Oracle系列之四 内存结构

一、概述

数据库在运行的时候，与JVM的堆划分为不同的逻辑区域类似，Oracle会把占用的内存逻辑的划分成几个区域：用户全局区、进程全局区和系统全局区。

顺便我们看看架构视图中的运行架构：描述软件系统运行期质量属性，如性能、可伸缩性、持续可用性等。运行架构关注进程、线程、对象、内存等运行时概念，以及相关的并发、同步、通信等问题。我们要描述的内存结构和进程部分算是运行架构的一部分。

二、用户全局区UGA

存储用户会话相关信息的区域，也存储查询结果集。在使用专用服务器连接时，UGA是PGA的一部分；在使用共享服务器连接时，UGA是SGA的一部分。

三、进程全局区PGA

进程私有的内存区域，别的进程访问不到。

查询时候在内存中的排序和hash都是在PGA中进行的，而操作的结果集是要放入到UGA中的。

SORT_AREA_SIZE和HASH_AREA_SIZE是每个游标的排序和hash内存大小，一个查询可能有多个游标，所以一个查询可能占用了多个SORT_AREA_SIZE的内存。数据库会把相关区域保持在参数值以下，超过这个区域大小的数据会放入到临时表空间。

SORT_AREA_RETAIN_SIZE是查询结果集占用的内存大小，影响着PGA的大小。超过该大小的数据部分会放入临时表空间。测试三个参数的实例？

由于HASH_AREA_SIZE/SORT_AREA_SIZE/BITMAP_MERGE_AREA_SIZE是一个游标占用的内存空间大小，100个、1000个的时候还是导致内存不可控，而只有几个的时候又导致内存利用率低，所以引入了自动内存管理。在自动内存管理的时候，不需要设置这些参数，系统会自己根据运行时情况自动调节。

可以通过WORKAREA_SIZE_POLICY来设置排序、hash区域是自动管理还是手动管理；通过PGA_AGGREGATE_TARGET设置PGA总内存大小，这是一个内存使用上限，当然并不是一定不会超过。

四、系统全局区SGA

数据库进程共享的内存区域，每个进程都或多或少的访问到该区域中的数据。

又可划分为：

a、共享池，缓存一些比较小的共享数据的内存区域，如游标、数据字典等。

b、大池，存放一些占用大块内存的对象，如用户全局区、RMAN备份时候的数据缓冲、并行执行时候的消息缓存等，这些对象结构比较大，被重用的可能性也比较低。

c、Java池，数据库中jvm运行时候占用的内存区域，存放些java程序创建的对象，如java类的共享部分；uga中保存会话状态的部分。

d、流池，用作缓存流进程在数据库间移动或复制数据时候使用的队列消息，如果内存队列满则会写入到磁盘。

e、Null池，包括固定SGA、块缓冲区和重做日志缓冲区。

固定SGA是安装时编译到Oracle二进制可执行文件本身当中的一个组件，其记录了一组指向SGA其他组件的变量，还又一些参数。

重做日志缓冲区是缓存重做日志的区域，LOG_BUFFER可以设置其大小。

块缓冲区缓存，每次读取或修改据库块都要先读入到内存中，然后再做后续操作，如查找某一行，修改等。块缓冲区根据块被访问的频繁程度分为默认池、保持池和回收池；所有段块都会加载到默认池，非常频繁访问的数据会放入到保持池；访问很随机的大段会放到回收池。修改数据时，如果要修改后再写回磁盘；但是并不是每写一块数据就立刻写会磁盘，而是会缓冲到块缓冲区，等到一定数量后才回写。

可以启用自动sga内存管理，通过memory_target和sga_target设置。其中memroy_target表示sga和pga占用的内存总量上限。oracle会根据工作负载历史自动确定适当的sga大小和适当的pga大小。过一段时间后，随着数据库中完成的工作负载的变化，sga和pga的分配也会变化。