ORACLE回滾段的概念，用法和規劃及問題的解決
2024-08-29 13:32:34
供稿：網友
回滾段管理一直是oracle數據庫管理的一個難題，本文通過實例介紹oracle回滾段的概念，用法和規劃及問題的解決。
回滾段概述
回滾段用于存放數據修改之前的值（包括數據修改之前的位置和值）。回滾段的頭部包含正在使用的該回滾段事務的信息。一個事務只能使用一個回滾段來存放它的回滾信息，而一個回滾段可以存放多個事務的回滾信息。
回滾段的作用
事務回滾：當事務修改表中數據的時候，該數據修改前的值（即前影像）會存放在回滾段中，當用戶回滾事務（rollback）時，oracle將會利用回滾段中的數據前影像來將修改的數據恢復到原來的值。
事務恢復：當事務正在處理的時候，例程失敗，回滾段的信息保存在重做日志文件中，oracle將在下次打開數據庫時利用回滾來恢復未提交的數據。
讀一致性：當一個會話正在修改數據時，其他的會話將看不到該會話未提交的修改。而且，當一個語句正在執行時，該語句將看不到從該語句開始執行后的未提交的修改（語句級讀一致性）。當oracle執行select語句時，oracle依照當前的系統改變號（system change number-scn）來保證任何前于當前scn的未提交的改變不被該語句處理。可以想象：當一個長時間的查詢正在執行時，若其他會話改變了該查詢要查詢的某個數據塊，oracle將利用回滾段的數據前影像來構造一個讀一致性視圖。
事務級的讀一致性
oracle一般提供sql語句級（sql statement level）的讀一致性，可以用以下語句來實現事務級的讀一致性。
set transaction read only；
或：
set tannsaction serializable；
以上兩個語句都將在事務開始后提供讀一致性。需要注意的是，使用第二個語句對數據庫的并發性和性能將帶來影響。
回滾段的種類
系統回滾段：當數據庫創建后，將自動創建一個系統回滾段，該回滾段只用于存放系統表空間中對象的前影像。
非系統回滾段：擁有多個表空間的數據庫至少應該有一個非系統回滾段，用于存放非系統表空間中對象的數據前影像。非系統回滾段又分為私有回滾段和公有回滾段，私有回滾段應在參數文件的rollback segments參數中列出，以便例程啟動時自動使其在線（online）。公有回滾段一般在ops（oracle并行服務器）中出現，將在例程啟動時自動在線。
defered回滾段：該回滾段在表空間離線（offline）時由系統自動創建，當表空間再次在線（online）時由系統自動刪除，用于存放表空間離線時產生的回滾信息。
回滾段的使用
分配回滾段：當事務開始時，oracle將為該事務分配回滾段，并將擁有最少事務的回滾段分配給該事務。事務可以用以下語句申請指定的回滾段：
set transtraction use rollback segment rollback_segment
事務將以順序，循環的方式使用回滾段的區（extents），當當前區用滿后移到下一個區。幾個事務可以寫在回滾段的同一個區，但每個回滾段的塊只能包含一個事務的信息。
例如（兩個事務使用同一個回滾段，該回滾段有四個區）：
1、事務在進行中，它們正在使用回滾段的第三個區；
2、當兩個事務產生更多的回滾信息，它們將繼續使用第三個區；
3、當第三個區滿后，事務將寫到第四個區，當事務開始寫到一個新的區時，稱為翻轉（wrap）；
4、當第四個區用滿時，如果第一個區是空閑或非活動（使用該區的所有事務完成而沒有活動的事務）的，事務將接著使用第一個區。
回滾段的擴張（extend）
當當前回滾段區的所有塊用完而事務還需要更多的回滾空間時，回滾段的指針將移到下一個區。當最后一個區用完，指針將移到第一個區的前面。回滾段指針移到下一個區的前提是下一個區沒有活動的事務，同時指針不能跨區。當下一個區正在使用時，事務將為回滾段分配一個新的區，這種分配稱為回滾段的擴展。回滾段將一直擴展到該回滾段區的個數到達回滾段的參數maxextents的值時為止。
回滾段的回收和optimal參數
optimal參數指明回滾段空閑時收縮到的位置，指明回滾段的optimal參數可以減少回滾段空間的浪費。
創建回滾段
語法：
create [public] rollback segment rollback_segment
[tablespace tablespace]
[storage (][initial integer][k|m]] [next integer][k|m]]
[minextents integer]
[maxtents {integer|unlimited}]
[optimal {integer][k|m]|null}]) ]
注：
回滾段可以在創建時指明private或public，一旦創建將不能修改。
minextents 必須大于等于2
pctincrease必須是0
optimal如果要指定，必須大于等于回滾段的初始大小（由minextents指定）
建議：
一般情況下，initial=next
設置optimal參數來節約空間的使用
不要設置maxextents為unlimited
回滾段應創建在一個特定的回滾段表空間內
例：
create rollback segment rbs01
