分类： Oracle
2009-02-03 08:58:05
library cache就是使用多个hash bucket来管理的，其hash算法当然比我们前面列举的要复杂多了。每个hash bucket后面都串连着多个句柄（该句柄叫做library cache object handle），这些句柄描述了library cache里的对象的一些属性，包括名称、标记、指向对象所处的内存地址的指针等。可以用下图一来描述library cache的整体结构。
图三
当一条SQL语句进入library cache的时候，先将SQL文本转化为对应ASCII数值，然后对该这些ASCII数值进行hash函数的运算，传入函数的是SQL语句的名称（name，对于SQL语句来说其name就是SQL语句的文本）以及命名空间（namespace，对于SQL语句来说是“SQL AREA”，表示共享游标。可以从视图v$librarycache里找到所有的namespace）。运用hash函数后得到一个值，该值就是hash bucket的号码，从而该SQL语句被分配到该号的hash bucket里去。实际上，hash bucket就是通过串连起来的对象句柄才体现出来的，它本身是一个逻辑上的概念，是一个逻辑组，而不像对象是一个具体的实体。oracle根据 shared_pool_size所指定的shared pool尺寸自动计算hash buckets的个数，shared pool越大，则可以挂载的对象句柄就越多。
当某个进程需要处理某个对象时，比如处理一条新进入的SQL语句时，它会对该SQL语句应用hash函数算法，以决定其所在的hash bucket的编号，然后进入该hash bucket进行扫描并比较。有可能会发生该对象的句柄存在，但是句柄所指向的对象已经被交换出内存的情况出现。这时对应的对象必须被再次装载（reload）。也可能该对象的句柄都不存在，这时进程必须重新构建一个对象句柄挂到hash bucket上，然后再重新装载对象。SQL语句相关的对象有很多（最直观的就是SQL语句的文本），这些对象都存放在library cache里，它们都通过句柄来访问。可以把library cache理解为一本书，而SQL语句的对象就是书中的页，而句柄就是目录，通过目录可以快速定位到指定内容的页。
对象句柄存放了对象的名称（name）、对象所属的命名空间（namespace）、有关对象的一些标记（比如对象是否为只读、为本地对象还是远程对象、是否被pin在内存中等等）以及有关对象的一些统计信息等。而且，对象句柄中还存放了当前正在lock住和pin住该对象的用户列表、以及当前正在等待 lock和pin该对象的用户列表。对象句柄中存放的最重要的内容就是指向Heap 0对象的指针了。Heap 0用来存放与对象有直接关系的一些信息，比如对象类型、对象相关的表（比如依赖表、子表等）、指向对象的其他数据块的指针（这些数据块指向了实际存放 SQL文本、PL/SQL代码、错误信息等的大内存块，这些大内存块依次叫做Heap 1、2、3、4等）等信息。
Heap是通过调用进程进行分配的，任何对象都具有heap 0，至于还应该分配哪些其他的heap则是由对象的类型决定的，比如SQL游标具有heap 1和 6，而PL/SQL程序包则具有heap 1、2、3和4.按照heap的使用情况，oracle会在SGA（library cache）、PGA或UGA中分配heap，但是heap 0始终都是在library cache中进行分配的。如果所请求的heap已经在SGA中分配了，则不会在PGA中再次分配heap.Heap是由一个或多个chunk组成的，这些 chunk可以是分散的分布在library cache中的，不需要连续分布。
如上图三中所看到的heap 0实际上是指heap 0的句柄，其中包含的对象包括：
1） object type：library cache中的对象类型包括：表、视图、索引、同名词等等。每个对象只能有一个object type，根据object type将对象归类到不同的namespace里。一个object type对应一个namespace，但是一个namespace可能对应多个object type.这样的话，查找一个对象时，只要在该对象所属的namespace中去找就可以了。比较常见的namespace包括：
a） SQL AREA：也可以叫做CRSR，表示shared cursor，存放共享的SQL语句。
b） TABLE/PROCEDURE：存放的object type包括：table、view、sequence、synonym、 procedure的定义、function的定义以及package的定义。
c） BODY：存放procedure的实际代码、function的实际代码以及package的实际代码。
d） TRIGGER：存放的object type为trigger.
e） INDEX：存放的object type为index.
2） object name：对象名称由三部分组成：
a） Schema的名称，对于共享游标（SQL语句或PL/SQL程序块）来说为空。
b） 对象名称。分为两种情况：对于共享游标（SQL语句或PL/SQL程序块）来说，其对象名称就是SQL的语句本身；而对于其他对象（比如表、视图、索引等）就是其在数据字典中的名称。
c） Database link的名称。这是可选的，如果是本地对象，则为空。
这样，对象的名称的格式为：.比如，可以为，也可以为hr.employees等。
3） flags：flags主要用来描述对象是否已经被锁定。对象具有三种类型的flag：
a） public flag：表示对象上没有锁定（pin）或者latch.
b） status flag：表示对象上存在锁定（pin），说明对象正在被创建或删除或修改等。
c） specitial flag：表示对象上存在library cache latch.
4） tables：对每个对象，都会维护以下一串tables中的若干个：
a） dependency table：含有当前对象所依赖的其他对象。比如一个视图可能会依赖其组成的多个表、一个存储过程可能依赖其中所调用的其他存储过程、一个游标可能依赖其中所涉及到的多个表等。Dependency table中的每个条目都指向一块物理内存，该物理内存中含有当前对象所依赖的对象的句柄。
b） child table：含有当前对象的子对象，只有游标具有child table.Child table中的每个条目都指向一个可执行的SQL命令所对应的句柄。
c） translation table：包含当前对象所引用的名称是如何解释为oracle底层对象的名称，只有游标具有translation table.
d） authorization table：包含该对象上所对应的权限，一个条目对应一个权限。
e） access table：对于dependency table中的每一个条目，都会在access table中存在对应的一个或多个条目。比如，假设对象A依赖对象B，那么在A的dependency table和access table中都会存在一个条目指向B.位于access table中的指向B的条目说明了对B具有什么样的访问类型，从而也就说明了用户要执行A则必须具有对B的权限。
f） read-only dependency table：类似于dependency table，但是存放只读的对象。
g） schema name table：包含authorization table中的条目所属的schema.
5） data blocks：对象的其他信息会存放在不同的heap中，为了找到这些heap，会在heap 0中存放多个（最多16个，但是这16个data block不会都用到）data blocks结构，每个data block含有指向这些实际heap内存块的指针。
除了heap 0以外，还有11个heap，根据对象的不同进行分配，并存放了不同的内容：
1） Heap 1：存放PL/SQL对象的源代码。
2） Heap 2：存放PL/SQL对象的解析树，这有个好听的名字： DIANA.
3） Heap 3：存放PL/SQL对象的伪代码。
4） Heap 4：存放PL/SQL对象的基于硬件的伪代码。
5） Heap 5：存放了编译时的错误信息。
6） Heap 6：存放了共享游标对象的SQL文本。
7） Heap 7：可用空间。
8） Heaps 8–11：根据对象的不同而使用的子heap.
我们可以通过查询v$db_object_cache来显示library cache中有哪些对象被缓存，以及这些对象的大小
尺寸。比如，我们可以用下面的SQL语句来显示每个namespace中，大小尺寸排在前3名的对象：
select *
from （select row_number（） over（partition by namespace order by sharable_mem desc） size_rank，
namespace，
sharable_mem，
substr（name， 1， 50） name
from v$db_object_cache
order by sharable_mem desc）
where size_rank <= 3
order by namespace， size_rank；
