相克军 ORACLE 讲座 深度剖析UNDO段 笔记.docx
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相克军ORACLE讲座深度剖析UNDO段笔记
相克军ORACLE讲座深度剖析UNDO段笔记
UNDO表空间用来存放改变前的旧值。
里面也有段区块，ORACLE自动建立生成、自动使用UNDO段。
作为高级别的DBA是需要知道ORACLE如何使用UNDO段的。
1Undo表空间及管理方式
ORACLE开始一个事务的时候，会用到表空间。
将修改前的数据保存在UNDO段里。
Undo的三个作用
读的一致性，构造CR块
回滚
实例恢复（时的回滚）
--查询UNDO表空间的名字
SQL>showparameterundo_tablespace;
NAMETYPEVALUE
-----------------------------------------------------------------------------
undo_tablespacestringUNDOTBS1
--查询UNDO表空间的数据文件
SQL>selectfile_name,bytes/1024/1024fromdba_data_fileswheretablespace_namelike'%UNDOTBS1%'
FILE_NAME
BYTES/1024/1024
-----------------------------------------------------------------------------------------------
/opt/oracle/oradata/orcl/undotbs01.dbf275
--查询UNDO表空间的段
SQL>select*fromv$rollname;
USNNAME
----------------------------------------
0SYSTEM
1_SYSSMU1$
.........
10_SYSSMU10$
--查询其中='_SYSSMU1$'这个段的占有多个块多少个区
SQL>selectsegment_name,blocks,extentsfromdba_segmentswheresegment_name='_SYSSMU1$';
SEGMENT_NAMEBLOCKSEXTENTS
----------------------------------------------------------------------------------------------------
_SYSSMU1$193617
--查询'_SYSSMU1$'这个段分配区的具体情
SQL>selectsegment_name,tablespace_name,extent_id,file_id,block_id,blocksfromdba_extentswheresegment_name='_SYSSMU1$';
SEGMENT_NAMETABLESPACE_NAMEEXTENT_IDFILE_IDBLOCK_IDBLOCKS
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
_SYSSMU1$UNDOTBS10298
_SYSSMU1$UNDOTBS11288498
.........................................
_SYSSMU1$UNDOTBS1162905128
由上面这个结果，可以得出结果:
UNDO表空间中的段中的区中的块儿是连续的，但是区与区之不是连续的
showparameterundo;
NAMETYPEVALUE
-----------------------------------------------------------------------------
undo_managementstringAUTO
undo_retentioninteger900
undo_tablespacestringUNDOTBS1
showparameterundo;
NAMETYPEVALUE
-----------------------------------------------------------------------------
undo_managementstringAUTO
undo_retentioninteger900--ORACLE不希望已经提交的事务，对应的UNDO段中的区，立即就被覆盖，而设定这个参数undo_retention900表示事务已经提交之后，UNDO段中的区还可以在UNDO段中存活900秒，过期之后，才可以被覆盖
undo_tablespacestringUNDOTBS1
selectnamefromv$parameterwherenamelike'%undo%';
undo_management
undo_tablespace
undo_retention
altertablespaceundotbs1retentionguarantee;--表示undo_retention至少900秒以后，过期之后，才可以被覆盖
selecttablespace_name,retentionfromdba_tablespaces;--查询设置结果
