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—— 好人就是我,我就是好人。
一、oracle的体系
oracle的体系很庞大,要学习它,首先要了解oracle的框架。在这里,简要的讲一下oracle的架构,让初学者对oracle有一个整体的认识。
1、物理结构(由控制文件、数据文件、重做日志文件、参数文件、归档文件、密码文件组成)
控制文件:包含维护和验证数据库完整性的必要信息、例如,控制文件用于识别数据文件和重做日志文件,一个数据库至少需要一个控制文件
数据文件:存储数据的文件
重做日志文件:含对数据库所做的更改记录,这样万一出现故障可以启用数据恢复。一个数据库至少需要两个重做日志文件
参数文件:定义Oracle 例程的特性,例如它包含调整SGA 中一些内存结构大小的参数
归档文件:是重做日志文件的脱机副本,这些副本可能对于从介质失败中进行恢复很必要。
密码文件:认证哪些用户有权限启动和关闭Oracle例程
2、逻辑结构(表空间、段、区、块)
表空间:是数据库中的基本逻辑结构,一系列数据文件的集合。
段:是对象在数据库中占用的空间
区:是为数据一次性预留的一个较大的存储空间
块:ORACLE最基本的存储单位,在建立数据库的时候指定
3、内存分配(SGA和PGA)
SGA:是用于存储数据库信息的内存区,该信息为数据库进程所共享。它包含Oracle 服务器的数据和控制信息, 它是在Oracle 服务器所驻留的计算机的实际内存中得以分配,如果实际内存不够再往虚拟内存中写。
PGA:包含单个服务器进程或单个后台进程的数据和控制信息,与几个进程共享的SGA 正相反PGA 是只被一个进程使用的区域,PGA 在创建进程时分配在终止进程时回收
4、后台进程(数据写进程、日志写进程、系统监控、进程监控、检查点进程、归档进程、服务进程、用户进程)
数据写进程:负责将更改的数据从数据库缓冲区高速缓存写入数据文件
日志写进程:将重做日志缓冲区中的更改写入在线重做日志文件
系统监控:检查数据库的一致性如有必要还会在数据库打开时启动数据库的恢复
进程监控:负责在一个Oracle 进程失败时清理资源
检查点进程:负责在每当缓冲区高速缓存中的更改永久地记录在数据库中时,更新控制文件和数据文件中的数据库状态信息。
归档进程:在每次日志切换时把已满的日志组进行备份或归档
服务进程:用户进程服务。
用户进程:在客户端,负责将用户的SQL 语句传递给服务进程,并从服务器段拿回查询数据。
5、oracle例程:Oracle 例程由SGA 内存结构和用于管理数据库的后台进程组成。例程一次只能打开和使用一个数据库。
6、SCN(System Change Number):系统改变号,一个由系统内部维护的序列号。当系统需要更新的时候自动增加,他是系统中维持数据的一致性和顺序恢复的重要标志。
二、ORACLE数据库性能优化概述
实际上,为了保证ORACLE数据库运行在最佳的性能状态下,在信息系统开发之前就应该考虑数据库的优化策略。优化策略一般包括服务器操作系统参数调整、ORACLE数据库参数调整、网络性能调整、应用程序SQL语句分析及设计等几个方面,其中应用程序的分析与设计是在信息系统开发之前完成的。
分析评价ORACLE数据库性能主要有数据库吞吐量、数据库用户响应时间两项指标。数据库吞吐量是指单位时间内数据库完成的SQL语句数目;数据库用户响应时间是指用户从提交SQL语句开始到获得结果的那一段时间。数据库用户响应时间又可以分为系统服务时间和用户等待时间两项,即:
数据库用户响应时间=系统服务时间
+ 用户等待时间
上述公式告诉我们,获得满意的用户响应时间有两个途径:一是减少系统服务时间,即提高数据库的吞吐量;二是减少用户等待时间,即减少用户访问同一数据库资源的冲突率。
