資料塊原理

             什麼是資料塊。塊的大小和標準塊的大小不同的塊叫非標準塊（Nonstandard Block）。同一資料庫中，Oracle9i及以上版本支援同一資料庫中同時使用標準塊和非標準塊。Oracle允許指定5種非標準塊（Nonstandard Block）。作業系統每次執行I/O的時候，是以作業系統的塊為單位；Oracle每次執行I/O的時候，都是以Oracle的塊為單位。Oracle資料塊大小一般是作業系統塊的整數倍。資料塊的格式（Data Block Format）塊中存放表的資料和索引的資料，無論存放哪種型別的資料，塊的格式都是相同的，塊由塊頭（header/Common and Variable），表目錄（Table Directory），行目錄（Row Directory），空餘空間（Free Space）和行資料（Row Data）五部分組成，如下圖所示。

                塊頭（header/Common and Variable）：存放塊的基本資訊，如：塊的實體地址，塊所屬的段的型別（是資料段還是索引段）。 表目錄（Table Directory）：存放表的資訊，即：如果一些表的資料被存放在這個塊中，那麼，這些表的相關資訊將被存放在“表目錄”中。行目錄（Row Directory）：如果塊中有行資料存在，則，這些行的資訊將被記錄在行目錄中。這些資訊包括行的地址等。行資料（Row Data）：是真正存放表資料和索引資料的地方。這部分空間是已被資料行佔用的空間。空餘空間（Free Space）：空餘空間是一個塊中未使用的區域，這片區域用於新行的插入和已經存在的行的更新。頭部資訊區（Overhead）：我們把塊頭（header/Common and Variable），表目錄（Table Directory），行目錄（Row Directory）這三部分合稱為頭部資訊區（Overhead）。頭部資訊區不存放資料，它存放的整個塊的資訊。頭部資訊區的大小是可變的。一般來說，頭部資訊區的大小介於84位元組（bytes）到107位元組（bytes）之間

                 資料塊中自由空間的使用。當往資料庫中插入（INSERT）資料的時候，塊中的自由空間會減少；當對塊中已經存在的行進行修改（UPDATE）的時候（使記錄長度增加），塊中的自由空間也會減少。DELETE語句和UPDATE語句會使塊中的自由空間增加。當使用DELETE語句刪除塊中的記錄或者使用UPDATE語句把列的值更改成一個更小值的時候，Oracle會釋放出一部分自由空間。釋放出的自由空間並不一定是連續的。通常情況下，Oracle不會對塊中不連續的自由空間進行合併。因為合併資料塊中不連續的自由空間會影響資料庫的效能。只有當使用者進行資料插入（INSERT）或者更新（UPDATE）操作，卻找不到連續的自由空間的時候，Oracle才會合併資料塊中不連續的自由空間。對於塊中的自由空間，Oracle提供兩種管理方式：自動管理，手動管理行連結和行遷移（Row Chaining and Migrating）行連結（Row Chaining）：如果我們往資料庫中插入（INSERT）一行資料，這行資料很大，以至於一個資料塊存不下一整行，Oracle就會把一行資料分作幾段存在幾個資料塊中，這個過程叫行連結（Row Chaining）。如下圖所示：如果一行資料是普通行，這行資料能夠存放在一個資料塊中；如果一行資料是連結行，這行資料存放在多個資料塊中。行遷移（Row Migrating）：資料塊中存在一條記錄，使用者執行UPDATE更新這條記錄，這個UPDATE操作使這條記錄變長，這時候，Oracle在這個資料塊中進行查詢，但是找不到能夠容納下這條記錄的空間，無奈之下，Oracle只能把整行資料移到一個新的資料塊。原來的資料塊中保留一個“指標”，這個“指標”指向新的資料塊。被移動的這條記錄的ROWID保持不變。行遷移的原理如下圖所示：

              無論是行連結還是行遷移，都會影響資料庫的效能。Oracle在讀取這樣的記錄的時候，Oracle會掃描多個資料塊，執行更多的I/O.塊中自由空間的自動管理。Oracle使用點陣圖（bitmap）來管理和跟蹤資料塊，這種塊的空間管理方式叫“自動管理”。自動管理有下面的好處：。易於使用。更好地利用空間。可以對空間進行實時調整。塊中自由空間的手動管理。使用者可以透過PCTFREE， PCTUSED來調整塊中空間的使用，這種管理方式叫手動管理。相對於自動管理，手動管理方式比較麻煩，不容易掌握，容易造成塊中空間的浪費。PCTFREE引數用於指定塊中必須保留的最小空閒空間百分例。之所以要預留這樣的空間，是因為UPDATE時，需要這些空間。如果UPDATE時，沒有空餘空間，Oracle就會分配一個新的塊，這會產生行遷移（Row Migrating）。PCTUSED也是用於設定一個百分比，當塊中已使用的空間的比例小於這個百分比的時候，這個塊才被標識為有效狀態。只有有效的塊才被允許插入資料。

            行連結，行遷移的解決之道。如果資料庫中存在行連結，行遷移，將會嚴重影響資料庫的效能。因此，我們應該想辦法消除行連結和行遷移。請按照下面的步驟消除行連結和行遷移。

STEP1：建立資料字典表CHAINED_ROWS.資料字典表CHAINED_ROWS用於接收ANALYZE……LIST CHAINED ROWS的資料，資料字典表CHAINED_ROWS由指令碼UTLCHAIN.SQL 或者指令碼UTLCHN1.SQL建立。

STEP2：對錶進行分析。ANALYZE TABLE student_infor LIST CHAINED ROWS；。執行這個命令將會把分析的結果寫入表CHAINED_ROWS中。

STEP3：查出連結行或者遷移行。SELECT * FROM CHAINED_ROWS WHERE TABLE_NAME = ‘student_infor‘; OWNER_NAME TABLE_NAME CLUST... HEAD_ROWID TIMESTAMP ---------- ---------- -----... ------------------ --------- TT student_infor ... AAAAluAAHAAAAA1AAA 04-MAR-2008 TT student_infor ... AAAAluAAHAAAAA1AAB 04-MAR-2008 TT student_infor ... AAAAluAAHAAAAA1AAC 04-MAR-2008 從資料字典表中CHAINED_ROWS查詢出連結行或者遷移行。該語句將列出表student_infor中存在的連結行或者遷移行。如果表中存在連結行或者遷移行，請執行下面的步驟；如果該語句沒有任何輸出，說明該表不存在連結行或者遷移行。

STEP4：建立中間表CREATE TABLE int_student_infor AS SELECT * FROM student_infor WHERE ROWID IN (SELECT HEAD_ROWID FROM CHAINED_ROWS WHERE TABLE_NAME = ‘student_infor‘); 中間表int_student_infor用於臨時存放連結行或者遷移行。該表的結構必須和表student_infor。節省I/O，一次可以讀入更多的資料量。節省儲存空間。