空间管理

在ORACLE历史上有两种管理方式，手动管理和自动管理。

 

手动空间管理中，ORACLE通过列表Free List来管理，需要为每个段设置三个参数：

PCTFREE：块空闲空间百分比。（空闲小于它，才会从FREELISTS中移除）

PCTUSED：块被使用空间百分比。（使用空间小于它，才会加入FREELISTS）

FREELISTS：每个段使用的空闲列表数量。

这几个属性都是针对segment的，因此应在创建sement时指定，针对segment的所有数据块都有效。

SQL>CREATE TABLE TABLEA

       (COL1 INT)

TABLESPACE TABLESPACE1

PCTFREE 20

PCTUSED 30

STORAGE (FREELISTS 23);

 

PCTFREE定义的空闲空间是为了UPDATE预留的，所以不建议设置成0。

ORACLE在段头（segment header）使用一个数据块来保存Free List，每一个DML操作进程都要先用排他方式获得Free List，所以Segment Header Block竞争会很多，Buffer Busy Wait事件会大量出现，9i后引入自动空间管理方式。

 

自动空间管理（Automatic Storage Space Management，ASSM）：

使用位图记录Bit来记录每个数据块的使用情况，使用4个bit来记录


值含义
0000
未格式化
0001空间满
0010拥有<25%的空闲空间
0011拥有>25%且<50%的空闲空间
0100拥有>50%且<75%的空闲空间
0101拥有>75%的空闲空间


用来记录位图的数据块叫做Bitmapped Block（BMB），MBM有很多块、分级、分散在Extents中。这样大大减少竞争，减少Buffer Busy Wait事件。

在ASSM中，PCTREE仍然有用，用于更新操作时的记录扩展，而非用于数据插入。

 

以下代码查看TEST表数据块使用情况。

declare

       v_unformatted_blocks number;

       v_unformated_bytes number;

       v_fs1_blocks number;

       v_fs1_bytes number;

       v_fs2_blocks number;

       v_fs2_bytes number;

       v_fs3_blocks number;

       v_fs3_bytes number;

       v_fs4_blocks number;

       v_fs4_bytes number;

       v_full_blocks number;

       v_full_bytes number;

begin

       dbms_space.space_usage(‘SYSTEM’,’TEST’,’TABLE’,

v_unformatted_blocks,

              v_unformated_bytes,

              v_fs1_blocks,

              v_fs1_bytes,

              v_fs2_blocks,

              v_fs2_bytes,

              v_fs3_blocks,

              v_fs3_bytes,

              v_fs4_blocks,

              v_fs4_bytes,

              v_full_blocks,

              v_full_bytes);

 

dbms_output.put_line(‘Unformatted Blocks = ‘ ||v_unformatted_blocks);

dbms_output.put_line(‘FS1 Blocks = ‘ ||v_fs1_blocks);

dbms_output.put_line(‘FS2 Blocks= ‘ ||v_fs2_blocks);

dbms_output.put_line(‘FS3 Blocks= ‘ ||v_fs3_blocks);

dbms_output.put_line(‘FS4 Blocks= ‘ ||v_fs4_blocks);

dbms_output.put_line(‘Full Blocks = ‘ ||v_full_blocks);

 

FS1表示0~25%空闲空间的数据块数。

FS2表示25%~50%空闲空间的数据块数。

FS3表示50%~75%空闲空间的数据块数。

FS4表示75%~100%空闲空间的数据块数。

 

Extent空间管理：

有字典管理（Directory Managed Tablespace，DMT）和本地管理（Local Managed Tablespace, LMT），区别在于Oracle是如何记录Extents的使用信息。

 

在DMT中，用两个数据字典来记录，SYS.FET$记录空间的Extents，SYS.UET$是记录使用的Extents。

需要分配新的Extents时，从FET$中删除记录，而在UET$中增加记录。释放过程相反。

每个动作都是一个事务，需要Space Transaction Enqueue Latch。Latch排他导致大量递归SQL调用还有竞争，性能恶化。而且作为DML还会产生UNDO记录，为了避免空间碎片不断进行空间合并（由SMON进行的Coalescing）。

 

LMT中，在数据文件头一个位图来记录本文件数据块使用情况，不会产生UNDO信息，可以自动跟踪连续的空闲空间。

优势：

       不再需要UET$和FET$字典的递归SQL

       减少数据字典竞争（STEL）

       不产生UNDO记录

       不需要定期合并（Coalescing）

 

SQL>CREATE TABLESPACE TBS1

              DATAFILE  ’/home/oradata/tbs01.dbf’ SIZE 500M

              EXTENT MANAGEMENT LOCAL

              SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

 

推荐使用ASSM和LMT。