数据库性能优化包括如下几个部分:
1、调整数据结构的设计。这一部分在开发信息系统之前完成,程序员需要考虑是否使用ORACLE数据库的分区功能,对于经常访问的数据库表是否需要建立索引等。
2、调整应用程序结构设计。这一部分也是在开发信息系统之前完成,程序员在这一步需要考虑应用程序使用什么样的体系结构,是使用传统的Client/Server两层体系结构,还是使用Browser/Web/Database的三层体系结构。不同的应用程序体系结构要求的数据库资源是不同的。
3、调整数据库SQL语句。应用程序的执行最终将归结为数据库中的SQL语句执行,因此SQL语句的执行效率最终决定了ORACLE数据库的性能。ORACLE公司推荐使用ORACLE语句优化器(Oracle Optimizer)和行锁管理器(row-level manager)来调整优化SQL语句。
4、调整服务器内存分配。内存分配是在信息系统运行过程中优化配置的,数据库管理员可以根据数据库运行状况调整数据库系统全局区(SGA区)的数据缓冲区、日志缓冲区和共享池的大小;还可以调整程序全局区(PGA区)的大小。需要注意的是,SGA区不是越大越好,SGA区过大会占用操作系统使用的内存而引起虚拟内存的页面交换,这样反而会降低系统。
5、调整硬盘I/O,这一步是在信息系统开发之前完成的。数据库管理员可以将组成同一个表空间的数据文件放在不同的硬盘上,做到硬盘之间I/O负载均衡。
6、调整操作系统参数,例如:运行在UNIX操作系统上的ORACLE数据库,可以调整UNIX数据缓冲池的大小,每个进程所能使用的内存大小等参数。
实际上,上述数据库优化措施之间是相互联系的。ORACLE数据库性能恶化表现基本上都是用户响应时间比较长,需要用户长时间的等待。但性能恶化的原因却是多种多样的,有时是多个因素共同造成了性能恶化的结果,这就需要数据库管理员有比较全面的计算机知识,能够敏感地察觉到影响数据库性能的主要原因所在。另外,良好的数据库管理工具对于优化数据库性能也是很重要的。
三、ORACLE数据库性能优化工具
常用的数据库性能优化工具有:
1、ORACLE数据库在线数据字典,ORACLE在线数据字典能够反映出ORACLE动态运行情况,对于调整数据库性能是很有帮助的。
2、操作系统工具,例如UNIX操作系统的vmstat,iostat等命令可以查看到系统系统级内存和硬盘I/O的使用情况,这些工具对于管理员弄清出系统瓶颈出现在什么地方有时候很有用。
3、SQL语言跟踪工具(SQL TRACE FACILITY),SQL语言跟踪工具可以记录SQL语句的执行情况,管理员可以使用虚拟表来调整实例,使用SQL语句跟踪文件调整应用程序性能。SQL语言跟踪工具将结果输出成一个操作系统的文件,管理员可以使用TKPROF工具查看这些文件。
4、ORACLE Enterprise Manager(OEM),这是一个图形的用户管理界面,用户可以使用它方便地进行数据库管理而不必记住复杂的ORACLE数据库管理的命令。
5、EXPLAIN PLAN――SQL语言优化命令,使用这个命令可以帮助程序员写出高效的SQL语言。
四、深入浅出oracle锁---原理篇
在现代的多用户多任务系统中,必然会出现多个用户同时访问共享的某个对象,这个对象可能是表,行,或者内存结构,为了解决多个用户并发性访问带来的数据的安全性,完整性及一致性问题,必须要有一种机制,来使对这些共享资源的并发性访问串行化,oracle中的锁就可以提供这样的功能,当事务在对某个对象进行操作前,先向系统发出请求,对其加相应的锁,加锁后该事务就对该数据对象有了一定的控制权限,在该事务释放锁之前,其他的事务不能对此数据对象进行更新操作(可以做select动作,但select 利用的是undo中的前镜像数据了).
