我們今天主要介紹的是Redo log 恢復(fù)與高級(jí)特性的重要相關(guān)數(shù)據(jù)，我們大家都知道一個(gè)Oracle redo條目包含了相應(yīng)操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)庫變化的所有的信息，所有redo條目最終都要被寫入redo文件中去。

Redo log buffer是為了避免Redo文件IO導(dǎo)致性能瓶頸而在sga中分配出的一塊內(nèi)存。

一個(gè)redo條目首先在用戶內(nèi)存(PGA)中產(chǎn)生，然后由oracle服務(wù)進(jìn)程拷貝到log buffer中，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，再由LGWR進(jìn)程寫入Oracle redo文件。

由于log buffer是一塊“共享”內(nèi)存，為了避免沖突，它是受到redo allocation latch保護(hù)的，每個(gè)服務(wù)進(jìn)程需要先獲取到該latch才能分配redo buffer。因此在高并發(fā)且數(shù)據(jù)修改頻繁的oltp系統(tǒng)中，我們通常可以觀察到redo allocation latch的等待。Redo寫入redo buffer的整個(gè)過程如下：

在PGA中生產(chǎn)Redo Enrey -> 服務(wù)進(jìn)程獲取Redo Copy latch(存在多個(gè)---CPU_COUNT*2) -> 服務(wù)進(jìn)程獲取redo allocation latch(僅1個(gè)) -> 分配log buffer -> 釋放redo allocation latch -> 將Redo Entry寫入Log Buffer -> 釋放Redo Copy latch;

shared strand 

為了減少redo allocation latch等待，在oracle 9.2中，引入了log buffer的并行機(jī)制。其基本原理就是，將log buffer劃分為多個(gè)小的buffer，這些小的buffer被成為strand(為了和之后出現(xiàn)的private strand區(qū)別，它們被稱之為shared strand)。

每一個(gè)strand受到一個(gè)單獨(dú)redo allocation latch的保護(hù)。多個(gè)shared strand的出現(xiàn)，使原來序列化的redo buffer分配變成了并行的過程，從而減少了Oracle redo allocation latch等待。

shared strand的初始數(shù)據(jù)量是由參數(shù)log_parallelism控制的;在10g中，該參數(shù)成為隱含參數(shù)，并新增參數(shù)_log_parallelism_max控制shared strand的***數(shù)量;_log_parallelism_dynamic則控制是否允許shared strand數(shù)量在_log_parallelism和_log_parallelism_max之間動(dòng)態(tài)變化。

HELLODBA.COM>select nam.ksppinm, val.KSPPSTVL, nam.ksppdesc   
2 from sys.x$ksppi nam,   
3 sys.x$ksppsv val   
4 where nam.indx = val.indx   
5 --AND nam.ksppinm LIKE '_%'   
6 AND upper(nam.ksppinm) LIKE '%LOG_PARALLE%';   
 
KSPPINM KSPPSTVL KSPPDESC   
-------------------------- ---------- ------------------------------------------   
_log_parallelism 1 Number of log buffer strands   
_log_parallelism_max 2 Maximum number of log buffer strands   
_log_parallelism_dynamic TRUE Enable dynamic strands  

每一個(gè)shared strand的大小 = log_buffer/(shared strand數(shù)量)。strand信息可以由表x$kcrfstrand查到(包含shared strand和后面介紹的private strand，10g以后存在)?！?/p>

HELLODBA.COM>select indx,strand_size_kcrfa from x$kcrfstrand where last_buf_kcrfa != '00';   
INDX STRAND_SIZE_KCRFA   
---------- -----------------   
0 3514368   
1 3514368   
HELLODBA.COM>show parameter log_buffer   
NAME TYPE VALUE   
------------------------------------ ----------- ------------------------------   
log_buffer integer 7028736   

關(guān)于shared strand的數(shù)量設(shè)置，16個(gè)cpu之內(nèi)***默認(rèn)為2，當(dāng)系統(tǒng)中存在Oracle redo allocation latch等待時(shí)，每增加16個(gè)cpu可以考慮增加1個(gè)strand，***不應(yīng)該超過8。并且_log_parallelism_max不允許大于cpu_count。

注意：在11g中，參數(shù)_log_parallelism被取消，shared strand數(shù)量由_log_parallelism_max、_log_parallelism_dynamic和cpu_count控制。

Private strand 

為了進(jìn)一步降低redo buffer沖突，在10g中引入了新的strand機(jī)制——Private strand。Private strand不是從log buffer中劃分的，而是在shared pool中分配的一塊內(nèi)存空間?！?/p>

HELLODBA.COM>select * from V$sgastat where name like '%strand%';  
POOL NAME BYTES  
------------ -------------------------- ----------  
shared pool private strands 2684928  
HELLODBA.COM>select indx,strand_size_kcrfa from x$kcrfstrand where last_buf_kcrfa = '00';  
INDX STRAND_SIZE_KCRFA  
---------- -----------------  
2 66560  
3 66560  
4 66560  
5 66560  
6 66560  
7 66560  
8 66560  
...  

Private strand的引入為Oracle的Oracle Redo/Undo機(jī)制帶來很大的變化。每一個(gè)Private strand受到一個(gè)單獨(dú)的redo allocation latch保護(hù)，每個(gè)Private strand作為“私有的”strand只會(huì)服務(wù)于一個(gè)活動(dòng)事務(wù)。

獲取到了Private strand的用戶事務(wù)不是在PGA中而是在Private strand生成Redo，當(dāng)flush private strand或者commit時(shí)，Private strand被批量寫入log文件中。如果新事務(wù)申請(qǐng)不到Private strand的redo allocation latch，則會(huì)繼續(xù)遵循舊的redo buffer機(jī)制，申請(qǐng)寫入shared strand中。事務(wù)是否使用Private strand，可以由x$ktcxb的字段ktcxbflg的新增的第13位鑒定：

HELLODBA.COM>select decode(bitand(ktcxbflg, 4096),0,1,0) used_private_strand, count(*)  
2 from x$ktcxb  
3 where bitand(ksspaflg, 1) != 0  
4 and bitand(ktcxbflg, 2) != 0  
5 group by bitand(ktcxbflg, 4096);  
USED_PRIVATE_STRAND COUNT(*)  
------------------- ----------  
1 10  
0 1  

對(duì)于使用Private strand的事務(wù)，無需先申請(qǐng)Oracle Redo Copy Latch，也無需申請(qǐng)Shared Strand的redo allocation latch，而是flush或commit是批量寫入磁盤，因此減少了Redo Copy Latch和redo allocation latch申請(qǐng)/釋放次數(shù)、也減少了這些latch的等待，從而降低了CPU的負(fù)荷。過程如下：

事務(wù)開始 -> 申請(qǐng)Private strand的redo allocation latch (申請(qǐng)失敗則申請(qǐng)Shared Strand的redo allocation latch) -> 在Private strand中生產(chǎn)Redo Enrey -> Flush/Commit -> 申請(qǐng)Redo Copy Latch -> 服務(wù)進(jìn)程將Redo Entry批量寫入Log File -> 釋放Redo Copy Latch -> 釋放Private strand的redo allocation latch

注意：對(duì)于未能獲取到Private strand的Oracle redo allocation latch的事務(wù)，在事務(wù)結(jié)束前，即使已經(jīng)有其它事務(wù)釋放了Private strand，也不會(huì)再申請(qǐng)Private strand了