Oracle体系结构之－内存结构

一、系统全局区(SGA)

系统全局区的数据被多个用户共享。当数据库实例启动时，系统全局区内存被自动分配。SGA按作用的不同，又分为：数据缓冲区、日志缓冲区、共享池。

1. 数据缓冲区

数据缓冲区用于存储从磁盘数据文件中读入的数据，供所有用户共享。修改、插入的数据存储在数据缓冲区中，修改完成或DBWR进程执行时，数据被写入数据文件。对于缓冲区中已经被修改但尚未写入文件的数据，我们称之为“脏数据”。Oracle采用LRU(最近最少用)算法来管理数据缓冲区中的数据。

在9i之前，数据缓冲区的大小是由DB_BLOCK_BUFFER 确定，之后的版本中，是由参数DB_CACHE_SIZE 及DB_nK_CACHE_SIZE确定。

缓冲区的设置对性能影响是很突出的。设一个查询要读取的数据块数为Ａ，能够从缓冲区读取到的数据块数为Ｃ，需要从磁盘读取的数据块数为Ｄ，那么Ａ＋Ｃ＋Ｄ称为物理读，则Ｃ／Ａ称为数据缓冲区的命中率。

补充：数据缓存区命中率计算公式
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SQL> select  1 - ((physical.value - direct.value - lobs.value) / logical.value)   "Buffer Cache Hit Ratio" 
             from v$sysstat physical,v$sysstat direct,v$sysstat lobs,v$sysstat logical
          where physical.name = 'physical reads'
              and direct.name='physical reads direct'
              and lobs.name='physical reads direct (lob)'
              and logical.name='session logical reads';
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一般要求命中率在90％以上，如果命中率太低，就应适当调整数据缓冲区的大小。

2. 日志缓冲区

日志缓冲区用于缓冲事务日志，在适当的时候再由LGWR进程写入日志文件。日志缓冲区的大小由参数LOG_BUGGER 设定。

补充：日志缓冲区失败率计算公式
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SQL> select name,gets,misses,immediate_gets,immediate_misses,
                       Decode(gets,0,0,misses/gets*100 ) ratio1,
                       Decode(immediate_gets+immediate_misses,0,0,
                                      immediate_misses/(immediate_gets+immediate_misses)*100 ) ratio2
              from v$latch
           where name in('redo allocation','redo copy');
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其中,GETS、MISSES分别表示成功、失败等待日志缓冲区的次数.IMMEDIATE_GETS表示成功立即得到日志缓冲区的次数.IMMEDIATE_MISSES表示未成功立即得到日志缓冲区的次数.

等待表示日志在进入日志缓冲区时因为日志缓冲区过小而没有空闲空间,所以日志缓冲区的失败率表示了日志缓冲区是否足够大.不够大时,用户的日志写将产生等待过程.对于日志缓存区的失败率,应该小于1%.

3. 共享池

共享池是对sql,pl/sql程序进行语法分析，编译，执行的内存区域。包括：库缓冲区(library cache),数据字典缓冲区(data dictinary cache)，用户全局区(user global area)三个部分。

共享池的大小由参数shared_pool_size 设定。

如果共享池设置过小,则运行SQL,PL/SQL 程序所占用的时间会较长,影响数据库性能.对于共享池而言,要求某一个实体,如存储过程等,尽可能驻留内在区域,增大程序运行的效率,减少重新分析与编译的时间.

补充：数据字典成功/失败次数统计
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SQL> select sum(gets) 'dictionary gets',
                       sum(getmisses)  'dictionary cache getmisses'
              from v$rowcache;
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其中,GETS表示读取某一类数据字典时的成功次数.GETMISSES表示读取某一类数据字典时的失败次数.

补充：数据字典失败/命中率计算公式
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SQL> select parameter,gets,Getmisses,
                       getmisses/(gets+getmisses)*100 'miss ratio',
                       (1-(sum(getmisses)/(sum(gets)+sum(getmisses)))*100 "Hit ratio"
              from v$rowcache
           where gets+getmisses<>0
            group by parameter,gets,getmisses;
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补充：库缓存区命中率计算公式：
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SQL>select sum(pins) "total pins",
                      sum(reloads) "total reloads",
                      sum(reloads)/sum(pins)*100 libcahe
            from v$librarycache;
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缓存的失败率应该在1%以下

二、程序全局区

程序全局区(PGA)是包含单个用户或服务器数据的控制信息的内存区域。是在用户进程连接到oracle数据库并创建一个会话时，由oracle自动分配的。

PGA是非共享区，主要用于在编程时存储变量与数组。会话结束时，PGA释放。

三、排序区

排序区用于sql的order by。oracle优先使用排序区进行排序，如果内存不够，oracle自动使用临时表空间进行排序。