Oracle锁的分类
Oracle锁基本上可以分为二类
a:共享锁(share locks) 也称读锁,s锁
b:排它锁 (exclusive locks) 也称写锁,x锁
在数据库中 有两种基本的锁类型:排它锁(Exclusive Locks,即X锁)和共享锁(Share Locks,即S锁)。当数据对象被加上排它锁时,其他的事务不能对它读取和修改。加了共享锁的数据对象可以被其他事务读取,但不能修改。数据库利用这两种基本的锁类型来对数据库的事务进行并发控制。
按锁保护的内容分类
oracle提供多粒度封锁机制,按保护对象来分,据此又可以分为
a:dml锁, data locks 数据锁,用来保护数据的完整性和一致性
b:ddl锁, dictionary locks 字典锁,用来保护数据对象的结构,如table,index的定义
c:内部锁和闩 internal locks and latchs 用来保护数据库内部结构,如sga内存结构
dml锁
DML锁主要包括TM锁和TX锁,其中TM锁称为表级锁,TM锁的种类有S,X,SR,SX,SRX五种,TX锁称为事务锁或行级锁。当Oracle执行delete,update,insert,select for update DML语句时,oracle首先自动在所要操作的表上申请TM类型的锁。当TM锁获得后,再自动申请TX类型的锁,并将实际锁定的数据行的锁标志位(lb 即lock bytes)进行置位。在记录被某一会话锁定后,其他需要访问被锁定对象的会话会按先进先出的方式等待锁的释放,对于select操作而言,并不需要任何锁,所以即使记录被锁定,select语句依然可以执行,实际上,在此情况下,oracle是用到undo的内容进行一致性读来实现的。
在 Oracle数据库中,当一个事务首次发起一个DML语句时就获得一个TX锁,该锁保持到事务被提交或回滚。在数据行上只有X锁(排他锁),就是说TX锁只能是排他锁,在记录行上设置共享锁没有意义。当两个或多个会话在表的同一条记录上执行DML语句时,第一个会话在该条记录上加锁,其他的会话处于等待状态。当第一个会话提交后,TX锁被释放,其他会话才可以加锁。
在数据表上,oracle默认是共享锁,在执行dml语句的时候,oracle会先申请对象上的共享锁,防止其他会话在这个对象上做ddl语句,成功申请表上的共享锁后,再在受影响的记录上加排它所,防止其他会话对这些做修改动作。
这样在事务加锁前检查TX锁相容性时就不用再逐行检查锁标志,而只需检查TM锁模式的相容性即可,大大提高了系统的效率。TM锁包括了SS、SX、S、X等多种模式,在数据库中用0-6来表示。不同的SQL操作产生不同类型的TM锁。如表1所示。
和锁相关的性能视图介绍
v$lock
SID 会话的sid,可以和v$session 关联
TYPE 区分该锁保护对象的类型,如tm,tx,rt,mr等
ID1 锁表示1,详细见下说明
ID2 锁表示2,详细见下说明
LMODE 锁模式,见下面说明
REQUEST 申请的锁模式,同lmode
CTIME 已持有或者等待锁的时间
BLOCK 是否阻塞其他会话锁申请 1:阻塞 0:不阻塞
LMODE取值0,1,2,3,4,5,6, 数字越大锁级别越高, 影响的操作越多。
1级锁:
Select,有时会在v$locked_object出现。
2级锁即RS锁
相应的sql有:Select for update ,Lock xxx in Row Share mode,select for update当对
话使用for update子串打开一个游标时,所有返回集中的数据行都将处于行级(Row-X)独
占式锁定,其他对象只能查询这些数据行,不能进行update、delete或select for update
操作。
3级锁即RX锁
相应的sql有:Insert, Update, Delete, Lock xxx in Row Exclusive mode,没有commit
之前插入同样的一条记录会没有反应, 因为后一个3的锁会一直等待上一个3的锁, 我们
必须释放掉上一个才能继续工作。
4级锁即S锁
相应的sql有:Create Index, Lock xxx in Share mode
5级锁即SRX锁
相应的sql有:Lock xxx in Share Row Exclusive mode,当有主外键约束时update
/delete ... ; 可能会产生4,5的锁。
6级锁即X锁
相应的sql有:Alter table, Drop table, Drop Index, Truncate table, Lock xxx in Exclusive
mode
ID1,ID2的取值含义根据type的取值而有所不同
对于TM 锁
ID1表示被锁定表的object_id 可以和dba_objects视图关联取得具体表信息,ID2 值为0
对于TX 锁
ID1以十进制数值表示该事务所占用的回滚段号和事务槽slot number号,其组形式:
0xRRRRSSSS,RRRR=RBS/UNDO NUMBER,SSSS=SLOT NUMBER