altertablespaceundotbs1retentionnoguarantee;
selecttablespace_name,retentionfromdba_tablespaces;--查询设置结果
Undo段中区的状态
free空闲
expired过期:
超UNDO段中的区在提交之后，存活的时间超过了undo_retention900钞
inactive已经提交
active活动
ORACLE在自动使用Undo段中区时，先用“free”空间，实在不行，才用“expired”过期的空间。
如果空间还不够，用户“inactive”,如果还是空间不够，这时就要报错了。
进程就要挂起了。
ORACLE使用Undo段空间的顺序：
“free”空间--->“expired”过期的空间---->“inactive”空间---如果空间还不够---->报错
检查UNDOSegment状态
SELECTusn,xacts,rssize/1024/1024/1024,hwmsize/1024/1024/1024,shrinks
fromv$rollstatorderbyrssize;
显示UNDO
selectextent_id,bytes,statusfromdba_undo_extentswheresegment_name='_SYSSMU1$';
检查UNDOSegment状态
selecta.usn,a.xacts,a.rssize/1024/1024/1024,a.hwmsize/1024/1024/1024,a.shrinksfromv$rollstataorderbyrssize;
2、图解一个事务的操作流程
Undo段的组成，段头、回滚块
事务ID
selecta.xid,a.xidusn,a.xidslot,a.xidsqn,a.ubablk,a.ubafilfromv$transactiona;
XIDXIDUSNXIDSLOTXIDSQNUBABLKUBAFIL
------------------------------------------------------------------
090016004B050000922135510332
事务表：
undo段的第一数据块，每一个回滚段最多可以47个事务
回滚段的段头块
select*fromv$rollname;
selectheader_block,header_filefromdba_segmentswheresegment_name='_SYSSMU1$';
--将回滚段“_SYSSMU1$”这个段的段头块给dump文件：
altersystemdumpundoheader'_SYSSMU1$';//转储回滚段头
selectspidfromv$processwhereaddrin（selectpaddrfromv$sessionwheresid=（selectsidfromv$mystatwhererownum=1））;
--查看UNDO段段头块的内容dump出来的信息
cd$ORACLE_BASE/admin/$ORACLE_SID/dump/
viorcl_ora_9051.trc
altersystemdumpdatafile5block4038;//转储回滚段数据块
事务槽：
一个事务修改一个数据块，一个数据块可能被多个事务修改。
在这个数据块的头部，有一个事务槽，可以写入1-255个事务。
开始一个事务，找到一个回滚段里找一到一个段，在它的控制槽里写上事务信息
在要修改的数据块的事务槽里写上事务信息。
此少要在两个位置写上事务信息：
1）回滚段的段头块里2）数据块的事务槽里。
UBA：
（undoblock）回滚块
要修改数据时，先将修改前的数据放到UNDO段里，叫回滚块
ORACLE事务处理的五大步骤：
第一件事：
一个事务开始，在UNDO表空间里找一个相对空闲的UNDO段，然后在这个UNDO段的段头块里边的事务表里，找到其中一个槽位，在事务表里的槽位里找一个行，
将自己的事务信息XID写上去。
同时在这个回滚段里给这个事务分配一个UNDO块，并且把这个UNDO块儿的地址写到事务表里去。
即在事务表里要写入两个地址：
xid（事务ID），uba（所分配的UNDO块儿的地址）
第二件事：
在修改数据块之前，首先找到这个要修改的数据块的头部，找到它的事务槽，在事务槽里找一行，把事务编号XID写上。
同时事务槽里与有个uba地址指向回滚块。
第三件事:
把要修改的五行信息写到UNDO块里（回滚块），并且把这个UNDO块儿的地址写到数据块里的事务槽里的uba地址。
第四件事：
接下来，还要修改其它信息，再分一个UNDO块，将新分配的uba地址记录到数据块的事务槽里。
第五件事：
事务表里的uba地址就指向了最新分配的UNDO块。
这样形成了两条链：
第一组链：
由数据块的事务槽的XID指向事务表的事务，同时，数据块的事务槽里的uba地址指向UNDO段里UNDO块的地址
作用：
利用这个链接，可以直接从数据块里找到回滚块，直接构造出CR块。
而不用通过事务表，找到回滚块。
疑问：
为什么事务ID，即XID同时存在两个地方：
事务表和数据块里？
为什么需要数据块儿的SID还要指向事务表里的事务ID。
第二组链：
事务表uba指向最新的回滚块，最新的回滚块能找到次新的回滚块，次新的回滚块能找到更新的回滚块，以此形成一条链。
作用：
