Oracle 10G 最佳20位新特性：段管理

2024-08-29 13:38:30

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供稿：網友

　　用 Oracle 數據庫 10g 通過回收浪費的空間、聯機重組表格和評估增長的趨勢，有效地在段中進行存儲治理
　　
　　近來，有人要求我評估一個與 Oracle 數據庫競爭的 RDBMS。在供給商的演示過程中，觀眾認為“最棒”的特性是，對聯機重組的支持 — 該產品可以聯機重新部署數據塊，以使段的等價物更簡潔，并且不會影響當前的用戶。
　　
　　那時，Oracle 還沒有在 Oracle9i 數據庫中提供這種功能。但是現在，有了 Oracle 數據庫 10g，就可以輕松地聯機回收浪費的空間和壓縮對象—正好適合于起步者。
　　
　　不過，在檢驗該特性之前，讓我們看一看處理這項任務的“傳統的”方法。
　　
　　當前慣例
　　考慮讓我們看一個段，如一張表，其中填滿了塊，如圖 1 所示。在正常操作過程中，刪除了一些行，如圖 2 所示。現有就有了許多浪費的空間：(i) 在表的上一個末端和現有的塊之間，以及 (ii) 在塊內部，其中還有一些沒有刪除的行。
　　　 Oracle 10G 最佳20位新特性：段治理（圖一）

　　圖 1：分配給該表的塊。用灰色正方形表示行
　　Oracle 不會釋放空間以供其他對象使用，有一條簡單的理由：由于空間是為新插入的行保留的，并且要適應現有行的增長。被占用的最高空間稱為最高使用標記 (HWM)，如圖 2 所示。
　　　 Oracle 10G 最佳20位新特性：段治理（圖二）

　　圖 2：行后面的塊已經刪除了；HWM 仍保持不變
　　但是，這種方法有兩個主要的問題：
　　當用戶發出一個全表掃描時，Oracle 始終必須從段一直掃描到 HWM，即使它什么也沒有發現。該任務延長了全表掃描的時間。
　　當用直接路徑插入行時 — 例如，通過直接加載插入（用 APPEND 提示插入）或通過 SQL*Loader 直接路徑 — 數據塊直接置于 HWM 之上。它下面的空間就浪費掉了。
　　在 Oracle9i 及其以前的版本中，可以通過刪除表，然后重建表并重新加載數據往返收空間；或通過使用 ALTER TABLE MOVE 命令把表移動到一個不同的表空間中往返收空間。這兩種處理方式都必須脫機進行。另外，可以使用聯機表重組特性，但是這需要至少雙倍的現有表空間。
　　
　　在 10g中，該任務已經變得微不足道了；假如您的表空間中支持自動段空間治理 (ASSM),您現在可以縮小段、表和索引，以回收空閑塊并把它們提供給數據庫以作他用，讓我們看看其中的緣由。
　　
　　10g 中的段治理方式
　　設想有一個表 BOOKINGS，它保存有經由 Web 站點的聯機登記。當一個登記確認后，就會把它存儲在一個存檔表 BOOKINGS_HIST 中，并從 BOOKINGS 表中刪除該行。登記和確認之間的時間間隔依據客戶有很大的不同，由于無法從刪除的行獲得足夠的空間，因此許多行就插入到了表的 HWM 之上。
　　
　　現在您需要回收浪費的空間。首先，準確地查明在可回收的段中浪費了多少空間。由于它是在支持 ASSM 的表空間中，您將不得不使用 DBMS_SPACE 包的 SPACE_USAGE 過程，如下所示：
　　declare
　　
　　l_fs1_bytes number;
　　l_fs2_bytes number;
　　l_fs3_bytes number;
　　l_fs4_bytes number;
　　l_fs1_blocks number;
　　l_fs2_blocks number;
　　l_fs3_blocks number;
　　l_fs4_blocks number;
　　l_full_bytes number;
　　l_full_blocks number;
　　l_unformatted_bytes number;
　　l_unformatted_blocks number;
　　begin
　　dbms_space.space_usage(
　　segment_owner　　　=> user,
　　segment_name　　　 => 'BOOKINGS',
　　segment_type　　　 => 'TABLE',
　　fs1_bytes　　　　　=> l_fs1_bytes,
　　fs1_blocks　　　　 => l_fs1_blocks,
　　fs2_bytes　　　　　=> l_fs2_bytes,
　　fs2_blocks　　　　 => l_fs2_blocks,
　　fs3_bytes　　　　　=> l_fs3_bytes,
　　fs3_blocks　　　　 => l_fs3_blocks,
　　fs4_bytes　　　　　=> l_fs4_bytes,
　　fs4_blocks　　　　 => l_fs4_blocks,
　　full_bytes　　　　 => l_full_bytes,
　　full_blocks　　　　=> l_full_blocks,
　　unformatted_blocks => l_unformatted_blocks,
　　unformatted_bytes　=> l_unformatted_bytes
　　);
　　dbms_output.put_line(' FS1 Blocks = 'l_fs1_blocks' Bytes = 'l_fs1_bytes);
　　dbms_output.put_line(' FS2 Blocks = 'l_fs2_blocks' Bytes = 'l_fs1_bytes);
　　dbms_output.put_line(' FS3 Blocks = 'l_fs3_blocks' Bytes = 'l_fs1_bytes);
　　dbms_output.put_line(' FS4 Blocks = 'l_fs4_blocks' Bytes = 'l_fs1_bytes);
　　dbms_output.put_line('Full Blocks = 'l_full_blocks' Bytes = l_full_bytes);
　　end;
　　/
　　輸出結果如下：
　　FS1 Blocks = 0 Bytes = 0
　　FS2 Blocks = 0 Bytes = 0
　　FS3 Blocks = 0 Bytes = 0
　　FS4 Blocks = 4148 Bytes = 0
　　Full Blocks = 2 Bytes = 16384
　　
　　這個輸出結果顯示有 4,148 個塊，具有 75-100% 的空閑空間 (FS4)；沒有其他空閑塊可用。
這里僅有兩個得到完全使用的塊。4,148 個塊都可以回收。
　　
　　接下來，您必須確保該表支持行移動。假如不支持，您可以使用如下命令來支持它：
　　alter table bookings enable row movement;
　　
　　或通過 Administration 頁上的企業治理器 10g。您還要確保在該表上禁用所有基于行 id 的觸發器，這是因為行將會移動，行 id 可能會發生改變。
　　
　　最后，您可以通過以下命令重組該表中現有的行：
　　alter table bookings shrink space compact;
　　
　　該命令將會在塊內重新分配行，如圖 3 所示，這就在 HWM 之下產生了更多的空閑塊 — 但是 HWM 自身不會進行分配。
　　　 Oracle 10G 最佳20位新特性：段治理（圖三）

