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共享池之8:软解析、硬解析、软软解析 详解一条SQL在library cache中解析涉及的锁

热度:35   发布时间:2016-05-05 11:38:32.0
共享池之八:软解析、硬解析、软软解析 详解一条SQL在library cache中解析涉及的锁

先来张大图:

结合上图来说明一下解析的各个步骤涉及的锁。

软解析、硬解析、软软解析区别的简单说明:

为了将用户写的sql文本转化为oracle认识的且可执行的语句,这个过程就叫做解析过程。

解析分为硬解析和软解析,SQL语句第一次解析时必须进行硬解析

一句话说明硬解析与软解析的区别是:

硬解析=需要生成执行计划   软解析=不需要生成执行计划

在Oracle中存在两种类型的SQL语句,一类为DDL语句,不共享使用,也就是每次执行都需要进行硬解析。还有一类就是DML语句,会进行硬解析或软解析。

硬解析变成软解析:绑定变量

软解析变成软软解析:设置session_cached_cursors,详见


图中涉及的各结构简单介绍:

涉及的各结构的简单介绍: 详见:

父游标:保存HASH值,SQL文本--相同SQL语句,就只有一个父游标

父游标里主要包含两种信息:sql文本以及优化目标。父游标在第一次打开时被锁定,直到其他所有的session都关闭该游标后才被解锁。当父游标被锁定的时候是不能被交换出librarycache的,只有在解锁以后才能被交换出library cache。父游标被交换出内存时父游标对应的所有子游标也被交换出library cache。

 

子游标:一个父游标下会有多个子游标,各个子游标的执行计划不一样--多版本.一个父下必有一个子游标,可以有多个子游标。

子游标包括游标所有的信息,比如具体的执行计划、绑定变量等。子游标随时可以被交换处library cache,当子游标被交换出library cache时,oracle可以利用父游标的信息重新构建出一个子游标出来,这个过程叫做reload(重载)。

 

父HANDLE,里面有父游标堆0的地址。。

父游标堆0:有指向一个或多个子游标的HANDLE够句柄地址

子游标的HANDLE:有子游标堆0地址

子游标堆0:有SQL语句依赖关系,并指向子游标的堆6

子游标堆6:存有SQL语句的执行计划

SQL语句在Library cache执行的第一次检查过程:

1.通过语法语义权限等检查的SQL语句进入Library cache
2.将SQL文本转化为ASCII值(大小写ASCII不同)并进行hash函数的运算
4.得到一个HASH值对应到hash bucket的号码
################以上检查通过后,进入以下解析过程

软软解析:

--通过设置session_cached_cursors参数实现-
SQL执行=3次(可以不是一个会话执行的SQL),堆6的DS-堆描述符地址被放入UGA(属于PGA)--LOCK变为1-NULL标记语句为缓存并保证内存不被释放(堆6释放堆0才能释放)。
也就是SQL执行3次,被缓存。第四次,就是软软解析了。
--优化目标:命中率90%以上。
会话发起SQL,会首先在User Global Area中查找CURSOR信息。
此时,在父游标handle,子游标handle和子游标堆6上使用NULL 1。

####################################

软解析:

1.获得library cacheLatch   ---如未获得将产生:Latch:library cache
2.获得library cache lock,检索bucket上的父游标handle,得到所指向的父游标堆0-LCO的内存地址。
3.获得library cache pin,读取父游标堆0-LCO,得到子游标handle地址。
4.获得library cache lock,检索子游标handle,得到所指向的子游标堆0-子LCO的内存地址。
5.获得library cache pin,读取子游标堆0-子LCO从而得到子游标堆6地址。
6.读取子游标堆6,得到SQL执行计划。
###找到child lco后,增加parsecount(total)统计值。
SQL开始执行:此时以共享模式获得library cache lock和library cache pin,并执行SQL。
FETCH阶段:执行完成进入FETCH阶段,SQLCURSOR将library cache lock转换为null模式,释放library cache pin。
###############################################################

在尝试软解析时:
--如果未检索到相同的父游标LCO或子游标LCO时,发生硬解析。
--如果子游标堆6上不能加共享library cachepin或者child lco中信息不完整,需要重建执行计划--记录为硬解析。

硬解析:

如果未检索到相同的父游标LCO或子游标LCO时,发生硬解析。进程会一直持有library cache latch,直到硬解析结束为止。
1.获取shared pool latch,从freelist的bucket上查找合适大小的CHUNK。
不存在大小合适的CHUNK会分割大CHUNK,剩余的会再进入相应的BUCKET。
如 果不能从free list的bucket上查找到合适大小的CHUNK,则进入 lru list;如果仍不能获取到CHUNK,则从shared pool剩余内在中分配。如果CURSOR达到 _shared_pool_reserved_min_alloc隐含参数的大小标准(11.2.0.4中是4400),则从保留池中分配CHUNK;如 果这些分配CHUNK操作都失败,报错:ORA-04031。如bucket列表过长或者碎片严重,产生latch:shared pool争用。

2.分配到CHUNK后。获得library cachelock--独占模式,创建父游标handle
3.获得library cache pin,创建父游标堆0-父LCO的信息。--library cache lock转为NULL
4.获得library cache lock,创建子游标handle
5.获得library cache pin,创建子游标堆0-子LCO的信息。
6.library cache pin,创建子游标堆6-执行计划的信息(通过优化器创建一个最优的执行计划,这个过程会根据数据字典里面记录的对象的统计信息,来计算最优的执行计划,这一步涉及的运算量很大,最耗CPU资源)。
SQL开始执行:此时以共享模式获得library cache lock和library cache pin,并执行SQL。
FETCH阶段:执行完成进入FETCH阶段,SQLCURSOR将library cache lock转换为null模式,释放library cache pin。


 关于MUTEX与图中librarycache Latch/PIN/LOCK的对应:

关于MUTEX,可以简单的把library cache Latch/PIN/LOCK当做MUTEX的不同模式来套入此步骤。

在10G中,Mutex主要保护 handle和LCO---替代library cache PIN/LOCK

在11G中,Mutex可以保护bufket上链表,handle和LCO---替代library cache Latch/PIN/LOCK

句柄上访问竞争:Cursor:mutex   堆的访问竞争:Cursor:pin

解析时MUTEX的相关争用

1、相关锁

(1)、计算HASH值,找到Bucket,搜索HASH链表,查找句柄。

    LIbrary Cache Latch(11G后被Mutex取代)

(2)、在父游标句柄中查找父游标堆0

    mutex(取代Library cache lock latch) ,Library cache lock

(3)、在父游标堆0中,查找子游标句柄。

     两次mutex。两种类型的Mutex。取代了Librarycache pin latch和Library cache pin 。

(4)、在子游标句柄中,查找子游标堆0地址。

    mutex(取代Library cache lock latch) ,Library cachelock     

(5)、在子游标堆0中,查找子游标堆6地址。

     一次mutex。取代了Librarycache pin latch和Library cache pin 。

(6)、在子游标堆6中,读取SQL执行计划。

     一次mutex。取代了Librarycache pin latch和Library cache pin 。

 

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