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聊聊dba_temp_free_space的allocated_space和free_space

原创 Oracle 作者:realkid4 时间:2014-02-19 17:04:05 0 删除 编辑

 

每一个Oracle版本,都会有很多新特性和技术推出。这些技术特性,在很大程度上都能改进Oracle运行效率和应用效果,或者提高我们日常工作能力。

Temp表空间是Oracle表空间体系中一种很特殊的表空间对象。临时表空间主要用于支持临时表空间使用、排序分组动作空间溢出暂存等作用。我们对Temp的使用,大都是局限在空间分配和大小设置上。在11g有,有一系列针对Temp表空间的新特性,可以很大程度上帮助我们工作。

视图dba_temp_free_space11g引入的一个新视图,用于描述临时表空间使用情况。

 

SQL> select * from dba_temp_free_space;

 

TABLESPACE_NAME TABLESPACE_SIZE ALLOCATED_SPACE FREE_SPACE

--------------- --------------- --------------- ----------

TEMP                  481296384       481296384  479199232

 

最近和一个朋友聊起其中allocated_spacefree_space的含义,觉得很有意思。笔者决定通过一些实验来证明结论。

 

1、环境准备

 

笔者使用Oracle11gR2环境进行测试。

 

SQL> select * from v$version;

 

BANNER

------------------------------------------------

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - Production

PL/SQL Release 11.2.0.3.0 - Production

CORE 11.2.0.3.0 Production

TNS for Linux: Version 11.2.0.3.0 - Production

NLSRTL Version 11.2.0.3.0 - Production

 

当前仅包括默认的Temp临时表空间。

 

SQL> select file_name, file_id, tablespace_name from dba_temp_files;

 

FILE_NAME                         FILE_ID TABLESPACE_NAME

------------------------------ ---------- ------------------------------

/u01/app/oradata/ORA11G/datafi          1 TEMP

le/o1_mf_temp_92t73qm8_.tmp              

 

说明:为减少系统对实验结果影响,笔者创建全新的临时表空间,通过一系列的典型操作来,监控字段变化形态来证明实验结论。

 

2、表空间创建过程

 

首先我们创建临时表空间temptest。之前,我们检查磁盘空间空闲情况:

 

[oracle@SimpleLinux ~]$ df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda1              48G   24G   22G  52% /

tmpfs                 6.0G  256M  5.8G   5% /dev/shm

/dev/mapper/VolGrp01-lv1

                      194M  5.6M  179M   4% /voltest01

 

当前/目录对应大小48G,使用24G,有22G可用空间。下面创建表空间:

 

SQL> create temporary tablespace temptest tempfile size 5G

  2  extent management local uniform size 1m;

 

Tablespace created

 

和创建同样大小数据表空间相比起来,执行创建临时表空间语句速度很快。之后查看磁盘空间情况。

 

[oracle@SimpleLinux ~]$ df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda1              48G   24G   22G  52% /

tmpfs                 6.0G  256M  5.8G   5% /dev/shm

/dev/mapper/VolGrp01-lv1

                      194M  5.6M  179M   4% /voltest01

 

容量上没有任何变化,如果Oracle创建了5G空间,至少会显示在磁盘大小上。但是,从Oracle内部注册体系和文件系统中,我们都是可以看到临时文件的生成。

 

SQL> select file_name, file_id, tablespace_name from dba_temp_files;

 

FILE_NAME                         FILE_ID TABLESPACE_NAME

------------------------------ ---------- ---------------

/u01/app/oradata/ORA11G/datafi          1 TEMP

le/o1_mf_temp_92t73qm8_.tmp              

 

/u01/app/oradata/ORA11G/datafi          2 TEMPTEST

le/o1_mf_temptest_9j80859z_.tm           

p                                        

 

[oracle@SimpleLinux datafile]$ ls -l | grep temptest

-rw-r----- 1 oracle oinstall 5368717312 Feb 19 08:55 o1_mf_temptest_9j80859z_.tmp

 

这个是Oracle临时数据文件的特性,Oracle临时文件和数据文件不同,创建之后是不直接占满空间的。我们都有这样的经历,创建一个很大的数据表空间,create/add过程依据不同的系统IO情况,是很消耗时间的。但是临时文件不是,一个上十几G的临时文件可以在很快的创建成功。

但是,这个过程其实是“障眼法”。Oracle虽然创建了临时文件,文件系统中也分配显示大小文件,但是空间却没有真正的分配。这在一些文献中称为“稀疏文件”,文件架构范围都在,但是没有实际写入过程。TempFile中的allocated,也就与稀疏文件有关。

注意:这就告诉我们系统部署人员,要注意临时文件的这个特性,不要以为磁盘上有很多的空间。

此时,我们观察视图dba_temp_free_space,结果如下:

 

SQL> select * from dba_temp_free_space;

 

TABLESPACE_NAME TABLESPACE_SIZE ALLOCATED_SPACE FREE_SPACE

--------------- --------------- --------------- ----------

TEMP                  481296384       481296384  480247808

TEMPTEST             5368709120         1048576  5367660544

 

Tablespace_size5368709120bytes大小,折合5G。这就是我们对临时表空间Temptest定义值

Allocated_space1048576bytes,折合1M。我们创建了临时文件,即使是稀疏结构,在文件系统上也会有一些元数据信息占据空间。此时的allocated_space=1M也是合理的。

Free_Space5367660544bytes,折合5119M。如果加入1Mallocated_size),就是5120M,折合5G,与Tablespace_size对应。

目前数据库没有使用temptest进行操作,所以对新的临时文件而言,我们可以得到如下结论:

 

ü  新创建的数据文件是以“稀疏文件”的方式,虽然创建成功,但是在文件系统中不是写入完全,空间占据是没有分配的状态;

