oracle的高水位線(HWM)

由之前的面試題一中學到的知識。

　　現在解釋下什麼是“高水位”：

　　oracle的邏輯儲存結構：表空間——>段——>區——>塊

　　塊:是粒度最小的儲存單位,現在標準的塊大小是8K,ORACLE每一次I/O操作也是按塊來操作的,也就是說當ORACLE從資料檔案讀資料時,是讀取多少個塊,而不是多少行.

　　區:由一系列相鄰的塊而組成,這也是ORACLE空間分配的基本單位,舉個例子來說,當我們建立一個表A時,首先ORACLE會分配一區的空間給這個表,隨著不斷的INSERT資料到A,原來的這個區容不下插入的資料時,ORACLE是以區為單位進行擴充套件的,也就是說再分配多少個區給A,而不是多少個塊.

　　段:是由一系列的區所組成,一般來說,當建立一個物件時(表,索引),就會分配一個段給這個物件.所以從某種意義上來說,段就是某種特定的資料.如CREATE TABLE PM_USER,這個段就是資料段,而CREATE INDEX ON PM_USER(NAME),ORACLE同樣會分配一個段給這個索引,但這是一個索引段了.查詢段的資訊可以通過資料字典: SELECT * FROM USER_SEGMENTS來獲得,

　　表空間:包含段,區及塊.表空間的資料物理上儲存在其所在的資料檔案中.一個資料庫至少要有一個表空間.

　　所有的oracle段都有一個在段內容納資料的上限，我們把這個上限稱為"high water mark"或HWM。這個HWM是一個標記，用來說明已經有多少沒有使用的資料塊分配給這個segment。

　　HWM通常增長的幅度為一次5個資料塊，原則上HWM只會增大，不會縮小，即使將表中的資料全部刪除，HWM還是為原值，由於這個特點，使 HWM很象一個水庫的歷史最高水位，這也就是HWM的原始含義，當然不能說一個水庫沒水了，就說該水庫的歷史最高水位為0。但是如果我們在表上使用了 truncate命令，則該表的HWM會被重新置為0。

　　如何知道一個表的HWM？

　　a) 首先對錶進行分析:

　　ANALYZE TABLE ESTIMATE/COMPUTE STATISTICS;

　　b) 檢視相關資訊：

　　SELECT blocks, empty_blocks, num_rows FROM user_tables WHERE table_name =;

　　[SYS@orcl] SQL>select segment_name,segment_type,blocks from dba_segments where segment_name='A';

　　SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS

　　------------ ------------ -------

　　A                  TABLE      8

　　可得到A表分配了8個blocks。

　　[TEST1@orcl] SQL>analyze table a compute statistics;

　　表已分析。

　　[TEST1@orcl] SQL>select num_rows,blocks,empty_blocks from user_tables where table_name='A'; 來源:考試大-Oracle認證考試

NUM_ROWS     BLOCKS EMPTY_BLOCKS

　　---------- ---------- ------------

　　1          5            3

　　BLOCKS 列代表該表中曾經使用過得資料庫塊的數目，即水線。EMPTY_BLOCKS 代表分配給該表，但是在水線以上的資料庫塊，即從來沒有使用的資料塊.

　　[TEST1@orcl] SQL>delete from a;

　　[TEST1@orcl] SQL>analyze table a compute statistics;

　　表已分析。

　　[TEST1@orcl] SQL>select num_rows,blocks,empty_blocks from user_tables where table_name='A';

　　NUM_ROWS     BLOCKS EMPTY_BLOCKS

　　---------- ---------- ------------

　　0          5            3

　　[TEST1@orcl] SQL>select count(distinct dbms_rowid.rowid_block_number(rowid)||

　　2 dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid)) "used" from a;

　　used

　　----------

　　0    注：Used = 0 這表名沒有任何資料庫塊容納資料，即表中無資料

　　[TEST1@orcl] SQL>truncate table a;

　　表被截斷。

　　[TEST1@orcl] SQL>analyze table a compute statistics;

　　表已分析。

　　[TEST1@orcl] SQL>select table_name,blocks,empty_blocks from user_tables where table_name='A';

TABLE_NAME     BLOCKS EMPTY_BLOCKS

　　---------- ---------- ------------

　　A                   0            8

　　注意:TRUNCATE命令回收了由delete命令產生的空閒空間。假如表原有1024塊，使用TRUNCATE後該表分配的空間降為512 塊。為了保留由delete命令產生的空閒空間，可以使用TRUNCATE TABLE TEST REUSE STORAGE用此命令後，該表還會是原先的1024塊。

　　HWM的一些特性

　　1 oracle用HWM來界定一個段中使用的塊和未使用的塊。

　　當我們建立一個表:A時,ORACLE就會為這個物件分配一個段.在這個段中,即使我們未插入任何記錄,也至少有一個區(64bit,也就是8 個塊)被分配,第一個區的第一個塊就稱為段頭(SEGMENT HEADE),段頭中就儲存了一些資訊,基中HWM的資訊就儲存在此.此時,因為第一個區的第一塊用於儲存段頭的一些資訊,雖然沒有儲存任何實際的記錄, 但也算是被使用,此時HWM是位於第2個塊.當我們不斷插入資料到A後,第1個塊已經放不下後面新插入的資料,此時,ORACLE將高水位之上的塊用於儲存新增資料,同時,HWM本身也向上移.也就是說,當我們不斷插入資料時,HWM會不斷上移,這樣,在HWM之下的,就表示使用過的塊,HWM之上的就表示已分配但從未使用過的塊.

