Shrink详解.docx
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Shrink详解
从10g开始，oracle开始提供Shrink的命令，假如我们的表空间中支持自动段空间管理 （ASSM）,就可以使用这个特性缩小段，即降低HWM。
这里需要强调一点，10g的这个新特性，仅对ASSM表空间有效，否则会报 ORA-10635:
Invalidsegmentortablespacetype。
如果经常在表上执行DML操作，会造成数据库块中数据分布稀疏，浪费大量空间。
同时也会影响全表扫描的性能，因为全表扫描需要访问更多的数据块。
从oracle10g开始，表可以通过shrink来重组数据使数据分布更紧密，同时降低HWM释放空闲数据块。
segmentshrink分为两个阶段：
1、数据重组（compact）
通过一系列insert、delete操作，将数据尽量排列在段的前面。
在这个过程中需要在表上加RX锁，即只在需要移动的行上加锁。
由于涉及到rowid的改变，需要enablerowmovement.同时要disable基于rowid的trigger.这一过程对业务影响比较小。
2、HWM调整
第二阶段是调整HWM位置，释放空闲数据块。
此过程需要在表上加X锁，会造成表上的所有DML语句阻塞。
在业务特别繁忙的系统上可能造成比较大的影响。
shrinkspace语句两个阶段都执行。
shrinkspacecompact只执行第一个阶段。
如果系统业务比较繁忙，可以先执行shrinkspacecompact重组数据,然后在业务不忙的时候再执行shrinkspace降低HWM释放空闲数据块。
shrink必须开启行迁移功能。
altertabletable_nameenablerowmovement;
注意：
altertableXXXenablerowmovement语句会造成引用表XXX的对象（如存储过程、包、视图等）变为无效。
执行完成后，最好执行一下utlrp.sql来编译无效的对象。
语法：
altertableshrinkspace[|compact|cascade];
其中：
altertableshrinkspacecompcat;
收缩表，相当于把块中数据打结实了，但会保持 highwatermark;
altertableshrinkspace;
收缩表，降低 highwatermark;
altertableshrinkspacecascade;
收缩表，降低 highwatermark，并且相关索引也要收缩一下。
alterindexidxnameshrinkspace;
回缩索引
1：
普通表
Sql脚本，该脚本会生成相应的语句：
select'altertable'||table_name||'enablerowmovement;'||chr（10）||'altertable'||table_name||'shrinkspace;'||chr（10）fromuser_tables;
select'alterindex'||index_name||'shrinkspace;'||chr（10）fromuser_indexes;
2：
分区表的处理
进行shrinkspace时 发生ORA-10631错误.shrinkspace有一些限制.
在表上建有函数索引（包括全文索引）会失败。
Sql脚本，改脚本会生成相应的语句：
select'altertable'||table_name||'enablerowmovement;'||chr（10）||'altertable'||table_name||'shrinkspace;'||chr（10）fromuser_tables;
select'alterindex'||index_name||'shrinkspace;'||chr（10）fromuser_indexeswhereuniqueness='NONUNIQUE';
select'altertable'||segment_name||'modifysubpartition'||partition_name||'shrinkspace;'||chr（10）fromuser_segmentswheresegment_type='TABLESUBPARTITION';
详细测试：
我们用系统视图all_objects来在上个测试的tablespaceASSM上创建测试表my_objects
SELECT TABLESPACE_NAME,
BLOCK_SIZE,
EXTENT_MANAGEMENT,
ALLOCATION_TYPE,
SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT
FROM dba_tablespaces
WHERE TABLESPACE_NAME = 'HECV';
CREATE TABLE my_objects
TABLESPACE hecv
AS
SELECT * FROM all_objects;
然后我们随机地从tableMY_OBJECTS中删除一部分数据：
SQL> SELECT COUNT （*） FROM my_objects;
SQL>deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%C%';
SQL>deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%U%';
SQL>deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%A%';
现在我们使用show_space（）来看看my_objects的数据存储状况：
SQL>exec show_space（'my_objects','auto','T','Y'）;
这里，tablemy_objects的HWM下有1152个block，其中，freespace为25-50%的block有303个，freespace为50-75%的block有284个，freespace为75-100%的block有409个.Totalblocks11个。
这种情况下，我们需要对这个table的现有数据行进行重组。
要使用assm上的shink，首先我们需要使该表支持行移动，可以用这样的命令来完成：
altertablemy_objectsenablerowmovement;
