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Oracle Library Cache的示例分析

发表于：2025-01-20 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2025年01月20日，这篇文章主要为大家展示了"Oracle Library Cache的示例分析"，内容简而易懂，条理清晰，希望能够帮助大家解决疑惑，下面让小编带领大家一起研究并学习一下"Oracle Library C

千家信息网最后更新 2025年01月20日Oracle Library Cache的示例分析

这篇文章主要为大家展示了"Oracle Library Cache的示例分析"，内容简而易懂，条理清晰，希望能够帮助大家解决疑惑，下面让小编带领大家一起研究并学习一下"Oracle Library Cache的示例分析"这篇文章吧。

Oracle Library Cache深入解析

每一个进入库缓存的对象，在库缓存中都被按照本身内容分割成多块进行存贮。Oracle这样做的目的是为了更灵活的内存管理，因为在内存寻找大块连续的内存，总比寻找小块连续内存更慢一些.如果一个库缓存对象（如一条SQL语句的执行计划），它所占的内存被切割成4个小块，它们分别被存放在库缓存的各处，并且互不相连。为了将这4个小块组合起来，Oracle另外这个库缓存对象分配一小块内存，这块内存中存有其他4个小块内存的地址，并且，还有一些有关此库缓存对象的基本信息，如名字、类型等等，这块内存就叫库缓存对象句柄（handles）。

Library Cache结构示意图如下：

在访问库缓存对象时，比如软解析时，要从库缓存中读取执行计划。Oracle首先找到句柄，读取句柄中的信息，这就叫做一次库缓存Get。如果库缓存中不包括对象的句柄信息，Oracle就要重新在库缓存中分配内存、构造句柄，这就是库缓存句柄未命中（Get Miss）。相反，如果在库缓存中找到了对象句柄，就是库缓存句柄命中（Get Hit）。硬解析时，就会发生Get Miss。而软解析则是Get Hit。

在取出句柄中的其他内存块地址后，每访问一个内存块，都叫做一次库缓存Pin。如果相应的内存块已经不在内存中了，这就是Pin Miss，Pin的未命中。相反就是Pin Hit。

当库缓存中对象发生改变后，会引起其他一些对象的无效（Invalidation）。比如，你修改了一个表的结构，那么，选择了这个表的SQL语句的执行计划就会变的无效。其实大部分对表的DDL操作，都会造成相关SQL语句执行计划的无效。就连Grant（授权）、Revoke（撤消权限）这样看来跟执行计划耗无关系的操作，都会引起无效。如果有一个表TAB1，你发布了"Grant 某权限 on tab1 to 某用户"，或"revoke 某权限 on tabl from 某用户"这样的操作，那么，所有和TAB1表有关的执行计划都将无效。无效之后，库缓存对象除句柄外的所有内存块，都将被清除。再使用到对象后，必须重新加载对象。如上例，如果你对TAB1使用了DDL语句，那么所有使用了TAB1表语句的执行计划都将无效，你再使用这些语句时，就必须重新硬解析语句。