ü  新创建文件情况下:Allocated_space最开始表示元数据信息;

ü  新创建文件情况下:Free_Space表示没有分配的空间;

 

下面我们使用临时表进行空间使用。

 

3、临时表使用情况下实验

 

临时表常见的场景是临时数据表。Oracle临时表的数据都是保存在临时表空间里面,当向数据表中insert插入数据之后,就会伴随Temp临时段的分配。

首先创建出临时表:

 

 

SQL> create global temporary table t_temp tablespace temptest as select * from t where 1=0;

Table created

 

SQL> select count(*) from t_temp;

  COUNT(*)

----------

         0

 

创建之后,查看dba_temp_free_space视图变化。

 

SQL> select * from dba_temp_free_space;

 

TABLESPACE_NAME TABLESPACE_SIZE ALLOCATED_SPACE FREE_SPACE

--------------- --------------- --------------- ----------

TEMP                  481296384       481296384  480247808

TEMPTEST             5368709120         1048576  5367660544

 

空临时表数据段,没有引起临时表空间分配动作。插入数据,笔者过去准备过一个约2G数据表,插入到临时表中。

 

SQL> insert into t_temp select * from t;

19360512 rows inserted

 

插入动作比较慢,之后检查操作系统层面分配情况。

 

[oracle@SimpleLinux datafile]$ df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda1              48G   26G   20G  57% /

tmpfs                 6.0G  256M  5.8G   5% /dev/shm

/dev/mapper/VolGrp01-lv1

                      194M  5.6M  179M   4% /voltest01

 

[oracle@SimpleLinux datafile]$ ls -l | grep temptest

-rw-r----- 1 oracle oinstall 5368717312 Feb 19 09:10 o1_mf_temptest_9j80859z_.tmp

 

注意:文件系统层面发生了变化,刚创建5G文件的时候,是没有额外的变化的。插入2G数据之后,存储层面发生变化。Used字段从24G上升到26G这说明:插入过程才进行文件层面的分配,分配约2G空间给稀疏文件。

视图情况如下:

 

SQL> select * from dba_temp_free_space;

 

TABLESPACE_NAME TABLESPACE_SIZE ALLOCATED_SPACE FREE_SPACE

--------------- --------------- --------------- ----------

TEMP                  481296384       481296384  480247808

TEMPTEST             5368709120      2248146944 3120562176

 

Allocated_space2248146944bytes,合计2144M,进而2.09G空间。Free_Space3120562176bytes,合计2976M,进而2.90625G。两者合计依然能够保持5G

Allocated_Space此时显然包括正在使用临时表所在空间大小,也就是本次进行文件拓展的情况。Free_Space是没有在文件系统中分配的大小。

 

SQL> select sql_id, tablespace, contents, segtype, extents, blocks from v$tempseg_usage;

 

SQL_ID        TABLESPACE                      CONTENTS  SEGTYPE      EXTENTS     BLOCKS

------------- ------------------------------- --------- --------- ---------- ----------

9m7787camwh4m TEMPTEST                        TEMPORARY DATA            2143     274304

 

此时,我们得到结论:当使用Temp空间的时候,需要从文件系统中请求空间使用。Allocated_space表示正在使用的空间对象,而Free_Space表示没有分配给稀疏文件的空间。

下面,我们释放这部分临时段对象。

 

4Commit后的数据情况

 

我们将数据commit之后,数据表t_temp临时段就会自动释放。后台进程smon就会回收空间。

 

SQL> commit;

Commit complete

 

SQL> select count(*) from t_temp where rownum<10;

  COUNT(*)

----------

         0

 

SQL> select sql_id, tablespace, contents, segtype, extents, blocks from v$tempseg_usage;

 

SQL_ID        TABLESPACE                      CONTENTS  SEGTYPE      EXTENTS     BLOCKS

------------- ------------------------------- --------- --------- ---------- ----------

 

此时,dba_temp_free_space的结果如下:

 

 

SQL> select * from dba_temp_free_space;

 

TABLESPACE_NAME TABLESPACE_SIZE ALLOCATED_SPACE FREE_SPACE

--------------- --------------- --------------- ----------

TEMP                  481296384       481296384  480247808

TEMPTEST             5368709120      2248146944  5367660544

 

Tablespace_size大小依然为5GAllocated_Space2248146944,合计2144M,约为2.09G注意:这个大小和刚刚我们使用临时表时候是一样的!也就是等于在稀疏文件中分配的大小。

Free_space5367660544,合计5119M。和没有使用Temptest前是相同的(5G-1M)。表示当前可以使用的临时空间。

临时段释放之后,文件系统中是不会将分配的空间进行回收的。

 

[oracle@SimpleLinux datafile]$ df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda1              48G   26G   20G  57% /

tmpfs                 6.0G  256M  5.8G   5% /dev/shm

/dev/mapper/VolGrp01-lv1

                      194M  5.6M  179M   4% /voltest01

 

5、结论

 

经过上面的分析,我们可以清晰地看到dba_free_temp_space的字段含义和Temp情况。

Allocated Space表示文件系统中给临时表空间稀疏文件真实分配的大小,也就是某个时候系统使用这个临时表空间最大的位置(类似于HWM)。从组成上,这个大小三部分组成:元数据信息(1M)、正在使用的临时段空间、当前没有使用但是曾经使用过的临时段空间。

Free_space表示的维度是从实用角度入手,表示当前表空间有多大空间可以使用。包括:当前没有使用但是曾经使用过的临时段空间、稀疏文件中未分配部分。

两个字段体积中有一部分属于共享,是当前没有使用但是曾经使用过的临时段空间部分。


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