Buffer Busy Waits深入分析

n-lauren發表於2014-12-02
AI
對Buffer Busy Waits進行了次深入的分析，得到結論如下：
一、相容模式：
    10G後的Buffer Busy Waits已經和以前大不一樣了。不再是以前的讀、寫互相阻塞，或寫、寫互相阻塞。也不是有些網友說的讀、寫不阻塞，只有寫、寫阻塞。
    真實的Buffer Busy Waits，有如下兩種情況：
    （1）、兩個程式一同寫一個Buffer，這是寫、寫阻塞。
    （2）、一個程式在寫一個Buffer，另一個程式讀。讀的程式會有等待。這是寫阻塞讀。
    現在，Buffer Busy Waits，只有這兩種情況了。
    有人說，如果一個程式先開始讀一個Buffer，另一個程式又要寫一個Buffer，這種情況下Oracle如何處理？讀會阻塞寫嗎？答案是，不會。寫的操作可以不需等待的馬上開始，而正在進行的讀操作，則會中止開始等待Buffer Busy Waits。這就是為什麼在Buffer busy waits升高時，查詢SQL語句，等待Buffer busy waits的大多數會話都是Select，很少有DML。因為DML不會被Select阻塞，只有DML間會互相阻塞。關於一點，做個簡單的測試就可以證明：
在會話1執行如下指令碼：
declare
    j number;
begin
for i in 1..3000000 loop
    select id into j from a1 where rowid='AAAChqAAEAAAAAMAAA';
end loop;
end;
/
反覆讀取某一行。
在會話2執行如下指令碼：
begin
for i in 1..300 loop
    update a1 set id=id+0 where rowid='AAAChqAAEAAAAAMAAA';
end loop;
commit;
end;
/

然後在V$SESSION_EVENT中檢視兩個Session的Buffer busy waits等待。

會話1反覆查詢一行，會話2反覆更新同一行300次，兩個會話應該各有少許的Buffer busy waits，對吧。
但實際情況不是這樣的。會話2一般不會有，只有會話1會有Buffer busy wait等待。

這就是寫阻塞讀、讀在大部分情況下，不會阻塞寫。當然，除了這種證明方法外，還有更加精確的方法，證明寫阻塞讀、讀不阻塞寫，我放在後面深入部分。

二、減少Buffer busy waits的另類方法
    我在前一篇文章中，提到從巨集觀上減少Buffer busy waits等待的另一種方法，就是加快日誌檔案的寫速度，使用更快的裝置，放存Redo檔案。原理是什麼呢：
    程式在Buffer Cache中的某個Buffer加的鎖，我稱之為Buffer Pin。程式修改一個Buffer的過程，可以粗略的描述如下：
（1）、加Cache buffers chains latch(下文中簡稱為CBC Latch)
（2）、加Buffer Pin
（3）、釋放CBC Latch。
（4）、將Redo資訊拷貝到共享池的公有Redo區，或Log Buffer中。
（5）、修改Buffer中的內容
（6）、加CBC Latch
（7）、釋放Buffer Pin
（8）、釋放CBC Latch
    1至3步，加CBC Latch，是為了加Buffer Pin。6至8步的CBC Latch，是釋放Buffer pin。
    在加了Buffer Pin之後，主要要做的事情有兩個，一個是修改Buffer中的內容。另一個，是拷貝Redo資訊。
    減少Buffer busy waits，其實就是縮短Buffer Pin的持有時間。縮短Buffer Pin的持有時間，我們可以做的事情有兩個，一個是加快第5步，“修改Buffer中的內容”。或者，是第4步，拷貝Redo資訊。在第5步，Oracle修改Buffer中內容，使用的是memcpy函式，這一步沒什麼好優化的了。但第4步拷貝Redo資訊，還是可以調優的。在一定條件下，前臺程式要將Redo資訊直接拷貝到Log Buffer，而不是共享池中的私有Redo區。此時，如果Log Buffer中沒有空間，遇到Log Buffer Space等待，前臺程式要呼叫LGWR重新整理Log Buffer。一旦出現這種情況，Buffer Pin的持有時間不得不變的很長，直到Log buffer中有空間了，拷貝Redo資訊結束，前臺程式修改完Buffer中的內容。然後才會釋放Buffer pin。
    因此，如果我們可以保證Log Buffer中總是有空間可用，就可以減少Log Buffer Space，從而減少前臺程式呼叫LGWR的次數，從而在某些時候減少Buffer Pin的持有時間。

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