案例：

16:54:51 SCOTT@ prod>select * from dept1;    DEPTNO DNAME          LOC---------- -------------- -------------        10 ACCOUNTING     NEW YORK        20 RESEARCH       DALLAS        30 SALES          CHICAGO        40 OPERATIONS     BOSTONElapsed: 00:00:00.0616:54:03 SYS@ prod> select NAMESPACE,GETS,PINS,RELOADS,INVALIDATIONS from v$librarycacheNAMESPACE                            GETS       PINS    RELOADS INVALIDATIONS------------------------------ ---------- ---------- ---------- -------------SQL AREA                             7722      30134         30            97TABLE/PROCEDURE                     10906       8328         88             0BODY                                  608        801          0             0TRIGGER                                24         41          0             0INDEX                                  96         62          0             0CLUSTER                               485        300          0             0QUEUE                                  36        168          0             0APP CONTEXT                            14         14          0             0RULESET                                 3          3          0             0SUBSCRIPTION                            5          5          0             0EDITION                                58         99          0             0DBLINK                                  5          0          0             0OBJECT ID                              59          0          0             0SCHEMA                               3584          0          0             0DBINSTANCE                              1          0          0             015 rows selected.Elapsed: 00:00:00.01在访问对象dept1上，做DDL操作，导致原来的执行计划变得无效16:55:01 SCOTT@ prod>grant all on dept1 to hr;Grant succeeded.Elapsed: 00:00:00.2616:55:24 SCOTT@ prod>select * from dept1;    DEPTNO DNAME          LOC---------- -------------- -------------        10 ACCOUNTING     NEW YORK        20 RESEARCH       DALLAS        30 SALES          CHICAGO        40 OPERATIONS     BOSTONElapsed: 00:00:00.0416:55:29 SCOTT@ prod>16:55:08 SYS@ prod>r  1* select NAMESPACE,GETS,PINS,RELOADS,INVALIDATIONS from v$librarycacheNAMESPACE                            GETS       PINS    RELOADS INVALIDATIONS------------------------------ ---------- ---------- ---------- -------------SQL AREA                             7781      30422         32           100TABLE/PROCEDURE                     10980       8420         88             0BODY                                  623        817          0             0TRIGGER                                26         43          0             0INDEX                                  96         62          0             0CLUSTER                               488        302          0             0QUEUE                                  36        168          0             0APP CONTEXT                            14         14          0             0RULESET                                 3          3          0             0SUBSCRIPTION                            5          5          0             0EDITION                                59        101          0             0DBLINK                                  5          0          0             0OBJECT ID                              59          0          0             0SCHEMA                               3595          0          0             0DBINSTANCE                              1          0          0             015 rows selected.Elapsed: 00:00:00.0316:55:34 SYS@ prod>

因此，使用DDL语句是需要注意的，如果没有要求立即使用DDL，我们最好等到数据库并不繁忙的时刻，再执行DDL。作为DBA，这一点一定要牢记，除非要求立即执行，否则等到数据库并不繁忙时再执行任何DDL。

再补充一点，无效和库缓存对象的老化并不一样。老化是连句柄带对象的所有内存块都被清除出去了。而无效是只在库缓存中保留对象句柄，但所有其他内存块都被清除出去。对于无效的对象，当再次重新调用到它时，Oracle会再次将它调入到库缓存中，这个操作被称为Reload。一般说来，Reload与Get是无关的，因为Reload是在对象无效后才发生的，而对象的无效并不影响对象句柄。好，说了这么多，下面我们来看这些值的意义。

我们已经讲述了Get、Pin与它们的命中、未命中，还有什么是Invalidation和Reload。在OLTP系统中，Get的命中率应该在90%之上。而Reload和Pin的次数的比值，应该小于1%。如果超出了这些数值范围，就说明库缓存的使用有问题。问题的原因主要有两个，没有使用绑定变量或是库缓存太小。不过Reload和Pin的比例过高，也可能是在繁忙时执行了DDL所导致的。

另外，V$librarycache的第一列是NAMESPACE，也就是名称空间。它相当于存储在库缓存中对象的类型。具体的名称空间是什么意思呢？就是对象的名字所在的范围，比如表和列的名字就不在一个范围内。也就是说表名和列名可以重复，还有用户名和表、列也不在同一范围内，用户名也可以和表、列名相同。我可以有个叫做AA的表，也可以有叫做AA的用户。这两个AA处在不同的范围内，也就明它们的名称空间不同。这就好像在北京有个电话号码是12345678，在上海也有个12345678，这两个电话号码虽然相同，但不会引起问题，因为它们在不同的范围内。这个范围，也可以说是类型。

我显示一下V$librarycache的所有行（列只有一部分）：

SQL> select * from v$librarycache;NAMESPACE             GETS    GETHITS GETHITRATIO       PINS   PINHITS--------------- ---------- --------------------- ---------- ----------SQL AREA             21811       4149 .190225116     120258     105272TABLE/PROCEDURE      25152     16372  .650922392      60649     46008BODY                  4360       4098 .939908257       5931       5537TRIGGER                320        251    .784375       1655       1576INDEX                  453        128 .282560706       2065       1531CLUSTER                755        728 .964238411       2339       2296OBJECT                   0          0           1          0          0PIPE                     0          0           1          0          0JAVA SOURCE             0          0           1          0          0JAVA RESOURCE            0          0           1          0          0JAVA DATA                0          0           1          0          0