　　2 HWM在插入資料時,當現有空間不足而進行空間的擴充套件時會向上移,但刪除資料時不會往下移.

　　這就好比是水庫的水位,當漲水時,水位往上移,當水退出後,最高水位的痕跡還是清淅可見.

　　刪除資料後便存在浪費的空間，ORACLE 不會釋放空間以供其他物件使用，有一條簡單的理由：由於空間是為新插入的行保留的，並且要適應現有行的增長。被佔用的最高空間稱為最高使用標記 (HWM)。

　　3 HWM的資訊儲存在段頭當中.

　　HWM本身的資訊是儲存在段頭.在段空間是手工管理方式時,ORACLE是通過FREELIST(一個單向連結串列)來管理段內的空間分配.在段空間是自動管理方式時(ASSM),ORACLE是通過BITMAP來管理段內的空間分配.

　　4 ORACLE的全表掃描是讀取高水位標記(HWM)以下的所有塊

　　當使用者發出一個全表掃描時，ORACLE 始終必須從段一直掃描到 HWM，即使它什麼也沒有發現。該任務延長了全表掃描的時間。

　　採用TRUNCATE語句刪除一個表的資料的時候，類似於重新建立了表，不僅把資料都刪除了，還把HWM給清空恢復為0。

　　5 當用直接路徑插入行時 — 例如，通過直接載入插入（用 APPEND 提示插入）或通過 SQL*LOADER 直接路徑 — 資料塊直接置於 HWM 之上。它下面的空間就浪費掉了

　　在手動段空間管理（Manual Segment Space Management）中，段中只有一個HWM，但是在Oracle 9i Release1才新增的自動段空間管理（Automatic Segment Space Management）中，又有了一個低HWM的概念出來。為什麼有了HWM還又有一個低HWM呢，這個是因為自動段空間管理的特性造成的。在手段段空間管理中，當資料插入以後，如果是插入到新的資料塊中，資料塊就會被自動格式化等待資料訪問。而在自動段空間管理中，資料插入到新的資料塊以後，資料塊並沒有被格式化，而是在第一次訪問這個資料塊的時候才格式化這個塊。所以我們又需要一條水位線，用來標示已經被格式化的塊。這條水位線就叫做低HWM。一般來說，低HWM肯定是低於等於HWM的

額外擴充套件：

　　[TEST1@orcl] SQL>delete from c;

　　[TEST1@orcl] SQL>alter table c shrink space;

　　alter table c shrink space

　　*

　　第 1 行出現錯誤:

　　ORA-10636: ROW MOVEMENT is not enabled

　　[TEST1@orcl] SQL>alter table c enable row movement;

　　表已更改。

　　[TEST1@orcl] SQL>alter table c shrink space;

　　表已更改。

　　[TEST1@orcl] SQL>analyze table c compute statistics;

　　[TEST1@orcl] SQL>select table_name,blocks,empty_blocks from user_tables where table_name='C';

　　TABLE_NAME     BLOCKS EMPTY_BLOCKS

　　---------- ---------- ------------

　　C                   1            7

　　6. 修正ORACLE表的高水位線

　　在ORACLE中，執行對錶的刪除操作不會降低該表的高水位線。而全表掃描將始終讀取一個段(extent)中所有低於高水位線標記的塊。如果在執行刪除操作後不降低高水位線標記，則將導致查詢語句的效能低下。

　　下面的方法都可以降低高水位線標記。

　　(1). 執行表重建指令 alter table table_name move;

　　線上轉移表空間ALTER TABLE ... MOVE TABLESPACE ..

　　當你建立了一個物件如表以後,不管你有沒有插入資料,它都會佔用一些塊,ORACLE也會給它分配必要的空間.同樣,用ALTER TABLE MOVE釋放自由空間後,還是保留了一些空間給這個表.

　　ALTER TABLE ... MOVE 後面不跟引數也行，不跟參數列還是在原來的表空間，Move後記住重建索引。如果以後還要繼續向這個表增加資料，沒有必要move，只是釋放出來的空間，只能這個表用，其他的表或者segment無法使用該空間。

　　(2). 執行alter table table_name shrink space;

　　注意，此命令為Oracle 10g新增功能，再執行該指令之前必須允許行移動 alter table table_name enable row movement;

　　如果要同時壓縮表的索引:ALTER TABLE TEST_TAB SHRINK SPACE CASCADE

　　(3). 複製要保留的資料到臨時表t，drop原表，然後rename臨時表t為原表

　　(4). 用邏輯匯入匯出: Emp/Imp

　　(5). Alter table table_name deallocate unused

　　注：這證明,DEALLOCATE UNUSED為釋放HWM上面的未使用空間,但是並不會釋放HWM下面的自由空間,也不會移動HWM的位置.

　　(6). 儘量使用truncate.