Oracle数据库中存储空间的高水位问题

1.高水位概念

高水位线是oracle数据库数据文件或者段使用空间和未使用空间之间的边界

数据文件包含有序的区段（按块id），一个段由几个区段中的一个组成（不顺序的，连续的）。

2.高水位问题

对于一个表：一旦一个区段被分配给一个表段，它将属于这个表，直到：

表被dropped

表为truncated

或者区段是显式的（只有当区段从不包含任何数据时才有效）

假如表或索引中曾经放置过数据的最大区，即使表中的数据被删除，高水位不会因此而自动下降，除非对表进行相关的操作如truncate table或者移动数据等。表的高水位问题对数据库有几方面的影响：

存储空间利用：即使数据被删除，由于高水位线没有下降，相应的存储空间仍然会被占用，导致物理存储空间的浪费。

性能影响：查询时Oracle会扫描从表的开始直到高水位线之间的所有区。如果高水位线很高，但实际使用的数据只有一小部分，这会导致不必要的I/O操作和CPU消耗，从而降低查询性能。尤其是全表扫描的情况下，性能问题会更为明显。

维护成本：由于高水位线以下的空间即便是空的也会参与备份等操作，这将增加维护数据库的时间和成本。

数据加载性能：对于频繁进行DML操作的表，高水位线可能会远远高于实际使用的数据量，会影响数据加载的性能，因为Oracle会尝试寻找高水位线以下未使用的空间来放置新数据。

计算高水位

判断一张表的高水位占比，可以通过相关SQL来计算出高水位的碎片空间占比。高水位=总块数-未使用块数-1即等于USER_SEGMENTS.BLOCKS−USER_TABLES.EMPTY_BLOCKS−1

SQL如下，也可以通过DBMS_SPACE.UNUSED_SPACE来获取已使用的和总的数据库数。

select file_id,max(block_id+blocks-1)hwm
from dba_extents
group by file_id

解决高水位

高水位是由于表中的数据删除操作不会自动释放物理存储空间所造成的，导致存储空间的浪费和性能下降。Oracle数据库中没有直接的方法来自动降低高水位，但是可以采用以下方案来解决高水位问题：

使用alter table ... move命令：此命令重新组织表的数据并释放未使用的空间。但需要注意的是，此操作可能导致索引失效，因此在执行完之后检查索引状态并基于结果重新创建索引。

使用alter table ... shrink space：这个语句可以收缩表的大小，并降低高水位，同时它还可以在线执行，并不需要停止对表的访问。

解决其他方式重新生成表数据，主要是先将数据备份出来，然后通过truncate方式数据，最后将备份的数据重新导入或者插入到表中（如impdp或insert，into...select）。还可以使用rename...to...,create table...,insert into...select等命令来实现表重建从而实现数据重整。

日常运维的工作中，很重要的一个工作是高水位监控和预防措施。建议定期进行数据库监控和维护，及时发现和处理潜在的高水位问题。可以设置自动任务，定期检查并处理高水位问题，以防止再次出现。