oracle的高水位线(HWM)

由之前的面试题一中学到的知识

现在解释下什么是高水位

oracle的逻辑存储结构表空间——>段——>区——>块

块:是粒度最小的存储单位现在标准的块大小是KORACLE每一次I/O操作也是按块来操作的也就是说当ORACLE从数据文件读数据时是读取多少个块而不是多少行

区:由一系列相邻的块而组成这也是ORACLE空间分配的基本单位举个例子来说当我们创建一个表A时首先ORACLE会分配一区的空间给这个表随着不断的INSERT数据到A原来的这个区容不下插入的数据时ORACLE是以区为单位进行扩展的也就是说再分配多少个区给A而不是多少个块

段:是由一系列的区所组成一般来说当创建一个对象时(表索引)就会分配一个段给这个对象所以从某种意义上来说段就是某种特定的数据如CREATE TABLE PM_USER这个段就是数据段而CREATE INDEX ON PM_USER(NAME)ORACLE同样会分配一个段给这个索引但这是一个索引段了查询段的信息可以通过数据字典: SELECT * FROM USER_SEGMENTS来获得

表空间:包含段区及块表空间的数据物理上储存在其所在的数据文件中一个数据库至少要有一个表空间

所有的oracle段都有一个在段内容纳数据的上限我们把这个上限称为high water mark或HWM这个HWM是一个标记用来说明已经有多少没有使用的数据块分配给这个segment

HWM通常增长的幅度为一次个数据块原则上HWM只会增大不会缩小即使将表中的数据全部删除HWM还是为原值由于这个特点使HWM很象一个水库的历史最高水位这也就是HWM的原始含义当然不能说一个水库没水了就说该水库的历史最高水位为但是如果我们在表上使用了truncate命令则该表的HWM会被重新置为

如何知道一个表的HWM？

a) 首先对表进行分析:

ANALYZE TABLE <tablename> ESTIMATE/COMPUTE STATISTICS;

b) 查看相关信息

SELECT blocks empty_blocks num_rows FROM user_tables WHERE table_name =<tablename>;

[SYS@orcl] SQL>select segment_namesegment_typeblocks from dba_segments where segment_name=A;

SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE BLOCKS

A TABLE

可得到A表分配了个blocks

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

表已分析

[TEST@orcl] SQL>select num_rowsblocksempty_blocks from user_tables where table_name=A;

NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS

BLOCKS 列代表该表中曾经使用过得数据库块的数目即水线EMPTY_BLOCKS 代表分配给该表但是在水线以上的数据库块即从来没有使用的数据块

[TEST@orcl] SQL>delete from a;

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

表已分析

[TEST@orcl] SQL>select num_rowsblocksempty_blocks from user_tables where table_name=A;

NUM_ROWS BLOCKS EMPTY_BLOCKS

[TEST@orcl] SQL>select count(distinct dbms_rowidrowid_block_number(rowid)||

dbms_rowidrowid_relative_fno(rowid)) used from a;

used

注Used = 这表名没有任何数据库块容纳数据即表中无数据

[TEST@orcl] SQL>truncate table a;

表被截断

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

表已分析

[TEST@orcl] SQL>select table_nameblocksempty_blocks from user_tables where table_name=A;

TABLE_NAME BLOCKS EMPTY_BLOCKS

A

注意:TRUNCATE命令回收了由delete命令产生的空闲空间假如表原有块使用TRUNCATE后该表分配的空间降为块为了保留由delete命令产生的空闲空间可以使用TRUNCATE TABLE TEST REUSE STORAGE用此命令后该表还会是原先的块

HWM的一些特性

oracle用HWM来界定一个段中使用的块和未使用的块

当我们创建一个表:A时ORACLE就会为这个对象分配一个段在这个段中即使我们未插入任何记录也至少有一个区(bit也就是个块)被分配第一个区的第一个块就称为段头(SEGMENT HEADE)段头中就储存了一些信息基中HWM的信息就存储在此此时因为第一个区的第一块用于存储段头的一些信息虽然没有存储任何实际的记录但也算是被使用此时HWM是位于第个块当我们不断插入数据到A后第个块已经放不下后面新插入的数据此时ORACLE将高水位之上的块用于存储新增数据同时HWM本身也向上移也就是说当我们不断插入数据时HWM会不断上移这样在HWM之下的就表示使用过的块HWM之上的就表示已分配但从未使用过的块