可以看在库缓存中共有11个名称空间，我们基本上可以说库缓存中有11种类型的信息。有一个非常重要的指标，就是库缓存命中率，这个命中率就是库缓存中所有对象的GETHITRAIO，它的计算方法如下：

select 1-sum(gethits)/sum(gets) fromv$librarycache;

这个比率应该在90%以上。

还有一个比率也很重要，就是Reload和Pin的比值，这个比值应该小于1%。

如果没有达到这些比例，解决方法很简单，问题或者是SQL语句没有共享，或者是共享池太小。

有关库缓存命中率，也可以查看STATSPACK报告中的Library Hit %项。这个我们上面已经说过了。

Library cache lock、Library cache pin等待事件

等待事件在Oracle中无处不在，为了记录这些数据，是损失了一些性能。但是你是想出了问题一筹莫展好，还是可以利用等待事件或各种资料轻松的查找出问题在哪好呢？而且，这些等待事件和资源你即使不去用它，Oracle一样会消耗CPU去记载它们。因此，一个好的DBA一定要对各种等待事件、资料了如指掌。下面，我们介绍两个和库缓存相关的等待事件，如题，就是Library cache lock和Library cache pin。

我们上面说到库缓存中的对象在库缓存中被切割成多个内存块，另有一个对象句柄记录了各个内存块的地址和其他的一些信息。当你要修改句柄中的信息时，需要在句柄上加独占锁，而如果另一个进程恰好在这时要求读、写句柄中的信息，它就必须等待。此时的等待就被Oracle记入Library cache lock事件。而读、写对象内存块也是无法同时进行的，有人如果正在写，你的读操作就必须等待，读写内存块的等待事件就是Library cache pin。如果这两个等待事件过多，同样说明了库缓存过小或没有共享执行计划。或者，当你在数据库繁忙时使用DDL时，也会有这两个等待事件。