现在，就可以来降低my_objects的HWM，回收空间了，使用命令：
altertablebookingsshrinkspace;
我们具体的看一下实验的结果：
SQL>exec show_space（'my_objects','auto','T','Y'）;
在执行玩shrink命令后，我们可以看到，tablemy_objects的HWM现在降到了456的位置，而且HWM下的block的空间使用状况，Totalblocks 的block有430个，freespace 为25-50%Block只有1个。
Shrink 的实现机制：
我们接下来讨论一下shrink的实现机制，我们同样使用讨论move机制的那个实验来观察。
CREATE TABLE TEST_HWM （id INT, name CHAR （2000））
TABLESPACE hecv;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （1, 'aa'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （2, 'bb'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （2, 'cc'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （3, 'dd'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （4, 'ds'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （5, 'dss'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （6, 'dss'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （7, 'ess'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （8, 'es'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （9, 'es'）;
INSERT INTO TEST_HWM VALUES （10, 'es'）;
我们来看看这个table的rowid和block的ID和信息：
SQL>SELECT ROWID, id, name FROM TEST_HWM;
SQL>SELECT EXTENT_ID,
FILE_ID,
RELATIVE_FNO,
BLOCK_ID,
BLOCKS
FROM dba_extents
WHERE segment_name = 'TEST_HWM';
然后从tabletest_hwm中删除一些数据：
deletefromTEST_HWMwhereid=2;
deletefromTEST_HWMwhereid=4;
deletefromTEST_HWMwhereid=3;
deletefromTEST_HWMwhereid=7;
deletefromTEST_HWMwhereid=8;
观察tabletest_hwm的rowid和blockid的信息：
SQL>selectrowid,id,namefromTEST_HWM;
从以上的信息，我们可以看到，在tabletest_hwm中，剩下的数据是分布在AAA10z，AAA100，AAA102，AAA103这样四个连续的block中。
SQL> exec show_space（'TEST_HWM','auto','T','Y'）;
我们可以看到目前这四个block的空间使用状况，AAA10z，AAA100，AAA103上各有一行数据，我们猜测freespace为50-75%的3个block是这三个block，那么freespace为25-50%的1个block就是AAA102了，剩下freespace为 75-100% 的1个block，是HWM下已格式化的尚未使用的block。
然后，我们对tablemy_objects执行shtink的操作：
SQL>altertabletest_hwmenablerowmovement;
SQL>altertabletest_hwmshrinkspace;
SQL>selectrowid,id,namefromTEST_HWM;
SQL>SELECT EXTENT_ID,
FILE_ID,
RELATIVE_FNO,
BLOCK_ID,
BLOCKS
FROM dba_extents
WHERE segment_name = 'TEST_HWM';
当执行了shrink操作后，有意思的现象出现了。
我们来看看oracle是如何移动行数据的，这里的情况和move已经不太一样了。
我们知道，在move操作的时候，所有行的rowid都发生了变化，table所位于的block的区域也发生了变化，但是所有行物理存储的顺序都没有发生变化，所以我们得到的结论是，oracle以block为单位，进行了block间的数据copy。
那么shrink后，我们发现，部分行数据的rowid发生了变化，同时，部分行数据的物理存储的顺序也发生了变化，而table所位于的block的区域却没有变化，这就说明，shrink只移动了table其中一部分的行数据，来完成释放空间，而且，这个过程是在table当前所使用的block中完成的。
那么Oracle具体移动行数据的过程是怎样的呢？
我们根据这样的实验结果，可以来猜测一下：
Oracle是以行为单位来移动数据的。
Oracle从当前table存储的最后一行数据开始移动，从当前table最先使用的block开始搜索空间，所以，shrink之前，（9,es）被移动到blockAAA10z上，写到（1,aa）这行数据的后面，所以（9,es）的rowid发生改变。
然后是（6,es）这行数据，重复上述过程。
这是oracle从后向前移动行数据的大致遵循的规则，那么具体移动行数据的的算法是比较复杂的，包括向ASSM的table中insert数据使用block的顺序的算法也是比较复杂的，大家有兴趣的可以自己来研究，在这里我们不多做讨论。
在shrinktable的同时shrink这个table上的index：
altertablemy_objectsshrinkspacecascade;
