Oracle大物件資料儲存簡介

1.Oracle大物件資料型別簡介
在Oracle的早期版本中，使用LONG和LONG RAW型別存放大物件資料。從8i版本開始，Oracle引入了LOB資料型別，並且Oracle建議開發人員儘量去使用LOB型別而不去使用LONG和LONG RAW。LOB型別和LONG、LONG RAW型別相比有幾個不同的地方。如：
        LOB(除了NCOLB)可以作為物件型別的一個屬性，但LONG型別不可以。
        LOB的最大值是4G，而LONG只有2G。
        LOB支援隨機訪問資料，但LONG只支援順序訪問。
LOB包括內部LOB和外部LOB，其中內部LOB(BLOB CLOB NCLOB)的資料存放到資料庫中，而外部LOB(BFILE)的資料存放在作業系統的檔案中。
具體說明如下：
BLOB:存放二進位制格式的資料，如：影像、音訊、視訊等。
CLOB:存放資料庫字符集格式的字元資料，如：大的文字資料。
NCLOB:存放Unicode字符集的字元資料。
BFILE:存放指向作業系統檔案的指標，並且該檔案即可以是文字檔案，也可以是二進位制檔案。當我們訪問該型別所表示的列時，只能讀取資料，不能修改。

以上CLOB、BLOB、NCLOB三種為內部LOB，從儲存和選項來看，它們都是一樣的。只不過CLOB和NCLOB支援文字資訊，而BLOB支援二進位制資訊。不論基型別是什麼，所指定的選項（CHUNKSIZE、PCTVERSION等）和要考慮的問題都是一樣的。為此以下只以其中一類做詳細說明。

2. 詳細說明LOB儲存屬性

SQL> create table test (id int primary key,txt clob);

表已建立。

SQL> set line 120
SQL> col SEGMENT_NAME format a40
SQL> select segment_name,segment_type from user_segments;

SEGMENT_NAME                             SEGMENT_TYPE
---------------------------------------- ------------------
SYS_C005393                              INDEX
SYS_IL0000052546C00002$$                 LOBINDEX
SYS_LOB0000052546C00002$$                LOBSEGMENT
TEST                                     TABLE
這裡可以看到LOB欄位有兩個單獨的segment，型別分別為lobindex、lobsegment，lobindex用於存放索引資料，lobsegment用於存放lob資料。普通欄位只有在指明欄位為主鍵、外來鍵或指定索引等情況下，才會出現table segment和index segment兩部分。

SQL> set pagesize 999 long 2000
SQL> select dbms_metadata.get_ddl('TABLE','TEST') from dual;

DBMS_METADATA.GET_DDL('TABLE','TEST')
--------------------------------------------------------------------------------

CREATE TABLE "TEST"."TEST"
   ( "ID" NUMBER(*,0),
"TXT" CLOB,
PRIMARY KEY ("ID")
USING INDEX PCTFREE 10 INITRANS 2 MAXTRANS 255
STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT)
TABLESPACE "TEST" ENABLE
   ) PCTFREE 10 PCTUSED 40 INITRANS 1 MAXTRANS 255 NOCOMPRESS LOGGING
STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT)
TABLESPACE "TEST"
LOB ("TXT") STORE AS (
TABLESPACE "TEST" ENABLE STORAGE IN ROW CHUNK 8192 PCTVERSION 10
NOCACHE LOGGING
STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT))
以上用不同顏色標明瞭LOB欄位的四個主要屬性：
          TABLESPACE
          ENABLE STORAGE IN ROW
          CHUNK 8192
          PCTVERSION 10
          NOCACHE

TABLESPACE
這裡指定的TABLESPACE是儲存lobsegment和lobindex的表空間，這可能與表本身所在的表空間不同。也就是說，儲存LOB資料的表空間可能不同於儲存實際表資料的表空間。
為什麼考慮為LOB資料使用另外一個表空間（而不用表資料所在的表空間）呢？原因與管理和效能有關。從管理的角度看，LOB資料型別表示一種規模很大的資訊。如果表有數百萬行，而每行有一個很大的LOB，那麼LOB就會極為龐大。為LOB資料單獨使用一個表空間有利於備份和恢復以及空間管理，單從這一點考慮，將表與LOB資料分離就很有意義。例如，你可能希望LOB資料使用另外一個統一的區大小，而不是普通表資料所用的區大小。
另一個原因則出於I/O效能的考慮。預設情況下，LOB不在緩衝區快取中進行快取。因此，預設情況下，對於每個LOB訪問，不論是讀還是寫，都會帶來一個物理I/O（從磁碟直接讀，或者向磁碟直接寫）。那麼將這些物件分離到不同的磁碟上就很有意義。

