作为一个复杂的Oracle数据库系统来说,每时每刻都要处理不同用户所提交的SQL语句,获取数据并返回数据给用户。前面已经说到,解析SQL语句的工作是在Oracle实例中的shared pool所完成的。那么对于每个session来说,其执行SQL语句时所传入的绑定变量放在哪里?而且,对于那些需要执行比较复杂SQL的session来说,比如需要进行排序(sort)或hash连接(hash-join)时,这时,这些session所需要的内存空间又从哪里来?另外,还有与每个session相关的一些管理控制信息又放在哪里?对于诸如此类与每个session相关的一些内存的分配问题,Oracle通过引入PGA这个内存组件来进行解决。

 

1、PGA的概念及其包含的内存结构

PGA按照Oracle官方文档解释,叫做程序全局区(Program Global Area),但也有些资料上说还可以理解为进程全局区(Process Global Area)。这两者没有本质的区别,它首先是一个内存区域,其次,该区域中包含了与某个特定服务器进程相关的数据和控制信息。每个进程都具有自己私有的PGA区,这也就意味着,这块区域只能被其所属的进程进入,而不能被其他进程访问,所以在PGA中不需要latch这样的内存结构来保护其中的信息。

 

笼统地说,PGA里包含了当前进程所使用的有关操作系统资源的信息(比如打开的文件句柄等)以及一些与当前进程相关的一些私有的状态信息。每个PGA区都包含以下两部分。

固定PGA部分(Fixed PGA):这部分包含一些小的固定尺寸的变量,以及指向变化PGA部分的指针。

变化PGA部分(Variable PGA):这部分是按照堆(Heap)来进行组织的,所以这部分也叫做PGA堆。PGA堆中所包含的内存结构包括:

有关一些固定表的永久性内存。

 

如果session使用的是专用连接方式(dedicated server),则还含有用户全局区(User Global Area,UGA)子堆。如果session使用的是共享连接方式(shared server),则UGA位于SGA中。UGA是PGA中的最重要的部分。

调用全局区(Call Global Area,CGA)子堆。

UGA是包含与某个特定session相关信息的内存区域,比如session的登录信息以及session私有的SQL区域等。每个UGA也包含以下两个部分。

固定UGA部分(Fixed UGA):这部分包含一些小的固定尺寸的变量,以及指向变化UGA部分的指针。

变化UGA部分(Variable UGA):这部分也是按照堆来进行组织的,可以从X$KSMUP视图中看到有关UGA堆的分布情况。UGA堆的分布与open_cursors、open_links等参数有关系。所谓的游标(cursor)就是放在这里的,游标指向shared pool里的包含SQL文本以及执行计划等的对象。UGA堆中所包含的内存结构介绍如下。

私有SQL区域(Private SQL Area):这部分区域包含绑定变量信息以及运行时的内存结构等数据。每一个发出SQL语句的session都有自己的私有SQL区域。这部分区域又可分成以下两部分。

永久内存区域:这里存放了相同SQL语句多次执行时都需要的一些游标信息,比如绑定变量信息、数据类型转换信息等。这部分内存只有在游标被关闭时才会被释放。

运行时区域:在处理SQL语句时的第一步就是要创建运行时区域,这里存放了当SQL语句运行时所使用的一些信息。对于DML(INSERT、UPDATE、DELETE)语句来说,SQL语句执行完毕就释放该区域;而对于查询语句(SELECT)来说,则是在所有数据行都被获取并传递给用户以后被释放,或者该查询被取消以后也会被释放。

Session相关的信息。这部分信息包括以下几部分。

正在使用的包(package)的状态信息。

使用alter session这样的命令所启用的跟踪信息,或者所修改的session级别的优化器参数(optimizer_mode)、排序参数(sort_area_size等)、修改的NLS参数等。

所打开的db links。

可使用的角色(roles)等。

工作区(Work area):这块区域主要用来存放执行SQL的过程中所产生的中间数据,比如排序时,需要在这里存放排序过程中的中间数据。这部分占据了PGA中的大部分空间。其大小依赖于所要处理的SQL语句的复杂程度而定。如果SQL语句包含诸如group by、hash-join等这样的操作,则会需要很大的SQL工作区域。实际上,我们调整PGA也就是调整这块区域。

而UGA所处的位置完全由session连接的方式决定:

如果session是通过共享服务器(shared server)方式登录到数据库的,则毫无疑问,UGA必须能够被所有进程访问,所以在这种情况下,UGA是从SGA中进行分配的。进一步说,如果SGA中设置了large pool,则UGA从large pool里进行分配;否则,如果没有设置large pool,则UGA只能从shared pool里进行分配。

如果session是通过专用服务器(dedicated server)方式登录到数据库的,则UGA是从进程的PGA中进行分配的。