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Oracle 10g Shrink Table 详解

原创 Linux操作系统 作者:malei890 时间:2011-04-26 15:40:46 0 删除 编辑
本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2009/11/04/4764254.aspx
从10g开始,oracle开始提供Shrink的命令,假如我们的表空间中支持自动段空间管理 (ASSM),就可以使用这个特性缩小段,即降低HWM。这里需要强调一点,10g的这个新特性,仅对ASSM表空间有效,否则会报 ORA-10635: Invalid segment or tablespace type。
 
有关ASSM的详细信息,请参考我的Blog:Oracle 自动段空间管理
http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2009/12/07/4958989.aspx
 
如果经常在表上执行DML操作,会造成数据库块中数据分布稀疏,浪费大量空间。同时也会影响全表扫描的性能,因为全表扫描需要访问更多的数据块。从oracle10g开始,表可以通过shrink来重组数据使数据分布更紧密,同时降低HWM释放空闲数据块。
 
 
segment shrink分为两个阶段:
 
1、数据重组(compact):通过一系列insert、delete操作,将数据尽量排列在段的前面。在这个过程中需要在表上加RX锁,即只在需要移动的行上加锁。由于涉及到rowid的改变,需要enable row movement.同时要disable基于rowid的trigger.这一过程对业务影响比较小。
 
2、HWM调整:第二阶段是调整HWM位置,释放空闲数据块。此过程需要在表上加X锁,会造成表上的所有DML语句阻塞。在业务特别繁忙的系统上可能造成比较大的影响。
 
 
shrink space语句两个阶段都执行。
 
shrink space compact只执行第一个阶段。
如果系统业务比较繁忙,可以先执行shrink space compact重组数据,然后在业务不忙的时候再执行shrink space降低HWM释放空闲数据块。
 
shrink必须开启行迁移功能。
alter table table_name enable row movement ;
 
注意:alter table XXX enable row movement语句会造成引用表XXX的对象(如存储过程、包、视图等)变为无效。执行完成后,最好执行一下utlrp.sql来编译无效的对象。
 
 
语法:
alter table shrink space [ | compact | cascade ];
alter table shrink space compcat;
收缩表,相当于把块中数据打结实了,但会保持 high water mark;
 
alter table shrink space;
收缩表,降低 high water mark;
 
alter table shrink space cascade;
收缩表,降低 high water mark,并且相关索引也要收缩一下下。
 
alter index idxname shrink space;
回缩索引
 
 
1:普通表
 
Sql脚本,改脚本会生成相应的语句
select'alter table '||table_name||' enable row movement;'||chr(10)||'alter table '||table_name||' shrink space;'||chr(10)from user_tables;
 
select'alter index '||index_name||' shrink space;'||chr(10)from user_indexes;
 
2:分区表的处理
 
进行shrink space时 发生ORA-10631错误.shrink space有一些限制.
 
在表上建有函数索引(包括全文索引)会失败。
 
Sql脚本,改脚本会生成相应的语句
 
select 'alter table '||table_name||' enable row movement;'||chr(10)||'alter table '||table_name||' shrink space;'||chr(10) from user_tables where ;
 
select 'alter index '||index_name||' shrink space;'||chr(10) from user_indexes where uniqueness='NONUNIQUE' ;
 
select 'alter table '||segment_name||' modify subpartition '||partition_name||' shrink space;'||chr(10) from user_segments where segment_type='TABLE SUBPARTITION' ';
 
 
详细测试:
 
我们用系统视图all_objects来在上个测试的tablespace ASSM上创建测试表my_objects
 
/* Formatted on 2009-12-7 20:42:45 (QP5 v5.115.810.9015) */
CREATE TABLESPACE ASSM DATAFILE 'd:\ASSM01.dbf' SIZE 100M EXTENT MANAGEMENT LOCAL SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;
 
/* Formatted on 2009-12-7 20:39:26 (QP5 v5.115.810.9015) */
SELECT   TABLESPACE_NAME,
         BLOCK_SIZE,
         EXTENT_MANAGEMENT,
         ALLOCATION_TYPE,
         SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT
  FROM   dba_tablespaces
 WHERE   TABLESPACE_NAME = 'ASSM';
 
 
TABLESPACE_NAME         BLOCK_SIZE EXTENT_MAN ALLOCATIO SEGMEN
--------------------- ---------- ---------- --------- ------
ASSM                      8192         LOCAL       SYSTEM    AUTO 
1 row selected.
 
