Oracle core02_数据块

时间：2014-04-28 02:25:05 收藏：0 阅读：704

数据更改

oracle core完成了oracle的核心功能，recovery，读一致性等。深入的了解oracle的机制，就从一个最简单的更新开始。
对于oracle来说，最大的一个特性就是写了两次数据:

写数据到数据文件中
写数据的变更日志到日志文件中

对于最常见的数据更新来说，oracle主要做了一下动作：

创建数据块变更的日志记录即 redo change vector
创建数据块的映像即undo record
创建undo数据块变更的日志记录
更新数据块

下面就以update为例：记录变更的过程。
实验环境：Oracle Database 10g Enterprise Edition Release 10.2.0.1.0

oracle对于update，会依次做以下变更：

创建插入undo record的undo变更redo change vector
创建数据块变更的redo change vector
组合redo change vector为record写入log buffer
undo record插入到undo块中
更新数据块

这里可以看到，对于oracle来说，所有的数据块的变更都是日志先行。

　　1. 准备数据：

SYS/SYS@ORCL>create table test(id number, name varchar2(100));
Table created.
SYS/SYS@ORCL>insert into test values(1,‘xpchild_1‘);
1 row created.
SYS/SYS@ORCL>insert into test values(2,‘xpchild_2‘);
1 row created.
SYS/SYS@ORCL>insert into test values(3,‘xpchild_3‘);
1 row created.
SYS/SYS@ORCL>commit;
Commit complete.

　　2.dump 当前数据块

SYS/SYS@ORCL>select owner, segment_name, tablespace_name, HEADER_FILE, HEADER_BLOCK , blocks 
from dba_segments where segment_name=‘TEST‘ AND OWNER=‘XPCHILD‘;

OWNER                SEGMENT_NAME         TABLESPACE_NAME      HEADER_FILE HEADER_BLOCK     BLOCKS
-------------------- -------------------- -------------------- ----------- ------------ ----------
XPCHILD              TEST                 USERS                          4          475          8

SYS/SYS@ORCL>select owner, segment_name, tablespace_name, file_id, block_id,blocks 
from dba_extents where owner=‘XPCHILD‘ and segment_name=‘TEST‘;

OWNER                SEGMENT_NAME         TABLESPACE_NAME         FILE_ID   BLOCK_ID     BLOCKS
-------------------- -------------------- -------------------- ---------- ---------- ----------
XPCHILD              TEST                 USERS                         4        473          8

上面的两个数据字典的查询，可以得出，test表在users表空间中，file_id为4。一共分配了一个extents，包括8个block。

SYS/SYS@ORCL>alter system dump datafile 4 block 473,474,475,476;

System altered.

block 473,474分别是first level bitmap block，second level bitmap block。主要记录块的空闲情况。
如：

--------------------------------------------------------
  DBA Ranges :
--------------------------------------------------------
   0x010001d9  Length: 8      Offset: 0      
  
   0:Metadata   1:Metadata   2:Metadata   3:75-100% free
   4:75-100% free   5:75-100% free   6:75-100% free   7:75-100% free

block 475为pagetable segment header。

block 480为存放真正数据的块，这也是堆管理的方式所决定，如下dump信息所示：

 Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0x0001.01e.000000f4  0x008000aa.00f0.14  --U-    3  fsc 0x0000.000d61e9
0x02   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----    0  fsc 0x0000.00000000
0xe:pti[0]      nrow=3  offs=0
0x12:pri[0]     offs=0x1f88
0x14:pri[1]     offs=0x1f78
0x16:pri[2]     offs=0x1f68
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f88
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 2
col  0: [ 2]  c1 02
col  1: [ 9]  78 70 63 68 69 6c 64 5f 31
tab 0, row 1, @0x1f78
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 2
col  0: [ 2]  c1 03
col  1: [ 9]  78 70 63 68 69 6c 64 5f 32
tab 0, row 2, @0x1f68
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 2
col  0: [ 2]  c1 04
col  1: [ 9]  78 70 63 68 69 6c 64 5f 33

2, 更新数据

SYS/SYS@ORCL>SYS/SYS@ORCL>update test set name=‘it is  beyond the current length‘ where id=2;
Session altered.
SYS/SYS@ORCL>alter system dump datafile 4 block 480;
System altered.
-------------------------------------------------------
 Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0x0001.01e.000000f4  0x008000aa.00f0.14  C---    0  scn 0x0000.000d61e9
0x02   0x0001.018.000000f4  0x008000aa.00f0.26  --U-    1  fsc 0x0000.000d6475
0xe:pti[0]      nrow=3  offs=0
0x12:pri[0]     offs=0x1f88
0x14:pri[1]     offs=0x1f41
0x16:pri[2]     offs=0x1f68
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f88
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x0  cc: 2
col  0: [ 2]  c1 02
col  1: [ 9]  78 70 63 68 69 6c 64 5f 31
tab 0, row 1, @0x1f41
tl: 39 fb: --H-FL-- lb: 0x2  cc: 2
col  0: [ 2]  c1 03
col  1: [32]
 69 74 20 69 73 20 20 62 65 79 6f 6e 64 20 74 68 65 20 63 75 72 72 65 6e 74
 20 6c 65 6e 67 74 68
tab 0, row 2, @0x1f68
tl: 16 fb: --H-FL-- lb: 0x0  cc: 2
col  0: [ 2]  c1 04
col  1: [ 9]  78 70 63 68 69 6c 64 5f 33

