Oracle数据库高性能秘密之数据高速缓存

        也就是说，脏缓存块存储的是已经被修改过的，但是还没有写入到数据库文件的信息。当SQL的UPDATE等数据更新语句对某个缓存块中的数据进行更改之后，这个命中缓存块就会被数据库标记为脏缓存块。当满足一定的条件时，这些脏缓存块中的数据内容会被写入到数据库文件中去，以便永久性的保留数据库修改记录。

        当系统中没有空闲缓存块，而用户又需要查询数据时，数据库就查询当前所有的脏缓存块，把最先更改的脏缓存块中的内容先写入数据库文件中，以便释放这个脏缓存块。数据库就又会把这个脏缓存块标记为空闲缓存块，以方便用户下次存入数据。

        那Oracle数据库到底是通过什么手段，来控制空闲缓存块、命中缓存块、脏缓存块之间的相互转换的呢?说出来也许你不相信，Oracle数据库就是通过两张表，来管理这么复杂的功能。这两张表分别是DIRTY列表与LRU列表。

        其中LRU列表保存着所有空闲缓存块、命中缓存块已经还没有被移入到DIRTY列表中的脏缓存块。当Oracle数据库用户在查询数据的时候，可能会遇到如下情况：

        1、当用户查找员工信息时，数据库首先在LRU列表中查询是否有空闲缓存块。其查询的数据是从尾部开始查找。当查找有空闲的缓存块时，数据库就会把查到的数据写入到这个空闲缓存中。

        2、若数据库在查询的时候，首先查到的是脏缓存的话，则会把这个脏缓存移动到DIRTY列表中，然后再继续查询，直到查询到合适的空闲缓存块为止。

        3、若数据库在LRU列表中，从尾到头查了一遍，没有找到空闲缓存块，或者虽然有空闲缓存块，但是其容量不符合要求时，数据库就会暂时结束这一次查找。然后，系统就会触发数据库写进程，把DIRTY列表中的脏缓存块写入到数据库中去。已经被写入到数据库文件中去的脏缓存块将又被数据库标记为空闲缓存块，并插入到LRU列表中。当数据库执行完毕这个动作之后，数据库又会对LRU列表进行搜索，找到合适的数据高速空闲缓存之后，就会把读取的数据写入到这个空闲缓存中。所以，我们在利用数据库的时候，会发现有时候读取大量数据的时候，速度会比较慢。除了其他原因外，也有一部份原因是因为数据库没有查到足够大的空闲缓存在存放这些数据，故只好写进行读写操作，以释放更多的脏缓存，然后再进行查询操作。

        知道了这些数据库高速缓存工作原理之后，我们数据库管理员又该做些什么呢，来对Oracle数据库进行优化。为此，笔者有以下建议：

        1、为Oracle数据库配置尽量大的内存。Oracle数据库最新版本，根据官方的建议，其内存需要1G。虽然在低于这个内存数量的时候，数据库仍然可以运行，但是，其运行适度会大打折扣。当查询大量数据的时候，更是比较吃力。笔者现在使用的数据库服务器，是使用了4个G的内存。以前我用的是2个G的。内存升级后，发现数据库的性能得到了比较大的改善。

        2、在对数据进行查询操作时，尽量使用限制条件。如现在需要查询销售部门的员工信息时，我们不需要查询全部的员工信息，而是在SELECT语句中，利用WHERE条件语句设置查询条件。如此的话，就可以充分利用DIRTY列表中的空闲缓存块，而不会因为空闲缓存块容量不够而频繁的去执行数据库写操作。这会明显降低数据库的运行操作。同时，在查询时，最好也能够明确查询的信息，如你只需要员工的姓名与入职日期，那就不需要把员工的出生年月、身份证号码都查询出来。所以，有时候合理设计视图，也可以提高数据库的运行效率。

        3、最好不要在数据库服务器上运行其他的服务。在数据库服务器中，若还运行其它服务器的话，除了硬件资源争夺影响服务器的运行效率之外，还会产生一个问题。就是会使得数据库的数据高速缓存块不连续。这会直接影响数据库查询空闲缓存块的效率。对脏缓存块进行数据库写入操作以及数据库进行标记之间的转换也会产生影响。所以，根据笔者的经验，数据库服务器最好能够独立。最多只能跟其对应的应用服务器部署在同一台服务器上。如现在Oracle数据库是一台ERP系统的后台数据库，最好数据库能够跟ERP服务器分开部署。但是，若由于服务器资金的限制，那么可以把ERP应用服务器跟数据库服务器部署在一台服务器上。但是，不能再跟邮件服务器等应用服务器放在一起。这会影响数据高速缓存的管理效率，从而最终影响数据库的运行效能。现在服务器价格逐渐下滑，服务器的成本已经不是影响企业数据库应用的关键。所以，出于数据库性能考虑，笔者认为，企业在这上面还是应该大方的进行投资。没必要为了这么一点点钱，影响到数据库的性能。

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【责编:michael】