/* Formatted on 2009-12-7 20:44:15 (QP5 v5.115.810.9015) */
CREATE TABLE my_objects
TABLESPACE assm
AS
   SELECT   * FROM all_objects;
 
然后我们随机地从table MY_OBJECTS中删除一部分数据:
SQL> SELECT   COUNT ( * ) FROM my_objects;
COUNT(*)
----------
49477
SQL> delete from my_objects where object_name like '%C%';
SQL> delete from my_objects where object_name like '%U%';
SQL> delete from my_objects where object_name like '%A%';
 
现在我们使用show_space()来看看my_objects的数据存储状况:
注: show_space() 存储过程代码参看一下连接的附件
http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2009/12/07/4958989.aspx
 
SQL>exec show_space('my_objects','auto','T','Y');
Total Blocks............................768
Total Bytes.............................6291456
Unused Blocks...........................68
Unused Bytes............................557056
Last Used Ext FileId....................8
Last Used Ext BlockId...................649
Last Used Block.........................60
 *************************************************
The segment is analyzed
0% -- 25% free space blocks.............41
0% -- 25% free space bytes..............335872
25% -- 50% free space blocks............209
25% -- 50% free space bytes.............1712128
50% -- 75% free space blocks............190
50% -- 75% free space bytes.............1556480
75% -- 100% free space blocks...........229
75% -- 100% free space bytes............1875968
Unused Blocks...........................0
Unused Bytes............................0
Total Blocks............................11
Total bytes.............................90112
PL/SQL 过程已成功完成。
这里,table my_objects的HWM下有767个block,其中,free space为25-50%的block有209个,free space为50-75%的block有190个,free space为75-100%的block有229个. Total blocks 11个。
 
这种情况下,我们需要对这个table的现有数据行进行重组。
 
要使用assm上的shink,首先我们需要使该表支持行移动,可以用这样的命令来完成:
alter table my_objects enable row movement;
现在,就可以来降低my_objects的HWM,回收空间了,使用命令:
alter table bookings shrink space;
 
我们具体的看一下实验的结果:
SQL> alter table my_objects enable row movement;
表已更改。
SQL> alter table my_objects shrink space;
表已更改。
SQL>exec show_space('my_objects','auto','T','Y');
Total Blocks............................272
Total Bytes.............................2228224
Unused Blocks...........................0
Unused Bytes............................0
Last Used Ext FileId....................8
Last Used Ext BlockId...................265
Last Used Block.........................16
 *************************************************
The segment is analyzed
0% -- 25% free space blocks.............0
0% -- 25% free space bytes..............0
25% -- 50% free space blocks............0
25% -- 50% free space bytes.............0
50% -- 75% free space blocks............1
50% -- 75% free space bytes.............8192
75% -- 100% free space blocks...........0
75% -- 100% free space bytes............0
Unused Blocks...........................0
Unused Bytes............................0
Total Blocks............................257
Total bytes.............................2105344
 
在执行玩shrink命令后,我们可以看到,table my_objects的HWM现在降到了271的位置,而且HWM下的block的空间使用状况,Total blocks 的block有257个,free space 为25-50% Block只有0个。
 
 
Shrink 的实现机制:
我们接下来讨论一下shrink的实现机制,我们同样使用讨论move机制的那个实验来观察。
/* Formatted on 2009-12-7 20:58:40 (QP5 v5.115.810.9015) */
CREATE TABLE TEST_HWM (id  INT, name CHAR (2000))
TABLESPACE ASSM;
 
