1.LOB对象的分类
Oracle支持多种类型的大对象，用于存储非结构化的数据，如图片、文档等内容。应用最为广泛的是LOB类型,LOB有4种类型：
--CLOB 字符大对象，用于替换较老的LONG类型;
--BLOB 二进制大对象，主要用于存储二进制格式的大对象
--NCLOB 基于国家语言字符集的字符大对象
--BFILE 大对象存储于数据库外部的操作系统文件系统中
在ZLHIS及ZLBH中都大量应用了LOB类型来保存诸如，电子病历、序列化对象、检查图像结果等信息;文本讨论的内容不包括BFILE类型。
2. LOB对象的存储结构
如果表中存储在lob对象，将会创建两个新增的物理段结构：
--LOBINDEX , LOB索引用于快速定位LOB段中的LOB对象
--LOBSEGMENT，LOB段
可以通过DBA_LOBS、ALL_LOBS、USER_LOBS视图来查看LOB段的信息，例如：
SQL> select column_name,segment_name,index_name
2 from dba_lobs
3 where table_name='病历标记图形'
4 and owner='ZLHIS'
5 /
COLUMN_NAME SEGMENT_NAME INDEX_NAME
-------------------- ------------------------------ -------------------
图形 SYS_LOB0000052398C00004$$ SYS_IL0000052398C00004$$
上述*_LOBS视图提供了下列的列：
OWNER 表所有者
TABLE_NAME 表名称
COLUMN_NAME LOB列的名称
SEGMENT_NAME LOB段名称
SEGMENT_NAME LOB段名称
INDEX_NAME LOB Index的名称
CHUNK 颗粒大小(单位为字节)
PCTVERSION PctVersion参数(后面有详细介绍)
CACHE LOB段是否开启CACHE (yes/no)
LOGGING Logging选项 (yes/no)
IN_ROW 是否开启在行内存储选项 (yes/no)
在内部，Oracle通过一个叫做定位器的指针来定位特定行对应的LOB对象，在LOB中有三种不同类型的结构：
--Lob locator ，占用20个字节，存储于表段中；
--Lob Inode ，最少16字节，存储于LOB Index段中
--Data array ，真实的二进制数据;
三种结构示意如下： 
3. LOB存储参数
3.1 表空间
LOB对象存储在那一个表空间中，取决于你在Lob对象中的storage子句设置：
--如果没有为LOB指定表空间，则LOB段与LOBIndex都存储到与表相同的表空间上；
--如果指定了表空间，则LOB段与LobIndex都存储到指定的表空间上;
为LOB类型指定存储表空间的例子如下：
create table ZLHIS.病历标记图形
(
编码 VARCHAR2(4) not null,
名称 VARCHAR2(30),
简码 VARCHAR2(10),
图形 BLOB )
LOB(图形)
STORE AS 病历标记图形_图形_LOB (
TABLESPACE zl9eprlob
pctversion 10 disable storage in row chunk 4k
INDEX 病历标记图形_图形_LOB_INDEX (
TABLESPACE zl9eprlob) )
也可以为LOB段与LOB Index指定名称，如果没有指定则由Oracle自动生成一个唯一名称。
3.2 存储在行内还是行外
LOB是否存储在行内，通过enalbe storage in row和disable storage in row 来进行控制，这个选项只能在表创建时指定,存储在行内的语法如下：
STORE AS ( enable storage in row )
如果LOB数据小于4000字节，ORACLE将LOB存储于与表相同的段内;实际上，最大的存储在行内的LOB大小是3964字节。如果LOB数据大于3964字节将存储到独立的LOB段上（也就是存储在行外了）。
