Oracle buffer cache 理解
Buffer cache 作为SGA中最重要的一部分之一，作用是用来缓冲数据块，原理是通过2个重要的链表实现：写链表和LRU链表(the least recently used)。写链表就是所有的脏数据块缓存(也就是说这一部分数据块被session修改过，还没有写入数据文件，此时的缓冲数据和数据块的数据是不一致的)，而LRU链表指的是所有空闲的缓存，没有任何有用的数据，随时都可以使用。LRU链表的两端分为：最近使用端MRU(the most recently used)和最少使用端LRU。
当一个session第一次访问一个数据块的时候，首先会在buffer cache中查找是否存在这个数据块的拷贝，也就是说会首先检查请求的数据块是否已经被缓存，如果已经缓存在buffer cache中，也就是命中cache hit，这时就直接从内存中读取该数据块。如果发现没有缓存该数据块，也就是未命中cache miss，此时就需要从数据块中读取到buffer cache中，然后才访问使用该块，这里可以引入一个比较重要的指标：命中率(命中次数与进程访问次数之比)。
SQL> select 1-(sum(decode(name, 'physical reads', value, 0))/(sum(decode(name, 'db block gets', value, 0))+(sum(decode(name, 'consistent gets', value, 0))))) "Buffer Hit Ratio" from v$sysstat; Buffer Hit Ratio ---------------- .926185625 1 row selected.
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SQL> select 1-(sum(decode(name, 'physical reads', value, 0))/(sum(decode(name, 'db block gets', value, 0))+(sum(decode(name, 'consistent gets', value, 0))))) "Buffer Hit Ratio" from v$sysstat;
Buffer Hit Ratio ---------------- .926185625
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如果数据块全部命中，说明我们访问使用的数据块全是逻辑读。如果没有未命中，则需要先将数据块移到内存中，这一步骤就是物理读，这时，oracle就会从空闲内存中分配一个适合大小的空闲缓存，如果空闲内存不够时，就会从LRU端开始查找LRU链表，直到找到一个可重用的缓存块或者达到最大查找块数的限制。在查找的过程中，如果发现脏数据块，会将这些数据块移到写链表中，然后继续查找。当找到空闲块时，就将我们需要访问使用的数据块缓存到查找的空闲块，并将这个块移到LRU链表的MRU端。如果此时达到最大查找块数的限制，还没有找到合适的空闲缓存时，进程会停止查找LRU链表，此时会通知DBWR进程将脏数据写入磁盘。
当sql的访问方式是全表扫描的时候，需要读取表的所有块，并将块放在LRU链表的LRU端上，这里和上面稍有不同，不是放在MRU端，这样做的目的就是为了将全表扫描的块尽快移除LRU链表，因为全表扫描数据块多，且大部分的数据块很少使用。
我们再看上面说的，如果达到最大查找块数的限制，就会停止查找LRU链表，通知DBWR进程写脏数据，如果一个系统中发现存在大量这样的脏缓存，在这样的情况下，用户进程访问一个数据块的过程可能比平时要长，效率也比较低，当然性能也会下降。在一定的系统中，可以使用命令清空所有的缓存：
alter system flush buffer_cache;
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alter system flush buffer_cache; |
注意这样的操作会清空系统的缓存，把所有的脏数据写入磁盘。
既然buffer cache用来缓存数据块，而从内存中读取数据又是最快的，那这个buffer cache的大小又是通过什么来控制？下面基于oracle 11g来简单阐述一下，通过制定db_cache_size来指定cache size，当然buffer cache也不是越大越好，通常建议大家：
DB_CACHE_SIZE = SGA_MAX_SIZE/2 ～ SGA_MAX_SIZE*2/3
相信大家在数据库中都看见过这样的参数：DB_nK_CACHE_SIZE(DB_16K_CACHE_SIZE)，n表示数据块的大小，这是oracle中非标准尺寸的数据块(标准大小是8K)，当我们创建表空间的时候，可以指定blocksize的大小，这样这个表空间的所有数据块就按照blocksize执行的大小来存储(默认是8K)，此时就可以通过DB_nK_CACHE_SIZE参数来指定缓存这个表空间数据块的buffer cache大小，每个尺寸的块只能缓存每个尺寸大小的块。当然参数不能设置重复，比如设定了db_cache_size的大小为4K，就不能设置db_4k_cache_size参数。在oracle 10G后，10g 后，指定了SGA_TARGET，就可以不需要指定Buffer Cache 的大小。
可能大家有个疑问：如果有的数据块经常被访问，且数据块不大，这种情况是否可以常驻内存？答案当然是肯定的，对于这种访问频繁且大小比较小的数据块，可以设定常驻内存：
1.保持缓冲池(Keep Buffer Pool )用于缓存那些永久驻入内存的数据块。它的大小由参数
DB_KEEP_CACHE_SZIE 控制；
2.回收缓冲池(Recycle Buffer Pool)会立即清除那些不在使用的数据缓存块。它的大小由参数DB_RECYLE_CACHE_SIZE 指定；
3.默认的标准缓存池，也就是上面所说的DB_CACHE_SIZE 指定。
以上的3个参数设置之后就相互独立，且只适用于标准块尺寸的数据块。
关于buffer cache，现在应该对buffer cache有所了解了吧。还有更多关于buffer cache的内容这里就不深入探究了，请关注后期内容。