Oracle回滾段的概念，用法和規劃及問題的解決

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回滾段管理一直是ORACLE資料庫管理的一個難題，本文透過例項介紹ORACLE回滾段的概念，用法和規劃及問題的解決。

[@more@]回滾段概述
　　回滾段用於存放資料修改之前的值（包括資料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資訊。一個事務只能使用一個回滾段來存放它的回滾資訊，而一個回滾段可以存放多個事務的回滾資訊。

回滾段的作用
　　事務回滾：當事務修改表中資料的時候，該資料修改前的值（即前影像）會存放在回滾段中，當使用者回滾事務（ROLLBACK）時，ORACLE將會利用回滾段中的資料前影像來將修改的資料恢復到原來的值。

　　事務恢復：當事務正在處理的時候，例程失敗，回滾段的資訊儲存在重做日誌檔案中，ORACLE將在下次開啟資料庫時利用回滾來恢復未提交的資料。

　　讀一致性：當一個會話正在修改資料時，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後的未提交的修改（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）來保證任何前於當前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資料塊，ORACLE將利用回滾段的資料前影像來構造一個讀一致性檢視。

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後提供讀一致性。需要注意的是，使用第二個語句對資料庫的併發性和效能將帶來影響。

回滾段的種類
　　系統回滾段：當資料庫建立後，將自動建立一個系統回滾段，該回滾段只用於存放系統表空間中物件的前影像。

　　非系統回滾段：擁有多個表空間的資料庫至少應該有一個非系統回滾段，用於存放非系統表空間中物件的資料前影像。非系統回滾段又分為私有回滾段和公有回滾段，私有回滾段應在引數檔案的ROLLBACK SEGMENTS引數中列出，以便例程啟動時自動使其線上（ONLINE）。公有回滾段一般在OPS（ORACLE並行伺服器）中出現，將在例程啟動時自動線上。

　　DEFERED回滾段：該回滾段在表空間離線（OFFLINE）時由系統自動建立，當表空間再次線上（ONLINE）時由系統自動刪除，用於存放表空間離線時產生的回滾資訊。

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，並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，迴圈的方式使用回滾段的區（EXTENTS），噹噹前區用滿後移到下一個區。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資訊。

　　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資訊，它們將繼續使用第三個區；

　　3、當第三個區滿後，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，如果第一個區是空閒或非活動（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）
　　噹噹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，回滾段的指標將移到下一個區。當最後一個區用完，指標將移到第一個區的前面。回滾段指標移到下一個區的前提是下一個區沒有活動的事務，同時指標不能跨區。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充套件。回滾段將一直擴充套件到該回滾段區的個數到達回滾段的引數MAXEXTENTS的值時為止。

回滾段的回收和OPTIMAL引數
　　OPTIMAL引數指明回滾段空閒時收縮到的位置，指明回滾段的OPTIMAL引數可以減少回滾段空間的浪費。
建立回滾段
　　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：

　　 回滾段可以在建立時指明PRIVATE或PUBLIC，一旦建立將不能修改。

　　 MINEXTENTS 必須大於等於2

　　 PCTINCREASE必須是0

　　 OPTIMAL如果要指定，必須大於等於回滾段的初始大小（由MINEXTENTS指定）

　　建議：

　　 一般情況下，INITIAL=NEXT

　　 設定OPTIMAL引數來節約空間的使用

　　 不要設定MAXEXTENTS為UNLIMITED

　　 回滾段應建立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);

使回滾段線上
　　當回滾段建立後，回滾段是離線的，不能被資料庫使用，為了使回滾段被事務利用，必須將回滾段線上。可以用以下命令使回滾段線上：

　　ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment ONLINE;

　　例：

　　ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 ONLINE；

　　為了使回滾段在資料庫啟動時自動線上，可以在資料庫的引數檔案中列出回滾段的名字。例如在引數檔案中加入以下一行：

　　ROLLBACK_SEGMENT=(rbs01,rbs02)

修改回滾段的儲存引數
　　可以使用ALTER ROLLBACK SEGMENT命令修改回滾段的儲存引數（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引數，ORACLE將自動回收回滾段到OPTIMAL指定的位置。使用者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，執行該命令後，回滾段的狀態將是PENDING OFFLINE。事務結束後，狀態將改為OFFLINE，可以透過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引數時，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;

查詢回滾段的資訊
　　所用資料字典：DBA_ROLLBACK_SEGS

　　可以查詢的資訊：回滾段的標識(SEGMENT_ID)、名稱(SEGMENT_NAME)、所在表空間(TABLESPACE_NAME)、型別(OWNER)、狀態(STATUS)。

　　例：

　　SQL>SELECT segment_name,tablespace_name,owner,status FROM dba_rollback_segs;

回滾段的統計資訊
　　資料字典：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
　　資料字典：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
　　對於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。

　　對於批處理，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），回滾段擴充套件到達引數MAXEXTENTS的值（ORA-01628）。

　　解決方法：向回滾段表空間新增檔案或使已有的檔案變大；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，設定一個高的OPTIMAL值。