同样地，这个操作只有当table上的index也是ASSM时，才能使用。
Move 和 Shrink 产生日志的对比
我们对比了同样数据量和分布状况的两张table，在move和shrink下生成的redosize（table上没有index的情况下）：
SQL>SELECT tablespace_name, SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT
FROM dba_tablespaces
WHERE tablespace_name IN （'HECV'）;
SQL>createtablemy_objectstablespaceHECVasselect*fromall_objectswhererownum<20000;
SQL>createtablemy_objects1tablespaceHECV_FRONTasselect*fromall_objectswhererownum<20000;
SQL>selectbytes/1024/1024fromuser_segmentswheresegment_name='MY_OBJECTS';
SQL>deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%C%';
SQL>deletefrommy_objects1whereobject_namelike'%C%';
SQL>deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%U%';
SQL>deletefrommy_objects1whereobject_namelike'%U%';
SQL>altertablemy_objectsenablerowmovement;
SQL>SELECT VALUE
FROM v$mystat, v$statname
WHERE v$mystat.statistic# = v$statname.statistic#
AND v$statname.name = 'redosize';
SQL>altertablemy_objectsshrinkspace;
SQL>SELECT VALUE
FROM v$mystat, v$statname
WHERE v$mystat.statistic# = v$statname.statistic#
AND v$statname.name = 'redosize';
SQL>altertablemy_objects1move;
SQL>SELECT VALUE
FROM v$mystat, v$statname
WHERE v$mystat.statistic# = v$statname.statistic#
AND v$statname.name = 'redosize';
对于tablemy_objects，进行shrink，产生了21148396–16762668=4385728，约4.2M的redo ；
对tablemy_objects1进行move，产生了21212908-21148396=64512,约63K的redosize。
结论：
与move比较起来，shrink的日志写要大得多。
Shrink的几点问题：
1. shrink后index是否需要rebuild：
因为shrink的操作也会改变行数据的rowid，那么，如果table上有index时，shrinktable后index会不会变为UNUSABLE呢？
我们来看这样的实验，同样构建my_objects的测试表：
createtablemy_objectstablespacehecvasselect*fromall_objectswhererownum<20000;
createindexi_my_objectsonmy_objects（object_id）;
deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%C%';
deletefrommy_objectswhereobject_namelike'%U%';
现在我们来shrinktablemy_objects：
SQL>altertablemy_objectsenablerowmovement;
SQL>altertablemy_objectsshrinkspace;
SQL>selectindex_name,statusfromuser_indexeswhereindex_name='I_MY_OBJECTS';
我们发现，tablemy_objects上的index的状态为VALID，估计shrink在移动行数据时，也一起维护了index上相应行的数据rowid的信息。
我们认为，这是对于move操作后需要rebuildindex的改进。
但是如果一个table上的index数量较多，我们知道，维护index的成本是比较高的，shrink过程中用来维护index的成本也会比较高。
2.shrink时对table的lock
在对table进行shrink时，会对table进行怎样的锁定呢？
当我们对tableMY_OBJECTS进行shrink操作时，查询v$locked_objects视图可以发现，tableMY_OBJECTS上加了row-X（SX） 的lock：
SQL>selectOBJECT_ID,SESSION_ID,ORACLE_USERNAME,LOCKED_MODEfromv$locked_objects;
OBJECT_IDSESSION_IDORACLE_USERNAMELOCKED_MODE
-------------------------------------------------
55422153DLINGER3
SQL>selectobject_idfromuser_objectswhereobject_name='MY_OBJECTS';
OBJECT_ID
----------
55422
那么，当table在进行shrink时，我们对table是可以进行DML操作的。
3.shrink对空间的要求
我们在前面讨论了shrink的数据的移动机制，既然oracle是从后向前移动行数据，那么，shrink的操作就不会像move一样，shrink不需要使用额外的空闲空间。
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