如果LOB对象大于3964字节，且设置了”enable storage in row”，则LOB列中在38到84字节处存储LOB对象的控制数据。同时需要注意的是，行内存储较大的LOB对象，可能造成行迁移现象；比如，存储3900字节的LOB对象到2k的数据块里，这一行将存储在2个或更多的块上；如果有大量的lob存在这种现象，可能极大的影响LOB的读写性能。
同样，如果存储在行内，LOB数据与标准的结构化数据在redo/undo机制的上是完全相同的,关于这个内容后面还会有说明。
存储在行外的语法如下
STORE AS ( disable storage in row )
这个选项将所有的LOB数据存储到独立的LOB段上，而不论LOB对象的大小。20个字节的定位器（Locator）指针存储在表的行里，唯一标识存储在LOB段中的LOB数据。LOB INDEX包括了INODE与LOCATOR，这样就有了LOB段中的数据块的映射关系，通过存储在行内的LOCATOR与LOB INDEX来快速检索特定的LOB数据。
存储在行外的LOB数据最小的段分配单位是数据库块（DB_BLOCK_SIZE），比如8K；这样即使你的 LOB对象很小，也将至少占用一个数据块；如果你的chink size设置为大于块的1倍大小，比如10K,一个LOB数据将占用至少2个数据块。
存储在行内的LOB(注意即使启用了存储在行内的特性，要存储在行内也必须是小于4000字节的LOB对象)，在事务中仅仅产生行中存储的定位器(LOCATOR)与LOB INDEX的UNDO信息，相比存储在行外的LOB对象就少了许多。存储在行外的LOB数据的存取，则使用直接路径的方式进行读取，也就是绕过数据库缓存来进行读取。
3.3 颗粒大小(CHUNK )
指定CHUNK大小的语法如下：
STORE AS ( CHUNK bytes )
CHUNK只能在创建时指定。CHUNK的单位为字节，只能是DB_BLOCK_SIZE的倍数；也就是说最小为数据块的大小，Oracle将自动取一个最接近DB_BLOCK_SIZE倍数的大小。例如， db_block_size设置为2k的情况下，将chunk设置为3000字节,则chunk将自动设置为4096字节。通过一个实验来说明一下：
--建表时，将CHUNK指定为3000字节
SQL> create table TEST_LOB
2 (
3 IMAGE BLOB
4 )
5 LOB(IMAGE)
6 STORE AS TEST_IMAGE_LOB (
7 TABLESPACE zl9eprlob
8 pctversion 10 disable storage in row chunk 3000
9 INDEX TEST_IMAGE_INDEX (
10 TABLESPACE zl9eprlob)
11 );
Table created
--查询LOB视图，看到Oracle自动设置CHINK SIZE为8k，也就是1倍数据块的大小。
SQL> select chunk
2 from dba_lobs
3 where table_name='TEST_LOB'
4 and owner=USER
5 ;
CHUNK
----------
8192
需要注意，CHUNK仅仅对存储在行外的LOB数据有效。从上面可以看出，CHUNK或DB_BLOCK_SIZE确定了存储在行外的LOB数据的空间分配单位。例如，CHUNK设置为32K，且设置了”disable storage in row”，即使LOB数据只有10字节大小，也将在LOB段中分配32K的空间。如果chunk设置不合理，就可能造成空间的巨大浪费,也会对性能造成不好的影响。
3.4 PCTVERSION
我们都知道Oracle中有“一致性读”的概念，事务提交前的“前镜像数据”会存储到UNDO表空间中，如果查询的开始时间晚于事务的开始时间，将从UNDO表空间读取修改前的数据，这特性被称为“一致性读(Consistent Read)”。前面说过对存储在行外的LOB对象，LOB数据本身是不生产UNDO信息的，那Oracle如何保证LOB对象的读一致性呢？Oracle为解决这个问题，专门引入了PCTVERSION参数，语法如下：
STORE AS ( PCTVERSION n )