这里主要说明两点：

@0x1f78变为@0x1f41，这里是代表的这一行的真正的行内偏移地址，因为update更新一个比当前大的值，需要一个更大的连续空间，所以在块内部行进行了迁移，即偏移量发生了变化，rowid指向的是slot的地址，所以update仅仅是更新了slot中存放的块内偏移量，rowid保持不变。
开始事务时，lock byte lb：变为了0x2。关联的事务标示为itl（interested transaction list）。

redo change vector

接下来看下redo change vector的内容：

SYS/SYS@ORCL>alter system switch logfile;
System altered.
SYS/SYS@ORCL>update test set name=‘ssssssss‘ where id=2;
1 row updated.
SYS/SYS@ORCL>commit;
Commit complete.
SYS/SYS@ORCL>alter system switch logfile;
System altered.

SYS/SYS@ORCL>select * from v$Log;

    GROUP#    THREAD#  SEQUENCE#      BYTES    MEMBERS ARCHIV STATUS                           FIRST_CHANGE# FIRST_TIME
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ------ -------------------------------- ------------- -------------------
         1          1          5   52428800          1 NO     CURRENT                                 879223 2012-01-11 17:11:00
         2          1          4   52428800          1 YES    ACTIVE                                  879196 2012-01-11 17:09:52
         3          1          3   52428800          1 YES    ACTIVE                                  879176 2012-01-11 17:08:57
SYS/SYS@ORCL>select SEQUENCE# , name from v$archived_log;
SEQUENCE# NAME
---------- -----------------------------------------------------------------------------------
         1 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_1_7jvkvdfo_.arc
         2 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_2_7jw23sfk_.arc
         3 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_3_7jw25j8o_.arc
         4 /opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_4_7jw27nhp_.arc

23 rows selected.


SYS/SYS@ORCL>alter system dump logfile 
‘/opt/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/2012_01_11/o1_mf_1_4_7jw27nhp_.arc‘;

System altered.

KTB Redo 
op: 0x11  ver: 0x01  
op: F  xid:  0x0004.013.000000fb    uba: 0x00800054.0110.05
Block cleanout record, scn:  0x0000.000d6a6c ver: 0x01 opt: 0x02, entries follow...
  itli: 1  flg: 2  scn: 0x0000.000d6a12
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010001e0  hdba: 0x010001db
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 2 ckix: 10
ncol: 2 nnew: 1 size: 1
col  1: [ 8]  73 73 73 73 73 73 73 73

这一部分代表的是更新数据库的redo。bdba代表更新的块，hdba代表segment header。

SYS/SYS@ORCL>select ubafil,ubablk,start_ubablk,used_ublk from v$transaction;

    UBAFIL     UBABLK START_UBABLK  USED_UBLK
---------- ---------- ------------ ----------
         2        155          155          1

1 row selected.
SYS/SYS@ORCL>alter system dump datafile 2 block 155;
System altered.

对于更新的事务，根据v$transaction可以查询到这个事务使用的undo块的信息，然后dump这个块的情况：

*-----------------------------
* Rec #0x5  slt: 0x0f  objn: 52634(0x0000cd9a)  objd: 52634  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x00   
Undo type:  Regular undo    Begin trans    Last buffer split:  No 
Temp Object:  No 
Tablespace Undo:  No 
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
uba: 0x0080009b.00f2.03 ctl max scn: 0x0000.000d56ca prv tx scn: 0x0000.000d56e5
txn start scn: scn: 0x0000.000d6dec logon user: 0
 prev brb: 8389342 prev bcl: 0
KDO undo record:
KTB Redo 
op: 0x04  ver: 0x01  
op: L  itl: xid:  0x0004.013.000000fb uba: 0x00800054.0110.05
                      flg: C---    lkc:  0     scn: 0x0000.000d6a70
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010001e0  hdba: 0x010001db
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 12
ncol: 2 nnew: 1 size: -1
col  1: [ 7]  78 70 63 68 69 6c 64

这便是undo块的dump信息，这里也可以看到，undo的信息也仅仅只保留了被改变的那一部分信息，而不是整个块的原始镜像。

txn start scn:  0x0000.000d6a12  logon user: 0  prev brb: 8388689  prev bcl: 0 KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x04  ver: 0x01
op: L  itl: xid:  0x0001.018.000000f4 uba: 0x008000aa.00f0.26
                      flg: C---    lkc:  0     scn: 0x0000.000d6475
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010001e0  hdba: 0x010001db
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 10
ncol: 2 nnew: 1 size: -1
col  1: [ 7]  78 70 63 68 69 6c 64

这一部分代表undo的redo日志，因为oracle对所有对数据块的变更都写两份，一份是数据变更，一份是日志，这一部分就是

对undo 块变更的重做日志。

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