ID2 以十进制数值表示环绕wrap的次数,即事务槽被重用的次数
v$locked_object
XIDUSN undo segment number , 可以和v$transaction关联
XIDSLOT undo slot number
XIDSQN 序列号
OBJECT_ID 被锁定对象的object_id , 可以和dba_objects关联
SESSION_ID 持有该锁的session_id, 可以和v$session关联
ORACLE_USERNAME 持有该锁的oracle帐号
OS_USER_NAME 持有该锁的操作系统帐号
PROCESS 操作系统的进程号,可以和v$process关联
LOCKED_MODE 锁模式,含义同v$lock.lmode
Dba_locks 和v$lock 内容差不多,略
V$session 如果某个session被因为某些行被其他会话锁定而阻塞,则该视图中的下面四个字段列出了这些行所属对象的相关信息
ROW_WAIT_FILE# 等待的行所在的文件号
ROW_WAIT_OBJ# 等待的行所属的object_id
ROW_WAIT_BLOCK# 等待的行所属的block
ROW_WAIT_ROW# 等待的行在blcok中的位置
手工释放锁
注:查询锁表语句,根据数据库用户进行查询,如TOPENG
select a.owner,
a.object_name,
a.subobject_name,
a.object_type,
l.session_id,
l.oracle_username,
l.os_user_name,
se.SID,
se.SERIAL#
from all_objects a, v$locked_object l,V$session se
where a.object_id = l.object_id
and se.OSUSER = l.os_user_name
and l.oracle_username = 'TOPENG';
杀session,可以解锁表的功能
alter system kill session 'SID,SERIAL#';
五、怎样快速查出Oracle 数据库中的锁等待
在大型数据库系统中,为了保证数据的一致性,在对数据库中的数据进行操作时,系统会进行对数据相应的锁定。
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六、误删除数据后怎么立即恢复(不考虑全库备份和利用归档日志)
要达到删除数据,有以下几种方式都可以:
1、delete
2、drop一个表
3、truncate一个表
重要的不是怎么删除一个表,而是误删除数据后怎么立即恢复(不考虑全库备份和利用归档日志)。
对于delete方法,可以利用oracle提供的闪回方法,如果在删除数据后还没做大量的操作(只要保证被删除数据的块没被覆写),就可以利用闪回方式直接找回删除的数据:
A、确定删除数据的时间(在删除数据之前的时间就行,不过最好是删除数据的时间点)
B、用以下语句找出删除的数据:select * from 表名 as of timestamp to_timestamp('删除时间点','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss')
C、把删除的数据重新插入原表:
insert into 表名 (select * from 表名 as of timestamp to_timestamp('删除时间点','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'));注意要保证主键不重复。
以上方式也可以给where条件来。
对于delete方式的误删除。还可以直接使用闪回整个表的方式来恢复数据。(此种方式除要保证上面的闪回前提条件外,还要在删除数据后表结构没有发生改变)
表闪回要求用户必须要有flash any table权限,首先,必须对表进行下以下操作:
alter table 表名 enable row movement;
执行以下语句:flashback table 表名 to timestamp to_timestamp(删除时间点','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss');
对于误DROP表的情况,也可以直接用闪回方法恢复数据(要保证被删除数据的块没被覆写)。
由于oracle在删除表时,没有直接清空表所占的块,oracle把这些已删除的表的信息放到了一个虚拟容器“回收站”中,而只是对该表的数据块做了可以被覆写的标志,所以在块未被重新使用前还可以恢复。
可能查询这个“回收站”或者查询user_table视图来查找已被删除的表:
select table_name,dropped from user_tables
select object_name,original_name,type,droptime from user_recyclebin
