聊聊Append、nologging和Redo Log

 

剛剛接觸Oracle的時候，Append+Nologging可以減少Redo Size的說法在網路上討論的很廣。各種流言頻出，混淆了很多人的概念體系。之後，一些牛人自此著手，澄清了很多的概念和觀點。

老實說：我們不是Oracle的設計者，也沒有機會研讀原始碼。實驗看看是一種最簡單、也是最直接的驗證手段。本篇就一起將archive log/noarchive log、append、nologging和Redo Log幾個關係重做實驗，權當是自我實踐，仿前人之路。

1、聊聊問題起源

很多偶然發生的歷史事件，造就了今天的我們。

起源自一個問題：我們如何能夠在進行DML（主要是insert）過程中快一點？影響DML的因素很多，其中一條就是Redo Log的生成。Redo Log的生成會引起之後的log buffer使用、LGWR激發、IO寫入、Redo Log Switch和之後的Archive動作。那個時代的很多同行對於Redo Log有很多想法，於是問題變成了：我們怎麼樣可以減少一個insert的Redo Log生成。

那個時代的朋友提出了append和nologging策略。將資料表的logging屬性關閉，在插入的時候使用append hint，可以減少Redo Log生成。一度網路上流言認為還可以不生成Redo Log。

“實踐出真知”，下面我們透過一系列的實驗對比，來重溫一下這個思路過程。

2、實驗環境介紹

我們選擇Oracle 11R2進行實驗。注意：不同的資料庫版本在這個問題上的行為可能存在差異。筆者此處是就事論事，僅討論11gR2。

 

SQL> select * from v$version;

BANNER

-----------------------------------

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

PL/SQL Release 11.2.0.1.0 - Production

CORE     11.2.0.1.0     Production

TNS for Linux: Version 11.2.0.1.0 - Production

NLSRTL Version 11.2.0.1.0 – Production

 

 

建立兩張資料表T_LOGGING和T_NOLOGGING，結構相同，差異就在資料表的logging屬性上。

 

 

SQL> create table t_logging as select * from dba_objects where 1=0;

Table created

 

SQL> create table t_nologging nologging as select * from dba_objects where 1=0;

Table created

 

 

SQL> select table_name, logging from dba_tables where owner='SCOTT' and table_name in ('T_LOGGING','T_NOLOGGING');

TABLE_NAME                     LOGGING

------------------------------ -------

T_NOLOGGING                    NO

T_LOGGING                      YES

 

 

我們怎麼樣統計彙總Redo Log生成呢？藉助v$mystat檢視，可以發現其中關於redo log size的統計資訊。執行insert前後分別執行這個語句，透過差值可以估算出Redo Log Size情況。

 

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                             VALUE

----------------------------- ----------

redo size                                               42456

redo size for lost write detection                          0

redo size for direct writes                                 0

 

下面，分別從noarchived模式和archived模式看實際的效果差異。

3、NoArchived情況

我們先看看非歸檔模式下的實驗情況。資料庫此時執行在非歸檔模式下。

 

SQL> archive log list;

Database log mode              No Archive Mode

Automatic archival             Disabled

Archive destination            USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST

Oldest online log sequence     477

Current log sequence           479

 

開始進行測試，測試是沒有關閉logging屬性的資料表T_LOGGING。

 

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                         VALUE

------------------------------------------------------- ----------

redo size                                                 85664

redo size for lost write detection                            0

redo size for direct writes                                   0

 

SQL> insert into T_LOGGING select * from dba_objects;

72767 rows inserted

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                      VALUE

--------------------------------------------------- ----------

redo size                                               8593336

redo size for lost write detection                             0

redo size for direct writes                                    0

 

SQL> rollback;

Rollback complete

 

兩次度量的差額為：8593336-85664=8507672

下面進行NOLOGGING資料表測試。

 

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                     VALUE

--------------------------------------------- ----------

redo size                                            9150492

redo size for lost write detection                         0

redo size for direct writes                                0

 

SQL> insert into T_NOLOGGING select * from dba_objects;

72767 rows inserted

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                       VALUE

------------------------------------------------------ ----------

redo size                                                17666980

redo size for lost write detection                               0

redo size for direct writes                                      0

 

SQL> rollback;

Rollback complete

 

兩次度量的差額為：17666980-9150492=8516488。

我們發現：作為nologging的T_NOLOGGING，其在非歸檔模式下，生成日誌量比LOGGING模式的資料表還大一些。沒有明顯的優勢。

下面我們將APPEND加入進來，看看NOLOGGING能否有一些變化。

 