INSERT INTO TEST_HWM  VALUES   (1, 'aa');
INSERT INTO TEST_HWM  VALUES   (2, 'bb');
INSERT INTO TEST_HWM  VALUES   (2, 'cc');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (3, 'dd');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (4, 'ds');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (5, 'dss');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (6, 'dss');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (7, 'ess');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (8, 'es');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (9, 'es');
INSERT INTO TEST_HWM VALUES   (10, 'es');
 
我们来看看这个table的rowid和block的ID和信息:
/* Formatted on 2009-12-7 21:00:02 (QP5 v5.115.810.9015) */
SQL>SELECT   ROWID, id, name FROM TEST_HWM;ROWID ID NAME
ROWID                       ID NAME
-------------------------------------    ---------- --------
AAANMEAAIAAAAEcAAA          3 dd
AAANMEAAIAAAAEcAAB          4 ds
AAANMEAAIAAAAEcAAC          5 dss
AAANMEAAIAAAAEdAAA          6 dss
AAANMEAAIAAAAEdAAB          7 ess
AAANMEAAIAAAAEdAAC          8 es
AAANMEAAIAAAAEeAAA          9 es
AAANMEAAIAAAAEeAAB         10 es
AAANMEAAIAAAAEgAAA          1 aa
AAANMEAAIAAAAEgAAB          2 bb
AAANMEAAIAAAAEgAAC          2 cc
 
/* Formatted on 2009-12-7 21:00:49 (QP5 v5.115.810.9015) */
SQL>SELECT   EXTENT_ID,
         FILE_ID,
         RELATIVE_FNO,
         BLOCK_ID,
         BLOCKS
  FROM   dba_extents
 WHERE   segment_name = 'TEST_HWM';
 
 EXTENT_ID    FILE_ID RELATIVE_FNO   BLOCK_ID     BLOCKS
---------- ---------- ------------ ---------- ----------
         0          8            8        281          8
1 row selected.
 
然后从table test_hwm中删除一些数据:
delete from TEST_HWM where id = 2;
delete from TEST_HWM where id = 4;
delete from TEST_HWM where id = 3;
delete from TEST_HWM where id = 7;
delete from TEST_HWM where id = 8;
 
观察table test_hwm的rowid和blockid的信息:
SQL> select rowid , id,name from TEST_HWM;
ROWID                          ID NAME
------------------------------------------ ---------- ---------
AAANMEAAIAAAAEcAAC          5 dss
AAANMEAAIAAAAEdAAA          6 dss
AAANMEAAIAAAAEeAAA          9 es
AAANMEAAIAAAAEeAAB         10 es
AAANMEAAIAAAAEgAAA          1 aa
 
/* Formatted on 2009-12-7 21:00:49 (QP5 v5.115.810.9015) */
SQL>SELECT   EXTENT_ID,
         FILE_ID,
         RELATIVE_FNO,
         BLOCK_ID,
         BLOCKS
  FROM   dba_extents
 WHERE   segment_name = 'TEST_HWM';
 
 EXTENT_ID    FILE_ID RELATIVE_FNO   BLOCK_ID     BLOCKS
---------- ---------- ------------ ---------- ----------
         0          8            8        281          8
1 row selected.
 
从以上的信息,我们可以看到,在table test_hwm中,剩下的数据是分布在AAAAEc,AAAAEd,AAAAEf,AAAAEg这样四个连续的block中。
 
SQL> exec show_space('TEST_HWM','auto','T','Y');
Total Blocks............................8
Total Bytes.............................65536
Unused Blocks...........................0
Unused Bytes............................0
Last Used Ext FileId....................8
Last Used Ext BlockId...................281
Last Used Block.........................8
 *************************************************
The segment is analyzed
0% -- 25% free space blocks.............0
0% -- 25% free space bytes..............0
25% -- 50% free space blocks............1
25% -- 50% free space bytes.............8192
50% -- 75% free space blocks............3
50% -- 75% free space bytes.............24576
75% -- 100% free space blocks...........1
75% -- 100% free space bytes............8192
Unused Blocks...........................0
Unused Bytes............................0
Total Blocks............................0
Total bytes.............................0
 
