共享内存shared pool （5）：详解一条SQL在library cache中解析

时间：2022-12-24 07:58:36

　　前面介绍的 shared pool，library cache结构，都是为了说明一条SQL是如何被解析的。先看下面的图：

共享内存shared pool （5）：详解一条SQL在library cache中解析

图中涉及的各结构简单介绍

  • 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的句柄地址
  • 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
  • 子游标随时可以被交换出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）。

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
  3. 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

　　就是SQL执行3次，被缓存。第四次，就是软软解析了（不做详细论述）

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软解析

  1. 获得library cache Latch ---如未获得将产生：Latch:library cache2.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。
  2. 获得library cache pin，读取父游标堆0-LCO，得到子游标handle地址。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。

  1. 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。
  2. 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。

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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。

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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）。
  7. 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。
  8. 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*问竞争：Cursor:mutex   堆的访问竞争：Cursor:pin

解析时MUTEX的相关争用

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 。

参考blog：

http://blog.csdn.net/haibusuanyun/article/details/21402787

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