<oracle-3> 内存结构

这一篇主要讨论oracle的3个主要的内存结构:
1.系统全局区（system global area, SGA）：这是一个很大的共享内存段，几乎所有oarcle进程都要访问这个区中的某一点。
2.进程全局区（process global area, PGA）：这是一个进程或线程专用的内存，其他进程/线程不能访问。
3.用户全局区（user global area, UGA）：这个内存区与特定的会话相关联。他可能在SGA中分配，也可能在PGA中分配，这取决于是用共享服务器还是用专用服务器来连接数据库。

3.1 进程全局区和用户全局区
PGA是特定于进程的一段内存。PGA绝对不会在oracle的SGA中分配，而总是由进程或线程在本地分配。
实际上，对你来说，UGA就是你的会话的状态。会话总能访问这部分内存。UGA的位置完全取决于你如何连接oracle。
PGA的内存管理分为手动管理和自动管理，手动管理要DBA设置各参数的值，这不太容易，一般倾向于自动管理。具体的管理策略这里不展开了。

3.2 系统全局区
每个oracle实例都有一个很大的内存结构，称为系统全局区（system global area, SGA）。 这是一个庞大的共享内存结构。

SGA分为不同的池（pool）:
(1)Java池（java pool）:java池是为数据库中运行的jvm分配的一段固定大小的内存。在oracle 10中，java池可以在数据库启动并运行时在线调整大小。
(2)大池（large pool）：共享服务器连接使用大池作为会话内存，并行执行特性使用大池作为消息缓存区，另外RMAN备份可能使用大池作为磁盘IO缓冲区。大池可以在线调整大小。
(3)共享池（shared pool）：共享池包含共享游标，存储过程，状态对象，字典缓存和诸如此类的大量其他数据。在oracle10和9中，共享池都可以在线调整大小。
(4)流池（stream pool）：这是oracle流专用的一个内存池，oracle流是数据库中地一个数据共享工具，是oracle10中新增的，可以在线调整大小。
(5)空池（NULL pool）：这个池其实没有名字。这是块缓冲区，重做日志缓冲区和固定SGA区专用的内存。

3.2.1 共享池
共享池是SGA中最重要的内存段之一，特别是对于性能和可扩展性来说。共享池如果太小，会严重影响性能，甚至导致系统看上去像终止了一样。如果共享池太大，也会有同样的效果。共享池使用不当会导致灾难性的后果。

共享池就是oracle缓存一些“程序”数据的地方。在解析一个查询时，解析得到的表示（representation）就缓存在那里。在完成解析整个查询的任务之前，oracle会搜索共享池，看看这个工作是否已经完成。你运行的pl/sql代码不仅在这里缓存，还会在这里共享。如果有1000个会话都在执行同样的代码，那么只会加载这个代码的一个副本，并由所有会话共享。Oracle把系统参数存储在共享池中。数据字典缓存（关于数据库对象的已缓存信息）也存储在这里。
共享池的特点就是有大量小的内存块，一般为4KB或更小。我们的目标是使用小块的内存来避免碎片问题，共享池的内存根据LRU的原则来管理。

如果真的想破坏oracle的共享池，最容易的办法是不使用绑定变量。如果不使用绑定变量，可能会让系统陷于瘫痪，有两个原因：
（1） 系统要花大量cpu时间解析查询。
（2） 系统使用大量资源来管理共享池中的对象，因为从来不重用查询。

如果提交到oracle的每个查询都是具有硬编码值的唯一查询，则共享池的概念就一点用都没有。设计共享池是为了反复使用查询计划。如果每个查询都是全新的，那么缓存只会增加开销。共享池反而会损害性能。对于这个问题，真正的解决方案只有一个，就是使用共享sql，也就是重用查询。

与管理PGA内存一样，从oracle10开始，管理SGA内存也有两种方法：手动管理和自动管理。手动管理需要设置所有必要的池和缓存参数，自动管理只需设置少数几个内存参数和一个SGA_TARGET参数。通过设置SGA_TARGET参数，实例就能设置各个SGA组件的大小以及调整他们的大小。
从oracle 11g 开始，oracle数据库还提供了自动内存管理，相当于可以一站式完成所有内存设置。在oracle 11g中，DBA现在只需设置一个内存参数，memory_target，这个参数表示SGA和PGA分配能达到的总内存量。