案例1：业务运行前：17:07:30 SYS@ prod>select name,GETS,MISSES  from v$latch where upper(name) like '%LIBRARY%'  OR upper(name) like '%SHARE%';NAME                                                                   GETS     MISSES---------------------------------------------------------------- ---------- ----------test shared non-parent l0                                                 0          0ksxp shared latch                                                         0          0kcfis stats shared latch                                                  0          0shared pool                                                          126676         61library cache load lock                                                   0          0shared pool simulator                                                  6576          0shared pool sim alloc                                                    45          0Shared B-Tree                                                           302          0shared server configuration                                               6          0shared server info                                                        1          0运行业务：17:08:34 SCOTT@ prod>begin17:08:38   2  for i in 1..100000 loop17:08:52   3  execute immediate 'insert into t1 values ('||i||')';17:09:18   4  end loop;17:09:26   5  end;17:09:27   6  /PL/SQL procedure successfully completed.业务运行后：17:11:05 SYS@ prod>select name,GETS,MISSES  from v$latch where upper(name) like '%LIBRARY%'  OR upper(name) like '%SHARE%'NAME                                                                   GETS     MISSES---------------------------------------------------------------- ---------- ----------test shared non-parent l0                                                 0          0ksxp shared latch                                                         0          0kcfis stats shared latch                                                  0          0shared pool                                                         4526672        214library cache load lock                                                   0          0shared pool simulator                                               1086437          0shared pool sim alloc                                                  2048          0Shared B-Tree                                                           316          0shared server configuration                                               6          0shared server info                                                        1          010 rows selected.17:15:42 SYS@ prod>select sid,event,WAIT_TIME,state from v$session_wait where sid=42       SID EVENT                                                             WAIT_TIME STATE---------- ---------------------------------------------------------------- ---------- -------------------        42 latch: shared pool                                                       -1 WAITED SHORT TIMEElapsed: 00:00:00.08案例2：业务运行前：17:18:35 SYS@ prod>select sid,EVENT,TOTAL_WAITS,AVERAGE_WAIT  from v$session_event where sid in (42,46);       SID EVENT                                                            TOTAL_WAITS AVERAGE_WAIT---------- ---------------------------------------------------------------- ----------- ------------        42 Disk file operations I/O                                                   4          .03        42 log file switch (private strand flush incomplete)                          1        10.03        42 log file sync                                                              4         1.76        42 db file sequential read                                                  385          .23        42 latch: row cache objects                                                   5          .44        42 latch: shared pool                                                       194          .25        42 SQL*Net message to client                                                 24            0        42 SQL*Net message from client                                               23       5318.9        42 SQL*Net break/reset to client                                              2          .08        42 events in waitclass Other                                                  1            0        46 Disk file operations I/O                                                   1          .03        46 db file sequential read                                                   33          .02        46 SQL*Net message to client                                                 13            0        46 SQL*Net message from client                                               12         79.914 rows selected.运行业务：17:16:39 SYS@ prod>select sid ,username from v$session where username is not null;       SID USERNAME---------- ------------------------------         1 SYS        42 SCOTT        46 HR        17:17:22 SCOTT@ prod>begin17:20:46   2  for i in 1..100000 loop17:20:52   3  execute immediate 'insert into t1 values ('||i||')';17:20:58   4  end loop;17:21:02   5  end;17:21:05   6  /PL/SQL procedure successfully completed.17:17:42 HR@ prod>begin17:21:16   2  for i in 1..100000 loop17:21:24   3  execute immediate 'insert into scott.t1 values ('||i||')';17:21:49   4  end loop;17:21:51   5  end;17:21:52   6  /PL/SQL procedure successfully completed.业务运行后：17:22:32 SYS@ prod>select sid,EVENT,TOTAL_WAITS,AVERAGE_WAIT  from v$session_event where sid in (42,46);       SID EVENT                                                            TOTAL_WAITS AVERAGE_WAIT---------- ---------------------------------------------------------------- ----------- ------------        42 Disk file operations I/O                                                   4          .03        42 latch: cache buffers chains                                               16          .18        42 buffer busy waits                                                          2          .15        42 log file switch (private strand flush incomplete)                          1        10.03        42 log file sync                                                              4         1.76        42 db file sequential read                                                  413          .21        42 latch: row cache objects                                                  58          .13        42 latch: shared pool                                                      1008          .19        42 library cache: mutex X                                                   123          .33        42 SQL*Net message to client                                                 24            0        42 SQL*Net message from client                                               24      6044.43        42 SQL*Net break/reset to client                                              2          .08        42 events in waitclass Other                                                 87          .09        46 Disk file operations I/O                                                   3          .03        46 latch: cache buffers chains                                               13          .21        46 buffer busy waits                                                          1          .35        46 latch: redo copy                                                           1         1.26       SID EVENT                                                            TOTAL_WAITS AVERAGE_WAIT---------- ---------------------------------------------------------------- ----------- ------------        46 db file sequential read                                                   38          .02        46 enq: HW - contention                                                       1          .01        46 latch: row cache objects                                                  58          .14        46 row cache lock                                                             1          .08        46 latch: shared pool                                                       666          .17        46 library cache: mutex X                                                    99          .29        46 SQL*Net message to client                                                 13            0        46 SQL*Net message from client                                               13      2010.63        46 events in waitclass Other                                                 68          .1426 rows selected.Elapsed: 00:00:00.3717:22:42 SYS@ prod>17:22:02 SYS@ prod>select sid,event,WAIT_TIME,state from v$session_wait where sid=4217:22:25   2   or sid=46;       SID EVENT                                                             WAIT_TIME STATE---------- ---------------------------------------------------------------- ---------- -------------------        42 latch: shared pool                                                       -1 WAITED SHORT TIME        46 latch: shared pool                                                       -1 WAITED SHORT TIME

以上是"Oracle Library Cache的示例分析"这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家都有了一定的了解，希望分享的内容对大家有所帮助，如果还想学习更多知识，欢迎关注行业资讯频道！

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