 

--清理環境

SQL> truncate table t_logging;

Table truncated

 

SQL> truncate table t_nologging;

Table truncated

 

--加入append

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                        VALUE

--------------------------------------------------- ----------

redo size                                               18304400

redo size for lost write detection                             0

redo size for direct writes                                    0

 

SQL> insert /*+append */into T_NOLOGGING select * from dba_objects;

72767 rows inserted

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                        VALUE

----------------------------------------------------- ----------

redo size                                               18361040

redo size for lost write detection                              0

redo size for direct writes                                  2236

 

SQL> rollback;

Rollback complete

 

兩次度量的差額：18361040-18304400=56640，此外還有2236的direct writes型別的Redo Size。這個度量值要大大小於我們之前的測算。

說明：在非歸檔模式下，使用append和nologging可以減少Redo Size的生成。

下面看看歸檔模式的情況。

4、Archived Log情況

切換到Archived Log模式。

 

 

SQL> archive log list;

Database log mode              Archive Mode

Automatic archival             Enabled

Archive destination            USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST

Oldest online log sequence     478

Next log sequence to archive   480

Current log sequence           480

 

先進行logging模式的測試。

 

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                       VALUE

----------------------------------------------------- ----------

redo size                                                    804

redo size for lost write detection                             0

redo size for direct writes                                    0

 

SQL> insert into T_LOGGING select * from dba_objects;

72767 rows inserted

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                     VALUE

------------------------------------------------ ----------

redo size                                             8511740

redo size for lost write detection                          0

redo size for direct writes                                 0

 

SQL> rollback;

Rollback complete

 

兩次度量差額為：8511740-804=8510936。比之前非歸檔情況下實驗redo log生成量略大一些。

下面是nologging資料表情況。

 

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                     VALUE

------------------------------------------------ ----------

redo size                                            9068376

redo size for lost write detection                         0

redo size for direct writes                                0

 

SQL> insert into T_NOLOGGING select * from dba_objects;

72767 rows inserted

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                    VALUE

------------------------------------------ ----------

redo size                                            17579204

redo size for lost write detection                          0

redo size for direct writes                                 0

 

SQL> rollback;

Rollback complete

 

兩次度量差額：17579204-9068376=8510828。和Logging比，生成的Redo Log Size是略大一點點。

加入append之後呢？

 

 

SQL> truncate table t_logging;

Table truncated

 

SQL> truncate table t_nologging;

Table truncated

 

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                        VALUE

---------------------------------------------------- ----------

redo size                                               18217420

redo size for lost write detection                             0

redo size for direct writes                                    0

 

SQL> insert /*+append*/into T_NOLOGGING select * from dba_objects;

72767 rows inserted

 

SQL> select sn.NAME, ms.VALUE

  2  from v$statname sn, v$mystat ms

  3  where sn.STATISTIC#=ms.STATISTIC#

  4    and sn.NAME like '%redo size%';

 

NAME                                                    VALUE

---------------------------------------------------- ----------

redo size                                             18274060

redo size for lost write detection                           0

redo size for direct writes                               2236

 

SQL> rollback;

Rollback complete

 

兩次度量的差額為：56640，外加2236的direct writes的Redo Log生成量。這個和我們在非歸檔模式下append+nologging的取值是一樣的！

5、結論

下面透過一張表格將實驗資料進行彙總。

 

歸檔模式	Insert語句	Redo Size
非歸檔	Logging	8507672
	NoLogging	8516488
	Append+Nologging	56640+2236
歸檔	Logging	8510936
	NoLogging	8510828
	Append+Nologging	56640+2236

 

從實驗結果上看，的確使用append+nologging可以減少Redo Log的生成。但是，這樣就可以了嗎？

回到問題的出發點，在Insert故障中，究竟有多少Redo Log Size減少以提升的空間。老實說，從實踐領域看，insert出現效能問題的機率是比較小的。如果使用堆表Heap Table，而且資料表沒有過多的索引物件，我們insert大部分的消耗是在空間擴充上。

Redo Log在insert過程中最大問題點在於Redo Log Group Member過小，引起頻繁的切換動作。這種現象完全可以透過增大Redo Log Size和Group數量來緩解。

從另一個角度看，我們少生成了Redo Log，失去了什麼？Redo Log是Oracle進行資料恢復動作的重要構成。少量Redo Log Size的生成，給我們帶來的是日後恢復過程中難以想象的惡果。這個將在筆者下篇文章進行介紹。

如果是生產環境，強烈建議不要使用nologging+append策略進行插入動作。