【DB筆試面試681】在Oracle中，什麼是塊清除（Block Cleanout）？
- 2019 年 11 月 9 日
- 筆記
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題目部分
在Oracle中，什麼是塊清除（Block Cleanout）？
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答案部分
塊清除（Block Cleanout）是指清除存儲在數據塊頭部與鎖相關的資訊，其實質是在清除塊上的事務資訊，包括數據的行級鎖和ITL資訊（包括提交標誌、SCN等），塊清除不需要生成Redo日誌。Oracle的塊清除有兩種：快速塊清除（Fast Commit Cleanout）和延時塊清除（Delayed Block Cleanout）。
通過命令「alter system dump undo header '回滾段名稱';」可以將Undo段頭資訊dump出來，可以很明顯地看到事務表（TRN TBL）資訊，其中，狀態（state）為10代表活動事務，狀態（state）為9表示INACTIVE。Dba列表示該事務對應的Undo Block Dba地址。
每個事務處理只分配給一個Undo段，一個Undo段可以同時服務多個事務處理。UPDATE事務的內部流程如下所示：
① 首先當一個事務開始時，需要在Undo段事務表上分配一個事務槽。
② 在數據塊頭部獲取一個ITL事務槽，該事務槽指向Undo段頭的事務槽。
③ 在修改數據之前，需要記錄前鏡像（Before Image）資訊，這個資訊以Undo Record的形式存儲在回滾段中，回滾段頭事務槽指向該記錄。
④ 鎖定修改行，修改行鎖定位（lb-lock byte）指向ITL事務槽。
⑤ 進行數據修改。
在提交事務的時候，如果被修改過的數據塊仍然在Buffer Cache之中，那麼Oracle可以清除ITL資訊，這叫作快速塊清除（Fast Block Cleanout），也叫提交清除（Fast Commit Cleanout）。快速塊清除還有一個限制，當修改的塊數量超過Buffer Cache約10％，則對超出部分不再進行快速塊清除。
在提交事務的時候，如果被修改過的數據塊已經被寫回到數據文件上（或大量修改超出Buffer Cache的10％的部分），再次讀出該數據塊進行修改，顯然成本過於高昂，對於這種情況，Oracle選擇延遲塊清除（Delayed Block Cleanout），即在提交的時候只會清理Undo Segment Header中的事務表資訊，而Data Block上的事務標誌不會清除，等到下一次訪問該Block時再來清除ITL鎖定資訊，這就是延遲塊清除。Oracle通過延遲塊清除來提高資料庫性能，加快提交操作。如果Oracle不對塊完成這種延遲清除，那麼COMMIT的處理可能會很長，COMMIT必須重新訪問每一個塊，可能還要從磁碟將塊再次讀入記憶體。在一個OLTP系統中，可能很少看到這種情況發生，因為OLTP系統的特點是事務都很短小，只會影響為數不多的一些塊。
如果執行一個大的INSERT、UPDATE或DELETE，會影響資料庫中的許多塊，那麼就有可能在此之後，第一個「接觸」塊的查詢會做延遲塊清除，從而生成Redo日誌，所以，SELECT語句也有可能會產生Redo日誌。
如果有如下的操作，那麼可能會受到塊清除的影響：
l 將大量新數據批量載入到數據倉庫中；
l 在剛剛載入的所有數據上運行UPDATE（產生需要清理的塊）；
l 讓別人查詢這些數據
因此，建議在批量載入了數據後，通過運行DBMS_STATS實用程式來收集統計資訊，就能自然的完成塊清除工作。Oracle提供了一個內部事件（10203事件）可以用來跟蹤資料庫的塊清除操作，可以通過以下命令設置：
1ALTER SYSTEM SET EVENTS '10203 trace name context forever';
本文選自《Oracle程式設計師面試筆試寶典》，作者：小麥苗
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