在以上信息中,表名都是被重命名过的,字段table_name或者object_name就是删除后在回收站中的存放表名
如果还能记住表名,则可以用下面语句直接恢复:
flashback table 原表名 to before drop
如果记不住了,也可以直接使用回收站的表名进行恢复,然后再重命名,参照以下语句:
flashback table "回收站中的表名(如:Bin$DSbdfd4rdfdfdfegdfsf==$0)" to before drop rename to 新表名
oracle提供以上机制保证了安全操作,但同时也代来了另外一个问题,就是空间占用,由于以上机制的运行,使用drop一个表或者delete数据后,空间不会自动回收,对于一些确定不使用的表,删除时要同时回收空间,可以有以下2种方式:
1、采用truncate方式进行截断。(但不能进行数据回恢复了)
2、在drop时加上purge选项:drop table 表名 purge
该选项还有以下用途:
也可以通过删除recyclebin区域来永久性删除表 ,原始删除表drop table emp cascade constraints
purge table emp;
删除当前用户的回收站:
purge recyclebin;
删除全体用户在回收站的数据:
purge dba_recyclebin
oracle的闪回功能除了以上基本功能外,还可以闪回整个数据库:
使用数据库闪回功能,可以使数据库回到过去某一状态, 语法如下:
SQL>alter database flashback on
SQL>flashback database to scn SCNNO;
SQL>flashback database to timestamp to_timestamp('2007-2-12 12:00:00','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss');
七、ORACLE数据库常见问题诊断方法
1 ORA-12571、ORA-03113、ORA-03114、ORA-01041
特征:客户端(代理或应用服务器)有时报这类断连错误
原因:如果偶尔出现一次,则可能为网络原因或用户异常中止,如果经常出现则为客户端与服务端的字符集不一致。
措施:如果偶尔出现,可在服务端的协议配置文件PROTOCOL.ORA中增加一行
TCP.NODELAY=YES;
如果经常出现,则为客户端与服务端字符集不一致或网络原因。
客户端的字符集在注册表里定义: HKEY__LOCAL__MACHINE/SOFTWARE/ORACLE/NLS__LANG
在客户端注册表中的TCP参数项中设置 TCPMAXDATARETRANSMITIONS=20。
2 ORA-01000
特征:达到会话允许的最大游标数
原因:达到会话允许的最大游标数
措施:有两种解决方法:
(1) 在初始化文件INIT.ORA文件中增加OPEN_CURSORS的数量,一般要求大于200。
(2) 在应用级,与开发工具有关,例如设置MAXOPEN_CURSORS等。
3 ORA-01545
特征:某个回滚段不可用
原因:(1)当使回滚段ONLINE时,但回滚段不可用,例如回滚段所在表空间OFFLINE;
(2) 当使回滚段ONLINE时,但回滚段已ONLINE,例如回滚段被使用两次,典型的案例如OPS方式时,回滚段不能公有;
(3)删除回滚段时,回滚段中有活动的事务;
措施:
(1)确保回滚段可
(2)从 初始化文件INIT.ORA的参数ROLLBACK)SEGMENTS中删除指定的回滚段。
(3) 可以将回滚段所在表空间删除,取消UNDO事务
4 ORA-0165x
特征:表空间没有足够的空间供分配
原因:表空间已满;存储参数不合理,NEXT太小;没有连续的区间
措施:如果表空间已满,则需为表空间增加文件;如果存储参数不合理,则需增加INITIAL和NEXT;如果没有连续的区间,需要合并空闲的表空间。
查看空间碎片用DBA_FREE_SPACE
5 ORA-01555
特征:当前会话无法读到以前版本的数据
原因:原因很多,主要原因有下列:回滚段太小、太少;回滚段冲突;交叉提交(FETCH_ACROSS)
措施:增加回滚段数量;
6 ORA-04031
特征:共享池内存区内存不够,或产生内存碎片
原因:当试图装载一个大包时或执行一个较大的存储过程时,而共享池没有连续的内存空间。
措施:如果是内存不够,则增加SHARE)POOL_SIZE;
如果是内存碎片,执行alter system flush share_pool
7 ORA-04091
特征:触发器工作不正常
原因:一个行触发读取或修改变化的表(正在修改、插入)时,产生这种错误。
措施:检查触发器脚本,保证引用完整性
8 ORA-01242、ORA-01113
特征:介质故障导致数据库宕机
原因:介质故障。
措施:检查硬件故障;修改dbshut脚本,将其中的STARTUP命令修改为:
Startup open recover
Alter database open