enq:Library cache lock/pin等待事件

kingsql發表於2014-12-19

前言:ORACLE資料庫記憶體兩個很重要的部分:Buffer cache和Library cache,早期已經有整理過一篇關於Buffer cache的管理和關於Buffer cache的等待事件(cache buffers chains),一直想整理一篇關於Library cache的文章,剛好在oracle的官網上看到了相應的文件,順手記錄下來,供大家參考。

(library cache的文件http://www.hellodb.net/2010/07/oracle-library-cache.html)

1、什麼是Library cache lock

這個事件控制對 library cache 的併發使用。 它獲取一個物件控制程式碼(object handle)上的鎖,從而:

  • 一個使用者可以防止其它使用者訪問同一個物件。
  • 這個使用者可以長時間地維護一個依賴物件(例如,其它使用者不能更改這個物件)。

定位 library cache 中的一個物件同樣也需要這個鎖。
在解析或編譯 SQL 或 PL/SQL 語句期間,我們需要獲得被引用的資料庫物件(表,檢視,過程,函式,包,包體,觸發器,索引,聚簇,同義詞)的 library cache lock;這個鎖在解析與編譯結束時會被釋放。

cursor(SQL 與 PL/SQL 區),管道(pipes)和其它的瞬時(transient)物件不使用這個鎖。

Library cache lock 上的死鎖不會被自動檢測到,對其的操作是同步進行的。

引數:

  • handle address:物件地址;
  • lock address:鎖地址。它與 latch 與 enqueue 不同,它是一個 State Object;
  • Mode:申請鎖的級別;
  • Namespace:物件使用的 namespace, 取自於 V$DB_OBJECT_CACHE。

2、什麼是"Library cache pin" 

這個事件管理 library cache 併發。Pin 住一個物件會使它使用的 heap 被載入到記憶體中。如果一個使用者想要修改或檢查這個物件,它必須在獲得 lock 之後再取得一個 pin。Pin 可以用 NULL, SHARE, EXCLUSIVE 模式獲得,並且可以看做是一種特殊的 lock。等待"library cache pin"意味著這個 PIN 正被某個其它 session 以不相容的模式持有。
訪問當前被快取到 library cache 中的資料庫物件(表,檢視,過程,函式,包,包體,觸發器,索引,聚簇,同義詞)的時候需要獲得 library cache pin; 在 library cache 中,資料庫物件被快取成兩部分:控制程式碼(handle)和物件(object); 這個鎖(pin)是用來保護"object"部分的。
Library cache pin 上的死鎖不會被自動檢測到,對其的操作是同步進行的。
注意:在10g以後,"library cache pin"已經被 mutex 取代。
參見:Note 1298015.1 WAITEVENT: "cursor: pin S wait on X" Reference Note

3、為什麼需要這兩種不同型別的鎖

       Lock 與 pin 都用於訪問在 library cache 中的物件。Lock 管理不同程式間的併發,pin 則管理緩衝區的一致性。為了訪問一個物件,程式必須首先鎖定(lock)這個物件的控制程式碼(handle),然後它自己 pin 住物件的記憶體堆。Lock 與 pin 請求會一直等待直到獲得為止,這是一個引起爭用的可能的原因,因為它沒有 NOWAIT 請求模式。通過獲得一個在物件控制程式碼上的鎖,一個程式能防止其它程式訪問這個物件,甚至不可以檢視它的型別。它還能在維護物件依賴關係的同時不阻止其它程式訪問這個物件。獲取一個 lock 同樣也是在快取中查詢物件的唯一途徑。查詢並鎖住物件是在一個操作中完成的。如果一個程式想檢查或修改一個物件,那麼它必須獲得一個在這個物件上的 pin (獲得了在控制程式碼上的鎖之後)。Pin這個動作會將相應物件的資訊載入到記憶體,如果之前沒有的話,同時還能確保這些資訊保留在記憶體直到 pin 被釋放。

       Oracle 在分析/編譯 Package/Procedure/Function/View 時需要 Library Cache Lock 和 Library CachePin。這是為了確保在分析/編譯期間, 沒有其它人可以對這些物件的定義進行改變,或者刪除、重建這個物件。

當一個 SQL 語句被一個 session 硬解析時,這個 session 需要獲得一個 library cache lock 以便阻止其它 session 去訪問或修改同一個物件。如果這個事件等待很長時間。這表明可能 shared pool 過小或經常

發生物件被 flush 出去的清醒。還有,這表明資料庫物件被經常修改。除了硬解析,如果一個 session 要更改被 SQL 語句引用的物件的定義或對其做任何更改,就必須獲得一個library cache lock 和 library cache pin。需要 Pin 的原因是需要載入資料字典資訊到記憶體中來修改這個物件。

4、減少Library Cache 競爭的一般建議

下邊會介紹一下解決不同競爭的不同的方法。但是,很多時候這些現象都是由於 SQL 語句的版本數造成的。如果您看到了任何跟 library cache 相關的競爭,應該立刻檢查 AWR Report 確保沒有版本數很高(比如幾百)的 SQL 語句。

image

5、如何降低 library cache lock 等待

我們首先要確認的是 library cache 的競爭是整個系統層面的還是隻發生在某個或某些 SQL 語句上。這個"library cache lock"是被一個特定的 SQL 持有很長的時間嗎?或者總是在等待某個特定的物件?還是說這個鎖在短時間內被請求的次數很多從而造成的競爭?
如果問題是在整個系統層面發生的,一般來說是由於 shared pool 太小或 SQL 語句不共享造成的。一些解決競爭的方法:

  • 增大 shared pool 從而減少 reload 的次數,這是因為 shared pool 過小會造成獲取鎖的時間加長。
  • 通過將 cursor_sharing 設定為 similar 或 force 來使 SQL 語句共享。(需要小心的是這樣做可能會改變SQL的執行計劃,所以做之前需要做完整的測試)
  • 在系統不繁忙的時候做統計資訊的收集或其它維護作業,從而降低無效化(invalidation)的次數。

如果您發現是某條或某些SQL產生的問題,那麼需要檢查為什麼它持有鎖的時間會那麼長。

https://support.oracle.com/epmos/faces/DocumentDisplay?parent=DOCUMENT&sourceId=1548524.1&id=122793.1

6、如何降低 library cache pin 等待

如果"library cache pin"等待的時間很長那麼很重要的一點就是判斷是隻有一兩個 process 在等待還是有很多的 process 都在等待。

  • 如果說只是一兩個 process 被另一個 process 阻塞的話,那麼需要檢查持有這個 pin 的process 為什麼這麼長時間不釋放。
  • 如果說等待是大範圍的那麼說明 shared pool 需要優化。

https://support.oracle.com/epmos/faces/DocumentDisplay?_afrLoop=201008601673047&parent=DOCUMENT&sourceId=1548524.1&id=62143.1&_afrWindowMode=0&_adf.ctrl-state=12aq9613b9_94

總結:以上都是解決問題的理論基礎,具體還得在真正的生產環境中解決了問題,才算是真正的掌握了問題,接下來希望能為大家整理一篇實戰的過程的文件。

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