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測試3——探究shrink和move原理

shrink操作的機制:

我們接下來討論一下shrink的實現機制,我們同樣使用討論move機制的那個實驗來觀察.
SQL> create table TEST_HWM (id int ,name char(2000)) tablespace ASSM;
Table created 往table test_hwm中插入如下的資料:
insert into TEST_HWM values (1,'aa');
insert into TEST_HWM values (2,'bb');
insert into TEST_HWM values (2,'cc');
insert into TEST_HWM values (3,'dd');


insert into TEST_HWM values (4,'ds');
insert into TEST_HWM values (5,'dss');
insert into TEST_HWM values (6,'dss');
insert into TEST_HWM values (7,'ess');
insert into TEST_HWM values (8,'es');
insert into TEST_HWM values (9,'es');
insert into TEST_HWM values (10,'es');
我們來看看這個table的rowid和block的ID和資訊:
SQL> select rowid , id,name from TEST_HWM;


11 rows selected
SQL> select EXTENT_ID,FILE_ID,RELATIVE_FNO,BLOCK_ID,BLOCKS from dba_extents where segment_name='TEST_HWM';

 然後從table test_hwm中刪除一些資料:
delete from TEST_HWM where id = 2; 

delete from TEST_HWM where id = 4; 

delete from TEST_HWM where id = 3; 

delete from TEST_HWM where id = 7; 

delete from TEST_HWM where id = 8;


觀察table test_hwm的rowid和blockid的資訊:
SQL> select rowid , id,name from TEST_HWM;

SQL> select EXTENT_ID,FILE_ID,RELATIVE_FNO,BLOCK_ID,BLOCKS from dba_extents where segment_name='TEST_HWM' ;

從以上的資訊,我們可以看到,在table test_hwm中,剩下的資料是分佈在
AAAAJD,AAAAJF,AAAAJG,AAAAJH這樣四個連續的block中.
SQL> exec show_space_assm('TEST_HWM','ASSMTEST');
SQL> exec show_space_assm('TEST_HWM','ASSMTEST');
free space 0-25% Blocks:................0
free space 25-50% Blocks:...............1
free space 50-75% Blocks:...............3
free space 75-100% Blocks:..............1

Full Blocks:............................0
Unformatted blocks:.....................0

PL/SQL procedure successfully completed.

通過show_space_assm我們可以看到目前這四個block的空間使用狀況,AAAAJF,AAAAJG,AAAAJH上各有一行資料,我們猜測free space為50-75%的3個block是這三個block,那麼free space為25-50%的1個block就是AAAAJD了,剩下free space為 75-100% 的1個block,是HWM下已格式化的尚未使用的block.(關於assm下hwm的移動我們前面已經詳細地討論過了,在extent不大於16個block時,是以一個extent為單位來移動的)
然後,我們對table my_objects執行shtink的操作:
SQL> alter table test_hwm enable row movement;
Table altered
SQL> alter table test_hwm shrink space;
Table altered
SQL> select rowid ,id,name from TEST_HWM;

SQL> select EXTENT_ID,FILE_ID,RELATIVE_FNO,BLOCK_ID,BLOCKS
2 from dba_extents where segment_name='TEST_HWM' ;

當執行了shrink操作後,有意思的現象出現了.我們來看看oracle是如何移動行資料的,這裡的情況和move已經不太一樣了.我們知道,在move操作的時候,所有行的rowid都發生了變化,table所位於的block的區域也發生了變化,但是所有行物理儲存的順序都沒有發生變化,

所以我們得到的結論是:oracle以block為單位,進行了block間的資料copy.那麼shrink後,我們發現,部分行資料的rowid發生了變化,同時,部分行資料的物理儲存的順序也發生了變化,而table所位於的block的區域卻沒有變化,這就說明,shrink只移動了table其中一部分的行資料,來完成釋放空間,而且,這個過程是在table當前所使用的block中完成的.

那麼Oracle具體移動行資料的過程是怎樣的呢 我們根據這樣的實驗結果,可以來猜測一下:
Oracle是以行為單位來移動資料的.Oracle從當前table儲存的最後一行資料開始移動,從當前table最先使用的block開始搜尋空間,所以,shrink之前,rownum=6的那行資料(6,dss),被移動到block AAAAJD上,寫到(10,es)這行資料的後面,所以(6,dss)的rownum和rowid同時發生改變.然後是(5,dss)這行資料

,重複上述過程.發現數據塊AAAAJE是沒有被使用過的(有可能是因為之前的行被刪除了),這個時候,(5,dss)這行就被移動到了AAAAJE這個資料塊上,這是oracle從後向前移動行資料的大致遵循的規則,那麼具體移動行資料的的演算法是比較復雜的,包括向ASSM的table中insert資料使用block的順序的演算法也是比較複雜的,大家有興趣的可以自己來研究,在這裡我們不多做討論.

我們還可以在shrink table的同時shrink這個table上的index:
alter table my_objects shrink space cascade;

同樣地,這個操作只有當table上的index也是ASSM時,才能使用.

Shrink的幾點問題:

a. shrink後index是否需要rebuild:

因為shrink的操作也會改變行資料的rowid,那麼,如果table上有index時,shrink table後index會不會變為UNUSABLE呢?我們來看這樣的實驗,同樣構建my_objects的測試表:

create table my_objects tablespace ASSM as select * from all_objects where rownum<20000;

create index i_my_objects on my_objects (object_id);

delete from my_objects where object_name like '%C%';

delete from my_objects where object_name like '%U%';

現在我們來shrink table my_objects:

SQL> alter table my_objects enable row movement;

Table altered

SQL> alter table my_objects shrink space;

Table altered

SQL> select index_name,status from user_indexes where index_name='I_MY_OBJECTS';

INDEX_NAME STATUS

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I_MY_OBJECTS VALID

我們發現,table my_objects上的index的狀態為VALID,估計shrink在移動行資料時,也一起維護了index上相應行的資料rowid的資訊。我們認為,這是對於move操作後需要rebuild index的改進。但是如果一個table上的index數量較多,我們知道,維護index的成本是比較高的,shrink過程中用來維護index的成本也會比較高。

b. shrink時對table的lock

在對table進行shrink時,會對table進行怎樣的鎖定呢?當我們對table MY_OBJECTS進行shrink操作時,查詢v$locked_objects檢視可以發現,table MY_OBJECTS上加了row-X (SX) 的lock:

SQL>select OBJECT_ID, SESSION_ID,ORACLE_USERNAME,LOCKED_MODE from v$locked_objects;

OBJECT_ID SESSION_ID ORACLE_USERNAME LOCKED_MODE

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55422 153 DLINGER 3

SQL> select object_id from user_objects where object_name = 'MY_OBJECTS';

OBJECT_ID

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55422

那麼,當table在進行shrink時,我們對table是可以進行DML操作的。

c. shrink對空間的要求

我們在前面討論了shrink的資料的移動機制,既然oracle是從後向前移動行資料,那麼,shrink的操作就不會像move一樣,shrink不需要使用額外的空閒空間。