詳解pctused與pctfree

概念:
    pctused:一個塊的使用水位的百分比,這個水位將使該塊返回到可用列表中去等待更多的插入操作。
    pctfree:用來爲一個塊保留的空間百分比,以防止在今後的更新操作中增加一列或多列值的長度。
    freelist:可用列表是表中的一組可插入數據的可用塊。
    行連接:指一行存儲在多個塊中的情況,這是因爲該行的長度超過了一個塊的可用空間大小,即行鏈接是跨越多塊的行。
    行遷移:指一個數據行不適合放入當前塊而被重新定位到另一個塊(那裏有充足的空間)中,但在原始塊中保留一個指針的情形。原始塊中的指針是必需的,因爲索引的ROWID項仍然指向原始位置。

    計算公式:

    PCTFREE=(Average Row Size-Initial Row Size)*100/Average Row Size
    PCTUSED=(100-PCTFREE) -Average Row Size * 100/Availabe Data Space

    Oracle的其中一個優點時它可以管理每個表空間中的自由空間。Oracle負責處理表和索引的空間管理,這樣就可以讓我們無需懂得Oracle的表和索引的內部運作。不過,對於有經驗的Oracle調優專家來說,他需要懂得Oracle是如何管理表的extent和空閒的數據塊。對於調整擁有高的insert或者update的系統來說,這是非常重要的。

    要精通對象的調整,你需要懂得freelists和freelist組的行爲,它們和pctfree及pctused參數的值有關。這些知識對於企業資源計劃(ERP)的應用是特別重要的,因爲在這些應用中,不正確的表設置通常是DML語句執行慢的原因。

    對於初學者來說,最常見的錯誤是認爲默認的Oracle參數對於所有的對象都是最佳的。除非磁盤的消耗不是一個問題,否則在設置表的pctfree和pctused參數時,就必須考慮平均的行長和數據庫的塊大小,這樣空的塊纔會被有效地放到freelists中。當這些設置不正確時,那些得到的freelists也是"dead"塊,因爲它們沒有足夠的空間來存儲一行,這樣將會導致明顯的處理延遲。

    Freelists對於有效地重新使用Oracle表空間中的空間是很重要的,它和pctfree及pctused這兩個存儲參數的設置直接相關。如果將pctused設置爲一個高的值,這時數據庫就會儘快地重新使用塊。不過,高性能和有效地重新使用表的塊是對立的。在調整Oracle的表格和索引時,需要認真考慮究竟需要高性能還是有效的空間重用,並且據此來設置表的參數。以下我們來看一下這些freelists是如何影響Oracle的性能的。

    當有一個請求需要插入一行到表格中時,Oracle就會到freelist中尋找一個有足夠的空間來容納一行的塊。你也許知道,freelist串是放在表格或者索引的第一個塊中,這個塊也被稱爲段頭(segment header)。pctfree和pctused 參數的唯一目的就是爲了控制塊如何在freelists中進出。雖然freelist link和 unlink是簡單的Oracle功能,不過設置freelist link (pctused) 和unlink (pctfree) 對Oracle的性能確實有影響。

    由DBA的基本知識知道,pctfree參數是控制freelist un-links的(即將塊由freelists中移除)。設置pctfree=10 意味着每個塊都保留10%的空間用作行擴展。pctused參數是控制freelist re-links的。設置pctused=40意味着只有在塊的使用低於40%時纔會回到表格的freelists中。

    許多新手對於一個塊重新回到freelists後的處理都有些誤解。其實,一旦由於一個刪除的操作而令塊被重新加入到freelist中,它將會一直保留在freelist中即使空間的使用超過了60%,只有在到達pctfree時纔會將數據塊由freelist中移走。

    表格和索引存儲參數設置的要求總結

    以下的一些規則是用來設置freelists, freelist groups, pctfree和pctused存儲參數的。你也知道,pctused和pctfree的值是可以很容易地通過alter table命令修改的,一個好的DBA應該知道如何設置這些參數的最佳值。

    有效地使用空間和高性能之間是有矛盾的,而表格的存儲參數就是控制這個方面的矛盾:

    . 對於需要有效地重新使用空間,可以設置一個高的pctused值,不過副作用是需要額外的I/O。一個高的pctused值意味着相對滿的塊都會放到freelist中。因此,這些塊在再次滿之前只可以接受幾行記錄,從而導致更多的I/O。

    . 追求高性能的話,可以將pctused設置爲一個低的值,這意味着Oracle不會將數據塊放到freelists中直到它幾乎是空的。那麼塊將可以在滿之前接收更多的行,因此可以減少插入操作的I/O。要記住Oracle擴展新塊的性能要比重新使用現有的塊高。對於Oracle來說,擴展一個表比管理freelists消耗更少的資源。

    讓我們來回顧一下設置對象存儲參數的一些常見規則:

    .經常將pctused設置爲可以接收一條新行。對於不能接受一行的free blocks對於我們來說是沒有用的。如果這樣做,將會令Oracle的性能變慢,因爲Oracle將在擴展表來得到一個空的塊之前,企圖讀取5個"dead"的free block。

    .表格中chained rows的出現意味着pctfree太低或者是db_block_size太少。在很多情況下,RAW和LONG RAW列都很巨大,以至超過了Oracle的最大塊的大小,這時chained rows是不可以避免的。

    .如果一個表有同時插入的SQL語句,那麼它需要有同時刪除的語句。運行單一個一個清除的工作將會把全部的空閒塊放到一個freelist中,而沒有其它包含有任何空閒塊的freelists出現。

    .freelist參數應該設置爲表格同時更新的最大值。例如,如果在任何時候,某個表最多有20個用戶執行插入的操作,那麼該表的參數應該設置爲freelists=20。

    應記住的是freelist groups參數的值只是對於Oracle Parallel Server和Real Application Clusters纔是有用的。對於這類Oracle,freelist groups應該設置爲訪問該表格的Oracle Parallel Server實例的數目。

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