我们可以看到目前这四个block的空间使用状况,AAAAEc,AAAAEd,AAAAEf,AAAAEg上各有一行数据,我们猜测free space为50-75%的3个block是这三个block,那么free space为25-50%的1个block就是AAAAEg了,剩下free space为 75-100% 的3个block,是HWM下已格式化的尚未使用的block。(在extent不大于于16个block时,是以一个extent为单位来移动的)
 
然后,我们对table my_objects执行shtink的操作:
SQL> alter table test_hwm enable row movement;
Table altered
SQL> alter table test_hwm shrink space;
Table altered
SQL> select rowid ,id,name from TEST_HWM;
ROWID                      ID NAME
------------------ ---------- ------------
AAANMEAAIAAAAEcAAA         10 es
AAANMEAAIAAAAEcAAC          5 dss
AAANMEAAIAAAAEcAAD          1 aa
AAANMEAAIAAAAEcAAE          9 es
AAANMEAAIAAAAEdAAA          6 dss
 
/* Formatted on 2009-12-7 21:00:49 (QP5 v5.115.810.9015) */
SQL>SELECT   EXTENT_ID,
         FILE_ID,
         RELATIVE_FNO,
         BLOCK_ID,
         BLOCKS
  FROM   dba_extents
 WHERE   segment_name = 'TEST_HWM';
 
 EXTENT_ID    FILE_ID RELATIVE_FNO   BLOCK_ID     BLOCKS
---------- ---------- ------------ ---------- ----------
         0          8            8        281          8
1 row selected.
 
当执行了shrink操作后,有意思的现象出现了。我们来看看oracle是如何移动行数据的,这里的情况和move已经不太一样了。我们知道,在move操作的时候,所有行的rowid都发生了变化,table所位于的block的区域也发生了变化,但是所有行物理存储的顺序都没有发生变化,所以我们得到的结论是,oracle以block为单位,进行了block间的数据copy。那么shrink后,我们发现,部分行数据的rowid发生了变化,同时,部分行数据的物理存储的顺序也发生了变化,而table所位于的block的区域却没有变化,这就说明,shrink只移动了table其中一部分的行数据,来完成释放空间,而且,这个过程是在table当前所使用的block中完成的。
 
那么Oracle具体移动行数据的过程是怎样的呢?我们根据这样的实验结果,可以来猜测一下:
Oracle是以行为单位来移动数据的。Oracle从当前table存储的最后一行数据开始移动,从当前table最先使用的block开始搜索空间,所以,shrink之前,rownum=10的那行数据(10,es),被移动到block AAAAEc上,写到(1,aa)这行数据的后面,所以(10,es)的rownum和rowid同时发生改变。然后是(9,es)这行数据,重复上述过程。这是oracle从后向前移动行数据的大致遵循的规则,那么具体移动行数据的的算法是比较复杂的,包括向ASSM的table中insert数据使用block的顺序的算法也是比较复杂的,大家有兴趣的可以自己来研究,在这里我们不多做讨论。
 
在shrink table的同时shrink这个table上的index:
alter table my_objects shrink space cascade;
同样地,这个操作只有当table上的index也是ASSM时,才能使用。
 
 
Move 和 Shrink 产生日志的对比
我们对比了同样数据量和分布状况的两张table,在move和shrink下生成的redo size(table上没有index的情况下):
/* Formatted on 2009-12-7 21:20:43 (QP5 v5.115.810.9015) */
SQL>SELECT   tablespace_name, SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT
  FROM   dba_tablespaces
 WHERE   tablespace_name IN ('ASSM', 'HWM');
 
