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深入学习:In Memory Undo

黄玮 2016-10-11
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黄玮(Fuyuncat)

资深 Oracle DBA,从事 Oracle 数据库管理、维护与开发工作十余年,有丰富的大型数据库设计、开发与维护方面的经验。个人网站 www.HelloDBA.com


编辑手记:文中通过一步步对比测试,分析了IMU(in memory undo)对日志产生的影响。我们一起来学习


IMU是从10g引入的一项技术,并且是Oracle的专利技术。但是,在10g中似乎没有完全激活,以下的测试在11g中进行。
 

在传统的事务更新过程中,如果一条数据记录被更新,就会从buffer cache中读取/分配一块UNDO数据块,并且立即会写入一条UNDO条目。如果同一个事务中有多条记录被更新,则undo buffer数据块中就会写入多条undo条目。引入IMU后,会从shared pool中分配出一个新的内存池——IMU pool。当一条数据记录被更新,仍然会从buffer cache中读取/分配一块undo数据块,但是,这块undo块并不会立即被更新,而是会在IMU pool中产生一个IMU node,IMU节点通过IMU map与数据记录更新对应。如果事务中有多条记录被修改,则IMU pool中就生产多个IMU nodes,而buffer中的undo block不会发生任何变化。当发生IMU commit或IMU flush时,才会通过IMU map将这些IMU node记录的undo信息写入undo buffer block中。并且,所有这些redo信息会和commit vector一起作为一个Redo条目写入Redo log中。整个过程中UNDO所产生的redo信息则大大减少。

 

 隐含参数_in_memory_undo用于控制IMU特性的开关,可以在会话/系统级立即生效,默认为true。另外一个隐含参数_IMU_pools则控制IMU pool的数量,默认为3。此外,目前IMU的使用还存在一些限制,如undo管理方式(undo_management)必须为auto,在RAC中无效


--建立测试表、数据  



1、IMU Commit

让我们看下IMU commit与传统事务commit时产生的redo size的变化。首先看传统模式下


第一次更新数据并检查



第二次



第三次



提交



可以看到,每一条数据被update都产生一条redo 条目。
然后,我们激活IMU,再重复上述事务过程,


第一次修改并检查


第二次修改并检查



第三次修改并检查



提交



可见redo数量并没有随着数据的更新而增加,而是在IMU commit时增加。而当1条DML语句更新多条记录时,也可以使用到IMU:



从上面的例子中你也许注意到了,尽管UPDATE过程中redo size没有变化,但是,在IMU commit时,redo size的变化却很大,比传统模式下的commit产生的redo大许多。这是因为在IMU commit中,不仅仅包含了commit vector,还包含了commit之前数据变化,并且这些redo数据的写入是一次批量写入。我们可以将这个redo条目dump出来观察其内容:




可以看到,在trace日志中,这一redo条目包含了多个change:



2、IMU Flush

IMU pool也是按照LRU算法管理的。当IMU pool没有足够空闲内存可分配时,会将buffer链上LRU段的buffer块flush出来。其他一些事件也会导致IMU flush的发生,如switch logfile、rollback。但是,尽管IMU pool是从shared pool中分配的,手动flush shared pool并不会导致IMU flush。当IMU flush发生时,也会将undo、redo数据批量写入。



Tips: 通过dump出事务的undo block,可以比较IMU commit/flush前后undo block的变化——commit/flush之前没有写入数据。


3、IMU CR

 在传统事务中,需要进行一致性读时,会从相应的UNDO数据块中读入undo数据进行undo操作。而在IMU中,在发生IMU commit或IMU flush之前,这些undo数据并未写入UNDO数据块中,此时一致性读就从IMU pool中读取相应的IMU node中的undo信息。


session1



session2



从trace文件可以看到,我们将buffer cache的内容都flush了,但是并未从undo文件中读取undo 信息(没有相应的IO等待)。


-----the end


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最后修改时间:2020-05-07 23:59:52
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