tablespace rbs
storage ( initial 100k next 100k minextents 10
maxextents 500 optimal 1000k);
使回滾段在線
當回滾段創建后，回滾段是離線的，不能被數據庫使用，為了使回滾段被事務利用，必須將回滾段在線。可以用以下命令使回滾段在線：
alter rollback segment rollback_segment online;
例：
alter rollback segment rbs01 online；
為了使回滾段在數據庫啟動時自動在線，可以在數據庫的參數文件中列出回滾段的名字。例如在參數文件中加入以下一行：
rollback_segment=(rbs01,rbs02)
修改回滾段的存儲參數
可以使用alter rollback segment命令修改回滾段的存儲參數（包括optimal，maxextents）。
語法：
alter rollback segment rollback_segment
[storage (][next integer][k|m]]
[minextents integer]
[maxextents {integer|unlimited}]
[optimal {integer][k|m]|null}]) ]
例：
alter rollback segment rbs01 storage (maxextents 1000);
回收回滾段的空間
如果指定了回滾段的optimal參數，oracle將自動回收回滾段到optimal指定的位置。用戶也可以手動回收回滾段的空間。
語法：
alter rollback segment rollback_segment shrink [to integer ][k|m]];
說明：
如果不指明to integer的數值，oracle將試圖回收到optimal的位置。
例：
alter rollback segment rbs01 shrink to 2m;
使回滾段離線
為了達到以下兩個目的將要回滾段離線：
1.阻止新的事務使用該回滾段；
2.該回滾段必須刪除。
語法：
alter rollback segment rollback_segment offline;
例：
alter rollback segment rbs01 offline;
說明：
如果有事務正在使用該回滾段，運行該命令后，回滾段的狀態將是pending offline。事務結束后，狀態將改為offline，可以通過v$rollstat查詢回滾段的狀態。
刪除回滾段
當回滾段不再需要或要重建以改變initial，next或minextents參數時，可以將其刪除。要刪除回滾段，不許使該回滾段離線。
語法：
drop rollback segment rollback_segment;
例：
drop rollback segment rbs01;
查詢回滾段的信息
所用數據字典：dba_rollback_segs
可以查詢的信息：回滾段的標識(segment_id)、名稱(segment_name)、所在表空間(tablespace_name)、類型(owner)、狀態(status)。
例：
sql>select segment_name,tablespace_name,owner,status from dba_rollback_segs;
回滾段的統計信息
數據字典：v$rollname,v$rollstat
例：
sql>select n.name,s.extents,s.rssize,s.optsize,s.hwmsize,s.xacts,s.status
from v$rollname n,v$rollstat s
where n.usn=s.usn;
回滾段的當前活動事務
數據字典：v$session,v$transaction
例：
sql>select s.username,t.xidusn,t.ubafil,t.ubablk,t.used_ublk
from v$session s,v$transaction t
where s.saddr=t.ses_addr;
username xidusn ubafil ubablk used_ublk
------- -------- ----------- ----------- -----------
system 2 2 7 1
scott 1 2 163 1
2 rows selected.
回滾段的數量規劃
對于oltp系統，存在大量的小事務處理，一般建議：
數量多的小回滾段；每四個事務一個回滾段；每個回滾段不要超過十個事務。
對于批處理，一般建議：
少的大回滾段；每個事務一個回滾段。
回滾段的問題及解決方法
問題一：事務要求的回滾段空間不夠，表現為表空間用滿（ora-01560錯誤），回滾段擴展到達參數maxextents的值（ora-01628）。
解決方法：向回滾段表空間添加文件或使已有的文件變大；增加maxextents的值。
問題二：讀一致性錯誤（ora-01555 snapshot too old）
解決方法：增加minextents的值，增加區的大小，設置一個高的optimal值。
