[Oracle]理解undo表空間

1、回退段介紹

在Oracle數據庫中，當某個事物對數據進行修改時，Oracle首先將數據的原始值保存到一個回退段中。一個事物只能將它的回退信息保存到一個回退段中，而多個並行事物可使用同一個回退段。

（1）回退段的做用

回退段主要有4個做用，分別是：事物回滾、數據庫恢復、讀一致性、閃回查詢。

  --事物回滾：當事物執行失敗或用戶執行回滾操做(rollback)時，Oracle會利用保存在回退段中的信息將數據恢復到原來的值；

  --數據庫恢復：當數據庫實例運行失敗，在數據庫重啓恢復時，Oracle先利用重作日誌文件的信息對數據庫進行恢復（包括已提交和未提交的事務），再利用回滾段中的信息回滾未提交的事務；

  --讀一致性：當一個用戶對數據進行修改時，會預先將其原始值保存到回退段中，這時，若是有其它用戶訪問該數據，則訪問回退段中的信息，使當前用戶未提交的修改其餘用戶沒法看到，保證了數據的一致性；

  --閃回查詢：經過保留在回退段中的信息，用戶能夠查詢某個數據在過去某個時刻的狀態

 

（2）回退段的工做方式

當事務開始時，系統分配給該事物一個回退段，在事務的整個生命週期中，當數據發生改變時，數據的原始值被複制到回退段中。回退段採用循環寫的方式進行工做，當事務寫滿回退段的一個區以後，會接着寫入回退段的下一個區，當全部的區都寫滿後，事務開始循環寫入到第一個區或者分配新的區（datafile爲autoextend）。回退段歸用戶sys全部，每一個回退段至少包含2個區。

 

2、回退表空間的管理

（1）建立undo表空間

在Oracle 11g中，建立undo tablespace有2種方法，一種是在建立數據庫時建立undo tablespace，另外一種是使用create undo tablespace來建立undo tablespace。undo tablespace用來保存事務的回退信息，用戶不能在其中建立數據庫對象。

咱們這裏介紹如何使用craete undo tablespace 來建立undo表空間。

--爲undo tablespace添加新的數據文件
alter tablespace undotbs1 add datafile '/home/app/oracle/oradata/orcl/untbs02.dbf' size 50M;

--將undo tablespace裏面的untbs02.dbf文件擴充爲100M
alter database datafile '/home/app/oracle/oradata/orcl/untbs02.dbf' resize 100M;

 

（3）刪除undo表空間

與普通表空間同樣，可使用drop tablespace來刪除undo表空間，可是不能刪除當前正在使用的undo表空間。若是在undo表空間中含有任何未提交的事務的回退信息，則不能使用drop tablespace來刪除表空間。此外，即便已經使用drop tablespace刪除了undo表空間，在該表空間中也可能存在未過時的回退信息，這樣致使某些查詢所需的回退信息丟失。所以，在刪除時應該注意，不要刪除這樣的undo表空間。

 

（4）切換undo表空間

在數據庫運行過程當中，能夠從一個undo表空間切換到另外一個undo表空間，因爲初始化參數undo_tablespace是一個動態參數，直接修改便可，無需重啓實例，切換方式以下：

12:40:16 SQL> show parameter undo_tablespace --【窗口1】查看當前undo表空間 NAME TYPE VALUE ------------------------------------ ----------- ------------------------------ undo_tablespace string UNDOTBS1 12:45:59 SQL> insert into dept values(50,'a','b'); --【窗口1】執行一條insert語句，且不提交 1 row inserted SQL> alter system set undo_tablespace = UNDOTNS2; --【窗口2】切換undo表空間 System altered SQL> show parameter undo_tablespace; --【窗口2】查看新的表空間 NAME TYPE VALUE ------------------------------------ ----------- ------------------------------ undo_tablespace string UNDOTNS2 SQL> drop tablespace undotbs1 including contents and datafiles; --【窗口2】刪除舊的表空間，報錯，提示舊的表空間正在使用 ORA-30013: undo tablespace 'UNDOTBS1' is currently in use 12:53:02 SQL> commit; --【窗口1】提交事務 SQL> drop tablespace undotbs1 including contents and datafiles; --【窗口2】過一段時間以後，成功刪除 Tablespace dropped

 

（5）回退信息保留時間

前面咱們講了回退信息的4個做用，當咱們提交了事務以後，回退信息對於事務回滾以及數據庫恢復已經再也不起做用。可是，對於一個長事務而言，具備讀一致性的做用，保證查詢到的信息一直是舊的信息。此外，數據庫的各類閃回操做的實現也須要回退段中的信息。Oracle根據undo表空間的大小以及事物量的多少自動調整回退信息的保留時間，可經過調整初始化參數undo_retention設置回退信息在回退段中的保留時間：

SET UNDO_RETENTION = 1800 ;

須要注意的是，undo_retention是Oracle的一個」軟設置「，這個」軟設置「如何理解呢？例如，當用戶將UNDO_RETENTION參數設置爲1800s後，Oracle會儘可能的將回退信息保存1800s，可是，在這個過程當中，若是回退表空間不夠用了，新的回退信息依然會將未達到1800s的回退信息覆蓋。

爲了保證長時間的查詢的讀一致性以及各類閃回操做，咱們也能夠指定回退信息必須保留到undo_retention規定的時間，經過啓用undo表空間的retention guarantee特性，保證只有過時（已提交且達到undo_retention設定的值）的數據纔會被覆蓋，即便undo表空間容量已經不足，也不會覆蓋未過時的回退信息。

ALTER TABLESPACE UNDOTBS1 RETENTION GUARANTEE;

 

3、查詢undo表空間

與undo表空間相關的數據字典以下：

數據字典	解釋
v$undostat	包含全部undo表空間的統計信息，用於對undo表空間進行監控和調整。 經過該視圖，能夠估計當前undo表空間的大小，Oracle利用該視圖完成對回退信息的自動管理，該視圖數據是有最近4天內，每10分鐘產生一條統計記錄構成的。
v$rollstat	包含undo表空間中回退段的性能統計信息
v$transaction	包含事務所使用的回退段信息
dba_undo_extents	包含undo表空間中區的大小與狀態信息
dba_hist_undostat	包含v$undostat的快照，主要是4天前的統計信息

例子三、查詢undo表空間中回退信息的當前狀態

select tablespace_name,segment_name,extent_id,status from dba_undo_extents; TABLESPACE_NAME SEGMENT_NAME EXTENT_ID STATUS ------------------------------ ------------------------------ ---------- --------- UNDOTBS3 _SYSSMU10_968665341$ 0 UNEXPIRED UNDOTBS3 _SYSSMU10_968665341$ 1 EXPIRED UNDOTBS3 _SYSSMU9_3484649867$ 0 UNEXPIRED UNDOTBS3 _SYSSMU9_3484649867$ 1 EXPIRED ... ... ... ...

undo表空間中區的狀態一共有3種：EXPIRED、UNEXPIRED、ACTIVE。

--EXPIRED：表示該回退信息對應的事務已經提交，保存時間超過保留區；

--UNEXPIRED：表示該回退信息對應的事務已經提交，保存時間沒有超過保留區；

--ACTIVE：表示回退信息對應的事務尚未提交，該區還在使用；