ENABLE STORAGE IN ROW
此引數控制了LOB資料是否總與表分開儲存（儲存在lobsegment中）。如果設定了ENABLE STORAGE IN ROW，而不是DISABLE STORAGE IN ROW，小LOB（最多4,000位元組）就會像VARCHAR2一樣儲存在表本身中。只有當LOB超過了4,000位元組時，才會“移出”到lobsegment中。
LOB在4000byte以內，使用ENABLE STORAGE IN ROW比DISABLE STORAGE IN ROW快，總體系統消耗也較小。

引數調整例子：
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) (enable storage in row)
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) (disable storage in row)

CHUNK 8192
LOB欄位儲存塊的大小，CHUNK是邏輯上連續的一組資料庫塊（block），也是LOB的最小分配單元，通常資料庫的最小分配單元是資料庫塊，因此CHUNK大小必須是Oracle塊大小的整數倍。
當儲存LOB資料較大時，CHUNK大小設定大於8K有利於減小I/O的次數。例如，如果表中的LOB平均有7KB，而使用的CHUNK大小為32KB，對於每個LOB例項你都會“浪費”大約25KB的空間，另一方面，倘若使用8KB的CHUNK，就能使浪費減至最少。反之，如果有一個4MB的LOB，並使用8KB的CHUNK，你就至少需要512個CHUNK來儲存這個訊息。這也說明，至少需要512個lobindex條目指向這些CHUNK。這會影響獲取效能，因為與讀取更少但更大的CHUNK相比，要花更長的資料來讀取和管理許多小CHUNK。因此我們應該找到一個CHUNK大小與lobindex條目數比較平衡的“中間點”。

引數調整例子：
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) ( CHUNK n )

PCTVERSION 10
這用於控制LOB的讀一致性。lobsegment並不使用undo來記錄其修改，而是直接在lobsegment中維護資訊的版本。lobindex會像其他段一樣生成undo，但是lobsegment不會。修改一個LOB時，Oracle會分配一個新的CHUNK，並且仍保留原來的CHUNK。如果回滾了事務，對LOB索引所做的修改會回滾，索引將再次指向原來的CHUNK。因此，undo維護會在LOB段本身中執行。修改資料時，原來的資料庫保持不動，此外會建立新資料。
PCTVERSION控制著用於實現LOB資料版本化的已分配LOB空間的百分比（這些資料庫塊由某個時間點的LOB所用，並處在lobsegment的HWM以下）。對於許多使用情況來說，預設設定12%就足夠了，因為在很多情況下，你只是要INSERT和獲取LOB（通常不會執行LOB的更新；LOB往往會插入一次，而獲取多次）。因此，不必為LOB版本化預留太多的空間（甚至可以沒有）。
不過，如果應用確實經常修改LOB，倘若你頻繁地讀LOB，與此同時另外某個會話正在修改這些LOB，12%可能就太小，需適當增大該引數。

引數調整例子：
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) ( PCTVERSION n );

NOCACHE
這個子句控制了lobsegment資料是否儲存在緩衝區快取中。預設的NOCACHE指示，每個訪問都是從磁碟直接讀，類似地，每個寫/修改都是對LOB的一個直接寫。CACHE READS允許快取從磁碟讀的LOB資料，但是LOB資料的寫操作必須直接寫至磁碟。CACHE則允許讀和寫時都能快取LOB資料。
如果是中小規模的LOB（例如，使用LOB來儲存只有幾KB的描述性欄位），快取就很有意義。如果不快取，當使用者更新描述欄位時，還必須等待I/O將資料寫到磁碟（將執行一個CHUNK大小的I/O，而且使用者要等待這個I/O完成）。如果你在執行多個LOB的載入，那麼載入每一行時都必須等待前一個I/O完成。所以啟用執行LOB快取很合理。
為此需根據LOB欄位的大小與修改頻繁度來決定CACHE引數的設定。

引數調整例子：
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) ( CACHE );
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) ( CACHE READS);
ALTER TABLE tabname MODIFY LOB (lobname) ( NOCACHE );

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