HWM在插入数据时当现有空间不足而进行空间的扩展时会向上移但删除数据时不会往下移

这就好比是水库的水位当涨水时水位往上移当水退出后最高水位的痕迹还是清淅可见

删除数据后便存在浪费的空间ORACLE 不会释放空间以供其他对象使用有一条简单的理由由于空间是为新插入的行保留的并且要适应现有行的增长被占用的最高空间称为最高使用标记 (HWM)

HWM的信息存储在段头当中

HWM本身的信息是储存在段头在段空间是手工管理方式时ORACLE是通过FREELIST(一个单向链表)来管理段内的空间分配在段空间是自动管理方式时(ASSM)ORACLE是通过BITMAP来管理段内的空间分配

ORACLE的全表扫描是读取高水位标记(HWM)以下的所有块

当用户发出一个全表扫描时ORACLE 始终必须从段一直扫描到 HWM即使它什么也没有发现该任务延长了全表扫描的时间

采用TRUNCATE语句删除一个表的数据的时候类似于重新建立了表不仅把数据都删除了还把HWM给清空恢复为

当用直接路径插入行时 — 例如通过直接加载插入（用 APPEND 提示插入）或通过 SQL*LOADER 直接路径 — 数据块直接置于 HWM 之上它下面的空间就浪费掉了

在手动段空间管理（Manual Segment Space Management）中段中只有一个HWM但是在Oracle i Release才添加的自动段空间管理（Automatic Segment Space Management）中又有了一个低HWM的概念出来为什么有了HWM还又有一个低HWM呢这个是因为自动段空间管理的特性造成的在手段段空间管理中当数据插入以后如果是插入到新的数据块中数据块就会被自动格式化等待数据访问而在自动段空间管理中数据插入到新的数据块以后数据块并没有被格式化而是在第一次访问这个数据块的时候才格式化这个块所以我们又需要一条水位线用来标示已经被格式化的块这条水位线就叫做低HWM一般来说低HWM肯定是低于等于HWM的

额外扩展

[TEST@orcl] SQL>delete from c;

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

alter table c shrink space

*

第 行出现错误:

ORA: ROW MOVEMENT is not enabled

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

表已更改

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

表已更改

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

[TEST@orcl] SQL>select table_nameblocksempty_blocks from user_tables where table_name=C;

TABLE_NAME BLOCKS EMPTY_BLOCKS

C

修正ORACLE表的高水位线

在ORACLE中执行对表的删除操作不会降低该表的高水位线而全表扫描将始终读取一个段(extent)中所有低于高水位线标记的块如果在执行删除操作后不降低高水位线标记则将导致查询语句的性能低下

下面的方法都可以降低高水位线标记

() 执行表重建指令 alter table table_name move;

在线转移表空间ALTER TABLE MOVE TABLESPACE

当你创建了一个对象如表以后不管你有没有插入数据它都会占用一些块ORACLE也会给它分配必要的空间同样用ALTER TABLE MOVE释放自由空间后还是保留了一些空间给这个表

ALTER TABLE MOVE 后面不跟参数也行不跟参数表还是在原来的表空间Move后记住重建索引如果以后还要继续向这个表增加数据没有必要move只是释放出来的空间只能这个表用其他的表或者segment无法使用该空间

() 执行alter table table_name shrink space;

注意此命令为Oracle g新增功能再执行该指令之前必须允许行移动 alter table table_name enable row movement;

如果要同时压缩表的索引:ALTER TABLE TEST_TAB SHRINK SPACE CASCADE

() 复制要保留的数据到临时表tdrop原表然后rename临时表t为原表

() 用逻辑导入导出: Emp/Imp

() Alter table table_name deallocate unused

注这证明DEALLOCATE UNUSED为释放HWM上面的未使用空间但是并不会释放HWM下面的自由空间也不会移动HWM的位置

() 尽量使用truncate