT table_name,num_rows,blocks,empty_blocks FROM user_tables WHERE table_name='TT';
TABLE_NAME NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS
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TT 0 0 7
SQL> SELECT segment_name,segment_type,blocks FROM dba_segments WHERE segment_name='TT';
SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS
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TT TABLE 8
SQL>
-- 总共8个数据块，7个为空，还有一个是segment header。