　　圖 3：重組行后的表中的塊
　　在執行該操作后，讓我們看一看空間利用率所發生的改變。使用在第一步展示的 PL/SQL 塊，可以看到塊現在是如何組織的：
　　FS1 Blocks = 0 Bytes = 0
　　FS2 Blocks = 0 Bytes = 0
　　FS3 Blocks = 1 Bytes = 0
　　FS4 Blocks = 0 Bytes = 0
　　Full Blocks = 2 Bytes = 16384
　　注重這里的重要改變：FS4 塊（具有 75-100% 的空閑空間）的數量現在從 4,148 降為 0。我們還看到 FS3 塊（具有 50-75% 的空閑空間）的數量從 0 增加到 1。但是，由于 HWM 沒有被重置，總的空間利用率仍然是相同的。我們可以用如下命令檢查使用的空間：
　　SQL> select blocks from user_segments where segment_name = 'BOOKINGS';
　　
　　BLOCKS
　　---------
　　4224
　　
　　由該表占用的塊的數量 (4,224) 仍然是相同的，這是因為并沒有把 HWM 從其原始位置移開。可以把 HWM 移動到一個較低的位置，并用如下命令回收空間：
　　alter table bookings shrink space;
　　
　　注重子句 COMPACT 沒有出現。該操作將把未用的塊返回給數據庫并重置 HWM。可以通過檢查分配給表的空間來對其進行測試：
　　SQL> select blocks from user_segments where segment_name = 'BOOKINGS';
　　
　　BLOCKS
　　----------
　　8
　　塊的數量從 4,224 降為 8；該表內所有未用的空間都返回給表空間，以讓其他段使用，如圖 4 所示。
　　 Oracle 10G 最佳20位新特性：段治理（圖四）

　　圖 4：在收縮后，把空閑塊返回給數據庫
　　這個收縮操作完全是在聯機狀態下發生的，并且不會對用戶產生影響。
　　
　　也可以用一條語句來壓縮表的索引：
　　alter table bookings shrink space cascade;
　　聯機 shrink 命令是一個用于回收浪費的空間和重置 HWM 的強大的特性。我把后者（重置 HWM）看作該命令最有用的結果，因為它改進了全表掃描的性能。
　　
　　找到收縮合適選擇
　　在執行聯機收縮前，用戶可能想通過確定能夠進行最完全壓縮的段，以找出最大的回報。只需簡單地使用 dbms_space 包中的內置函數 verify_shrink_candidate。假如段可以收縮到 1,300,000 字節，則可以使用下面的 PL/SQL 代碼進行測試：
　　begin
　　if (dbms_space.verify_shrink_candidate
　　('ARUP','BOOKINGS','TABLE',1300000)
　　then
　　:x := 'T';
　　else
　　:x := 'F';
　　end if;
　　end;
　　/
　　PL/SQL 過程成功完成。
　　
　　SQL> PRint x
　　
　　X
　　--------------------------------
　　T
　　假如目標收縮使用了一個較小的數，如 3,000：
　　begin
　　if (dbms_space.verify_shrink_candidate
　　('ARUP','BOOKINGS','TABLE',30000)
　　then
　　:x := 'T';
　　else
　　:x := 'F';
　　end if;
　　end;
　　
　　變量 x 的值被設置成 'F'，意味著表無法收縮到 3,000 字節。
　　
　　推測一下來自索引空間的需要
　　現在假定您將著手在一個表上，或者也許是一組表上創建一個索引的任務。除了普通的結構元素，如列和單值性外，您將不得不考慮的最重要的事情是索引的預期大小 — 必須確保表空間有足夠的空間來存放新索引。
　　
　　在 Oracle 數據庫 9i 及其以前的版本中，許多 DBA 使用了大量的工具（從電子數據表到獨立程序）來估計將來索引的大小。在 10g中，通過使用 DBMS_SPACE 包，使這項任務變得極其微不足道。讓我們看一看它的

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