TABLESPACE_NAME   SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT
------------------------------  ------------------------
ASSM                  AUTO
HWM                  MANUAL
SQL> create table my_objects tablespace ASSM as select * from all_objects where rownum<20000;
Table created
SQL> create table my_objects1 tablespace HWM as select * from all_objects where rownum<20000;
Table created
SQL> select bytes/1024/1024 from user_segments where segment_name = 'MY_OBJECTS';
BYTES/1024/1024
---------------
2.1875
SQL> delete from my_objects where object_name like '%C%';
7278 rows deleted
SQL> delete from my_objects1 where object_name like '%C%';
7278 rows deleted
SQL> delete from my_objects where object_name like '%U%';
2732 rows deleted
SQL> delete from my_objects1 where object_name like '%U%';
2732 rows deleted
SQL> commit;
Commit complete
SQL> alter table my_objects enable row movement;
Table altered
/* Formatted on 2009-12-7 21:21:48 (QP5 v5.115.810.9015) */
SQL>SELECT   VALUE
  FROM   v$mystat, v$statname
 WHERE   v$mystat.statistic# = v$statname.statistic#
         AND v$statname.name = 'redo size';
VALUE
----------
27808792
SQL> alter table my_objects shrink space;
Table altered
SQL>SELECT   VALUE
  FROM   v$mystat, v$statname
 WHERE   v$mystat.statistic# = v$statname.statistic#
         AND v$statname.name = 'redo size';
VALUE
----------
32579712
SQL> alter table my_objects1 move;
Table altered
SQL>SELECT   VALUE
  FROM   v$mystat, v$statname
 WHERE   v$mystat.statistic# = v$statname.statistic#
         AND v$statname.name = 'redo size';
VALUE
----------
32676784
对于table my_objects,进行shrink,产生了32579712 – 27808792=4770920,约4.5M的redo ;对table my_objects1进行move,产生了32676784-32579712= 97072,约95K的redo size。
 
结论:与move比较起来,shrink的日志写要大得多。
 
 
Shrink的几点问题:
1.      shrink后index是否需要rebuild:
 
因为shrink的操作也会改变行数据的rowid,那么,如果table上有index时,shrink table后index会不会变为UNUSABLE呢?
我们来看这样的实验,同样构建my_objects的测试表:
create table my_objects tablespace ASSM as select * from all_objects where rownum<20000;
create index i_my_objects on my_objects (object_id);
delete from my_objects where object_name like '%C%';
delete from my_objects where object_name like '%U%';
现在我们来shrink table my_objects:
SQL> alter table my_objects enable row movement;
Table altered
SQL> alter table my_objects shrink space;
Table altered
SQL> select index_name,status from user_indexes where index_name='I_MY_OBJECTS';
INDEX_NAME STATUS
------------------------------ --------
I_MY_OBJECTS VALID
我们发现,table my_objects上的index的状态为VALID,估计shrink在移动行数据时,也一起维护了index上相应行的数据rowid的信息。我们认为,这是对于move操作后需要rebuild index的改进。但是如果一个table上的index数量较多,我们知道,维护index的成本是比较高的,shrink过程中用来维护index的成本也会比较高。
 
2. shrink时对table的lock
在对table进行shrink时,会对table进行怎样的锁定呢?当我们对table MY_OBJECTS进行shrink操作时,查询v$locked_objects视图可以发现,table MY_OBJECTS上加了row-X (SX) 的lock:
SQL>select OBJECT_ID, SESSION_ID,ORACLE_USERNAME,LOCKED_MODE from v$locked_objects;
OBJECT_ID SESSION_ID ORACLE_USERNAME LOCKED_MODE
---------- ---------- ------------------ -----------
55422 153 DLINGER 3
SQL> select object_id from user_objects where object_name = 'MY_OBJECTS';
OBJECT_ID
----------
55422
那么,当table在进行shrink时,我们对table是可以进行DML操作的。
 
3. shrink对空间的要求
我们在前面讨论了shrink的数据的移动机制,既然oracle是从后向前移动行数据,那么,shrink的操作就不会像move一样,shrink不需要使用额外的空闲空间。

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