这个参数可以在创建之后进行修改，PCTVERSION用于控制LOB保存前镜像数据存储空间的百分比，保存的这些前镜像数据就用于LOB对象的一致性读；这些数据保存在与LOB段相同的表空间中，如果设置太大将使得表空间膨胀得很快。
如果一个会话尝试读取一个被覆盖的LOB前镜像数据（原因就是pct version设置得太小），同样将产生”ora-01555:快照太旧”的错误。需要说明的是pctversion只是一个大概值，Oracle内部有一个特殊的算法来计算保留的空间。如果系统中有针对LOB的大量的长时间事务，就需要结合各种情况，设置一个合理的值。
3.5 LOB数据的缓存
Oracle使用数据库调整缓存来加快数据的存取速度，LOB数据与结构化数据的缓存机制也不一样，这需要引起我们的注意，与普通的段一样，也可以指定CACHE与NOCACHE选项:
STORE AS ( CACHE ) / STORE AS ( NOCACHE )
这个选项也可以在创建表之后通过alter语句进行修改。缺省设置为NOCACHE，在NOCACHE下，读写LOB数据将使用直接路径读写，绕过数据库高速缓存,直接从磁盘进行读取；这意味着Oracle将不缓存LOB段的数据块；如果在AWR/STATSPACK中发现direct path read/ direct path wirte等待很高，就可能是LOB对象的读写引起的。
设置为CACHE，则LOB的读写则将通过数据库调整缓存进行;这种方式下读取LOB的等待事件显示为"db file sequential read",但是不象扫描表的数据块那样置于LRU列表的“最近使用”端的末尾。
设置为cache选项一定要非常小心，如果表中的LOB段很大，缓存这些LOB段就需要消耗大量的内存；如果表的lob段总的空间不大，且读写频繁，设置为cache就比较恰当。例如，我们在实际调优过程中，将ZLBH资源信息的RESOURCEINFO表中的序列化窗体的LOB列设置为cache就取得了比较好的效果。
存储在行内的LOB列是不受CACHE/NOCACHE选项影响的，存储在行内的LOB数据同普通数据块一样，通过数据库高速缓存进行读写。CACHE/NOCACHE选项也会对REDO日志的数量产生影响。NOCACHE时，直接路径读写LOB对象，整个LOB块映象会写入REDO中;而设置CACHE时,仅仅LOB数据块变化时，才会写入到REDO中。例如，设置了'DISABLE STORAGE IN ROW NOCACHE CHUNK 32K'的情况下，即使LOB数据仅仅只有5个字节，也将会产生所有32K的redo记录，如果是cache选项，则只产生5字节的redo记录。
3.6 LOGGING
我们知道Oracle在表、索引等数据段上，可以使用nologging选项，来减少REDO产生的量，以达到提升性能的目的。在LOB类型中，这个选项必须依赖于NOCACHE选项，只有下面两种组合：
STORE AS ( NOCACHE LOGGING )
STORE AS ( NOCACHE NOLOGGING )
也就是说在CACHE选项下，Oracle是强制使用LOGGING方式的；这个值缺省为 LOGGING。如果启用了NOLOGGING，当发生数据损坏,Oracle需要做介质恢复时，LOB段将被标记为损坏，也就是损失的LOB数据是无法恢复的，原因就是没有产生恢复必须的REDO日志。
3.7 结语
如果更新存储在行外的LOB数据，将会创建一个版本的LOB前镜像数据，这些数据是要消耗一定的存储空间，前已有所述，这是为了实现“一致性读”的需要，也就是说LOB段需要消耗比结构化数据更多的空间，才能实现事务的并发。同时在开发时，我们可以结合 LOB对象的CHUNK大小，设置数据库驱动中一次读取LOB对象的缓存大小。
在不同的应用场景，需要分析我们的应用并结合LOB平均大小、数据块大小、Oracle的内存设置等因素来综合考虑我们的LOB设置。
希望本文能给你正确使用LOB类型带来帮助!
参考资料：
Metalink: Oracle8 Example SQL Demonstrating use of LOBs in Oracle8 [ID 47740.1]
Metalink: LOBs and ORA-01555 troubleshooting [ID 846079.1]
