【等待事件】User I/O類等待事件（2.5）--direct path read（直接路徑讀、DPR）

時間 2021-04-19

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今天給你們分享的是等待事件中的User I/O 類等待事件之direct path read（直接路徑讀），仍是很重要的一個等待事件。微信

等待事件歷史文章

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session

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【等待事件】User I/O類等待事件（2.5）--direct path read（直接路徑讀、DPR）

直接路徑讀等待事件的3個參數分別是：file#（指絕對文件號）、first block#和block數量。

SELECT * FROM V$EVENT_NAME A WHERE A.NAME = 'direct path read';

這個等待事件有三個參數：

file number: 等待I/O讀取請求的文件的絕對文件號

first dba: 等待I/O讀取請求的第一個BLOCK號

block cnt: 以first block爲起點，總共有多少個連續的BLOCK被請求讀取

直接路徑讀（direct path read）一般發生在Oracle直接讀取數據到PGA時，這個讀取不須要通過SGA。這類讀取一般在如下狀況被使用：

①　大量的磁盤排序IO操做，包括order by, group by, union, distinct, rollup, 沒法在PGA中完成排序，須要利用temp表空間進行排序。當從臨時表空間中讀取排序結果時，會產生direct path read，從10g開始表現爲direct path read temp等待事件。

②　大量的Hash Join操做，利用temp表空間保存hash區。

③　SQL語句的並行處理，並行查詢從屬進程

④　預讀操做

⑤　串行全表掃描(Serial Table Scan)，大表的全表掃描，在Oracle11g中，全表掃描的算法有新的變化，根據表的大小、高速緩存的大小等信息，決定是否繞過SGA直接從磁盤讀取數據。而10g則是所有經過高速緩存讀取數據，稱爲table scan(large)。11g認爲大表全表時使用直接路徑讀，可能比10g中的數據文件散列讀(db file scattered reads)速度更快，使用的latch也更少。

最多見的是第一種狀況。在DSS系統中，存在大量的Direct path read是很正常的，可是在OLTP系統中，一般顯著的直接路徑讀都意味着系統應用存在問題，從而致使大量的磁盤排序讀取操做。

db file sequential read、db file scattered read、direct path read是常見的集中數據讀方式，下圖簡要描述了這3種方式的讀取示意。

大量的direct path read等待時間最多是一個應用程序問題。

direct path read事件由SQL語句驅動，這些SQL語句執行來自臨時的或常規的表空間的直接讀取操做。當輸入的內容大於PGA中的工做區域時，帶有須要排序的函數的SQL語句將排序結果寫入到臨時表空間中，臨時表空間中的排序順序串隨後被合併，用於提供最終的結果。讀取排序結果時， Oracle會話在direct path read等待事件上等待。

對於這一寫入等待，咱們應該找到I/O操做最爲頻繁的數據文件（若是有過多的排序操做，頗有可能就是臨時文件），分散負載，加快其寫入操做。

DB_FILE_DIRECT_IO_COUNT初始化參數可能影響direct path read的性能。

串行全表掃描(Serial Table Scan)--Oracle 11g全表掃描以Direct Path Read方式執行

在Oracle 11g以前，全表掃描使用db file scattered read的方式，將表中的數據塊離散的讀到Buffer Cache以後，供用戶訪問和使用，可是若是全表訪問的表很是大，則有可能佔用大量的Buffer Cache內存，這會致使Buffer Cache中其餘數據被老化和擠出內存，並且在這一系列的讀取操做中，Oracle引擎須要去判斷每個數據塊是否已經存在於內存中，而後還要去請求內存空間，不斷使用Cache Buffer Chain和Cache Buffer Lru Chain兩個Latch進行判斷,在某種程度上會加重Latch競爭,若是全表訪問的數據只是偶爾個別的訪問,則佔據大量Buffer Cache就顯得過於昂貴,在Oracle Database 11g中,一種被稱爲串行全表掃描(Serial Table Scan)的技術被引入,該特性根據數據塊的設置和統計信息等,自動決定是採用Direct Path Read繞過SGA,仍是採用常規方式讀取,由於這種自動選擇,這一特性又被稱爲自適應直接讀(Adaptive Direct Read).這種方式的好處是能夠下降Buffer Cache的競爭,可是每次都要發生物理讀,如果有多個會話同時去掃描同一張大表，這樣會增大IO，也有可能致使系統的問題,並且在讀取以前可能須要觸發檢查點,避免讀到舊的映像。

在Oracle Database 11g中有一個新特性，全表掃描能夠經過直接路徑讀的方式來執行（Direct Path Read），這是一個合理的變化，若是全表掃描的大量數據讀取是偶發性的，則直接路徑讀能夠避免大量數據對於Buffer Cache的衝擊。

固然對於小表來講，Oracle容許經過Buffer Cache來進行全表掃描，由於這可能更快，也對性能影響不大。小表受到隱含參數：_small_table_threshold 影響。若是表大於 5 倍的小表限制，則自動會使用DPR替代FTS。能夠設置初始化參數： _serial_direct_read 來禁用串行直接路徑讀。

固然，Oracle經過一個內部的限制，來決定執行DPR的閾值。

能夠經過設置10949事件屏蔽這個特性，返回到Oracle 11g以前的模式上：

altersession setevents '10949 trace name context forever, level 1';

還有一個參數 _very_large_object_threshold 用於設定（MB單位）使用DPR方式的上限，這個參數須要結合10949事件共同發揮做用。10949 事件設置任何一個級別都將禁用DPR的方式執行FTS，可是僅限於小於 5 倍 BUFFER Cache的數據表，同時，若是一個表的大小大於 0.8 倍的 _very_large_object_threshold 設置，也會執行DPR。

這些限定的目標在於：

對於大表的全表掃描，必須經過Direct Path Read方式執行，以減小對於Buffer Cache的衝擊和性能影響。可是咱們能夠經過參數調整來決定執行DPR的上限和下限。

Oracle經過隱含參數_small_table_threshold來界定大表小表的臨界，Oracle認爲對於大表執行直接路徑讀取的意義比較大，對於小表經過將其緩存可能受益更大。_small_table_threshold的單位爲block。默認爲db cache size的2%大小，在實例啓動過程當中動態決定。11GR2以前，表的大小要是_small_table_threshold參數值的5倍纔會採起直接路徑讀取方式，11GR2後只須要知足_small_table_threshold定義的大小就會採起直接路徑讀取。

在11g中，全表掃描可能使用direct path read方式，繞過buffer cache，這樣的全表掃描就是物理讀了。在10g中，都是經過gc buffer來讀的，因此不存在direct path read的問題。

一個隱含參數_serial_direct_read能夠禁用串行直接路徑讀，11g默認值爲auto：

禁用direct path read： _serial_direct_read = false

啓用direct path read： _serial_direct_read = true

alter sytem set "_serial_direct_read"=never scope=both sid='*'; 能夠顯着減小direct path read

調整數據庫參數alter system setevent='10949 trace name context forever, level 1'來關閉「direct path read」（直接路徑讀）特性,使SQL語句能夠從緩存中查詢數據，達到下降I/O讀取量，使全表掃描的數據從緩存中讀取，加快SQL語句運行速度的目的。