事务表里的uba指向最新的回滚快。
使用最新的回滚块找到次新的回滚块，把次新的回滚块回滚了，这样依次往前回滚rollback。
总结：
一个事务开始以后ORACLE修改了1）事务段的段头块的事务表，2）UNDO块，3）数据块的事务槽，4）数据块本身
这四个被修改的地方都在数据块里。
所以全都会产生REDO。
所以REDO不仅仅记录数据的改变，而且记录了1）事务表的改变2）UNDO块的改变3）数据块事务槽的改变4）数据块的改变
5、读一致性
ORA-01555错误
6、undoadvisor
EM
7、事务槽ITL
默认是1
最大255（从ORACLE10G开始不能更改）
selectINI_TRANS,MAX_TRANSfromdba_tableswheretable_name='T2';
事务槽的争用
事务槽的争用：
如上图，当未提交的事务不断增多，而多A事务和B事务都同时在修改这同一个数据块，而且都没有提交，没有提交的事务，事务槽信息是不可以被告覆盖的，必须保留，随着事务的增多，在这个数据块的事务槽里的事务信息会不断的增多，当又有新的事务需要写进这个数据块的事务增时，已经没有空间了，那就这个新的事务就需要等待别的事务提交，只有别的事务提交之后，这个新事务才可以写进去。
这就叫“事务槽的争用”。
如何防止事务槽争用：
1）对于往一个表中多个事务同时插入数据，INSERT操作时，ORACLE给每个事务开启一个数据块。
这样就不会产生事务槽争用。
2）但对于UPDATE和DELETE操作是没有办法解的，所以UPDATE和DELETE操作容易发生事务槽争用。
事务等待及行级锁的形成：
createtablet10（idnumber（5）,namechar（2000））;
insertintot10values（1,'aa'）;
insertintot10values（2,'bb'）;
insertintot10values（3,'cc'）;
insertintot10values（4,'dd'）;
insertintot10values（5,'ee'）;
commit;
selectdbms_rowid.rowid_relative_fno（rowid）fno,dbms_rowid.rowid_block_number（rowid）block_number,id,namefromt10;
updatet10setname='abcd'whereid=1;
在DBA用户下：
selecta.ubafil,a.ubablk,a.xidusn,a.xidsqn,a.start_scnbfromv$transactiona;
selecta.ubafil,a.ubablk,a.xidusn,a.XIDSLOT,a.xidsqn,a.start_scnbfromv$transactiona;
select*fromv$rollname;
将回滚段_syssmu2$的段头块dump成文本，放在$ORACLE_BASE/admin/$ORACLE_SID/dump/目录下，
altersystemdumpundoheader'_SYSSMU2$';
altersystemdumpdatafile2block3657;
查询DUMP出来的文件，查当前会话编号
selectspidfromv$processwhereaddrin（selectpaddrfromv$sessionwheresid=（selectsidfromv$mystatwhererownum;
SPID
------------
9614
cd$ORACLE_BASE/admin/$ORACLE_SID/dump/
事务槽dump文件的内容：
还可以指文件号和块号DUMP出来：
selectdbms_rowid.rowid_relative_fno（rowid）fno,dbms_rowid.rowid_block_number（rowid）block_number,id,namefromt10;
altersystemdumpdatafile4block421;
altersystemdumpdatafile4block422;
8、提交方式
事务的提交：
如果一个事务修改了1000个块，现在这个事务要提交，那么需要修改1001个块中的“是否已提交信息”，1000个数据块+1个事务表。
这时，有可能这1000个块儿已经有800写进了磁盘下了,那么需不需要把这800个块儿重新写到磁盘，再提交，如果这样，会不会很慢？
？
答：
ORACLE针对这个问题，采了快速提交的办法，即当ORACLE发些这次事务修改的数据块过多，提交时，只会更新UNDO表空间里的事务表的“是否提交”
信息给更新了，而数据块事务槽的“是否已经提交”不作更新，或者更新少量。
所以数据块事务槽的“是否已经提交”信息，不一定准确，但是事务表里的“是否已提交”信息一定是准确的。
疑问解答：
为什么事务ID，即XID同时存在两个地方：
事务表和数据块里？
为什么需要数据块儿的SID还要指向事务表里的事务ID。
答：
如图所示，当另一个事务B需要对修改或查询同一个数据块的某一行时，而这一行已经被A事务修改，但是还没有提交。
些时ORACLE会走以下的程序流程：
从这里可以看出几个结论：
1）数据块的XID指向事务表是非常有用的。
2）ORACLE执行SELECT语句，也可能因为更改前面事务留在数据块事务槽里的“是否已提交”状态，而产了logbuffer,
进而生成redolog日志。
3）数据行上的ITL（事务槽的编号）指向事务槽，事务槽上有是琐已提交标识，这种机制实际上形成了ORACLE的行级锁。
4）对ORACLE最彻底的提交方式，是事务表里为“已提交”状态，数据块的事务槽为“已提交”状态，数据行的ITL被清除干净。
但实际上，数据行的ITL事务槽号没有清掉，留待下次查询时，再作清理，并且如果上一个事务较大时，数据块事务槽
里“是否已提交”标识不一定准确，但是事务表里的“是否已提交”信息一定是准确的。
ORACLE执行SELECT语句时，是很有可能产生REDOLOG日志的。
select读的过程分析如下:
ORACLE要读一个表，这个表有10000行，A事务8:
50开始读，8：
55时，另一个B事务删除了一行，并且提交了，9：
00时A事务读表有结果了，
请问ORACLE读到的是9999行，还是10000行？
答：
读到的是10000行，ORACLE是如何实现的呢？
ORACLE在时间8：
50时读这个表的时候，把时间点记下来，生成一个SCN（850），此时此刻，所有的
数据块的事务槽里的SCN都是<=850的。
1）在事务中，对四个地方的修改（数据行、事务槽、事务表、回滚块）全部产生的REDOLOG
2）对数据块的所有修改全部产生RODOLOG
一个数据块可以依据UNDO块数据一直往历史方向找出任意时间的数据块。
如图所示，
只要UNDO表空间足够大，那么可以利用回滚块和当前数据块，不断的构造出CR数据块，以些不断往历史方向构造。
ORACLE的ORA-01555错误
4、图解Oracleprivateredostrands机制
查看回滚段的使用情况，哪个用户正在使用回滚段的资源
select*fromv$transactiont,v$rollstatr,
v$rollnameu,v$sessions
wheres.taddr=t.addrandt.xidusn=r.usnandr.usn=u.usn
orderbys.username;
检查UNDOSegment状态
selectusn,xacts,rssize/1024/1024/1024,
hwmsize/1024/1024/1024,shrinks
fromv$rollstatorderbyrssize;
确定当前例程正在使用的UNDO表空间：
showparameterundo_tablespace;
select*fromv$parameterwherenamelike'%undo%';
显示数据库的所有UNDO表空间
select*fromdba_tablespaceswherecontents='UNDO';
显示UNDO表空间统计信息
selectto_char（begin_time,'HH24:
MI:
SS'）BIGIN_TIME,
TO_CHAR（end_time,'HH24:
MI:
SS'）END_TIME,undoblks
fromv$undostatA;
显示UNDO段统计信息
selecta.name,b.XACTS,b.WRITES,b.EXTENTSfromv$rollnamea,v$rollstatb
wherea.usn=b.usn;
显示活动事务信息
selecta.username,b.name,used_ublk
fromv$sessiona,v$rollnameb,v$transactionc
wherea.saddr=c.SES_ADDRandb.usn=c.XIDUSN
anda.username='HR';
UNDO表空间大小确定
selecttotalundo/（（end-begin）*1440*60）undo_zize_per_secfrom
（selectmax（end_time）end,min（begin_time）begin,sum（undoblks）*8192totalundo
fromv$undostat
）;
select140.741516648953*60/1024fromdual;
UNDO与REDO的关系：
他们没有什么关联
执行下面SQL语句，ORACLE的处理全过程：
updatet1setc1='A'WHEREC1='B'
1）找到包含C1='B'的数据据，假设是【4，120】
2）找到一个可用的UNDOBLOCK,假设是【2，300】
3）产生一个redo,去描述（保护）针对UNDOBLOCK的写入操作。
redo_addrSCNfile#block#operation
1009:
003400insert'B'
4）把'B'放入UNDOBLOCK.
5）产生一个REDO，去描述（保护）针对UNDOBLOCK的写入操作。
redo_addrSCNfile#block#operation
1009:
003400'B'-->'A’
6）把‘A’写入[4，120].
以后一担rollback,oracle可以直接把UNDO里的数据重新覆盖过来
ORACLE不提供脏读:
（我的修改，当我没有提交时，别人是读不到的）
比如：
A用户在9：
00执行一个查询SQL，这个表有10000条记录，这个SQL需要执行10分钟才能完成，
但是在9:
09时，B用户把这个表
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