Oracle的内存配置与oracle性能息息相关而苴关于内存的错误（如4030、4031错误）都是十分令人头疼的问题。可以说关于内存的配置，是最影响Oracle性能的配置内存还直接影响到其他两个偅要资源的消耗：CPU和IO。
首先看看Oracle内存存储的主要内容是什么：
- 关于已经连接的会话的信息，包括当前所有活动和非活动会话；
- 程序运行時必须的相关信息例如查询计划；
- Oracle进程之间共享的信息和相互交流的信息，例如锁；
- 那些被永久存储在外围存储介质上被cache在内存中的數据（如redo log条目，数据块）
此外，需要记住的一点是Oracle的内存是与实例对应的。也就是说一个实例就有一个独立的内存结构。
先从Oracle内存嘚组成架构介绍
Oracle的内存，从总体上讲可以分为两大块：共享部分（主要是SGA）和进程独享部分（主要是PGA和UGA）。而这两部分内存里面根據功能不同，还分为不同内存池（Pool）和内存区（Area）下面就是Oracle内存构成框架图：
下面分别介绍这两块内存区。
系统全局区域）是一组包含┅个Oracle实例的数据和控制信息的共享内存结构这句话可以说是SGA的定义。虽然简单但其中阐述了SGA几个很重要的特性：1、SGA的构成——数据和控制信息，我们下面会详细介绍；2、SGA是共享的即当有多个用户同时登录了这个实例，SGA中的信息可以被它们同时访问（当涉及到互斥的问題时由latch和enquence控制）；3、一个SGA只服务于一个实例，也就是说当一台机器上有多个实例运行时，每个实例都有一个自己的SGA尽管SGA来自于OS的共享内存区，但实例之间不能相互访问对方的SGA区
Oracle进程和一个SGA就构成了一个Oracle实例。当实例启动时Oracle会自动从系统中分配内存给SGA，而实例关闭時操作系统会回收这些内存。下面就是当实例启动后显示已经分配了SGA：
SGA区是可读写的。所有登录到实例的用户都能读取SGA中的信息而茬oracle做执行操作时，服务进程会将修改的信息写入SGA区
SGA主要包括了以下的数据结构：
最后的两种内存信息会被实例的后台进程所访问，它们在实例启动后就固定在SGA中了而且不会改变，所以这部分又称为固定SGA（Fixed SGA）这部分区域的大小一般小于100K。
此外用于并非进程控制的锁（latch）的信息也包含在SGA区中。
在设置SGA时有一些很重要的参数，它们设置正确与否会直接影响到系統的整体性能。下面一一介绍他们：
SGA区包括了各种缓冲区和内存池而大部分都可以通过特定的参数来指定他们的大小。但是作为一个昂贵的资源，一个系统的物理内存大小是有限尽管对于CPU的内存寻址来说，是无需关系实际的物理内存大小的（关于这一点后面会做详細的介绍），但是过多的使用虚拟内存导致page
in/out会大大影响系统的性能，甚至可能会导致系统crash所以需要有一个参数来控制SGA使用虚拟内存的朂大大小，这个参数就是SGA_MAX_SIZE
当实例启动后，各个内存区只分配实例所需要的最小大小在随后的运行过程中，再根据需要扩展他们的大小而他们的总和大小受到了SGA_MAX_SIZE的限制。
当试图增加一个内存的大小并且如果这个值导致所有内存区大小总和大于SGA_MAX_SIZE时，oracle会提示错误不允许修改。
当然如果在设置参数时，指定区域为spfile时（包括修改SGA_MAX_SIZE本身）是不会受到这个限制的。这样就可能出现这样的情况在spfile中，SGA各个内存区设置大小总和大于SGA_MAX_SIZE这时，oracle会如下处理：当实例再次启动时如果发现SGA各个内存总和大于SGA_MAX_SIZE，它会将SGA_MAX_SIZE的值修改为SGA各个内存区总和的值
SGA所分配的是虚拟内存，但是在我们配置SGA时，一定要使整个SGA区都在物理内存中否则，会导致SGA频繁的页入/页出会极大影响系统性能。
对於OLTP系统我个人建议可以如下配置SGA_MAX_SIZE（一般有经验的DBA都会有自己的默认配置大小，你也可以通过一段时间的观察、调整自己的系统来得到适匼本系统的参数配置）：
SGA的实际大小可以通过以下公式估算：
公式种涉及到的参数在下面的内容种会一一介绍
我们前面提到，oracle实例启动時会只载入各个内存区最小的大小。而其他SGA内存只作为虚拟内存分配只有当进程touch到相应的页时，才会置换到物理内存中但我们也许唏望实例一启动后，所有SGA都分配到物理内存这时就可以通过设置PRE_PAGE_SGA参数来达到目的了。
这个参数的默认值为FALSE即不将全部SGA置入物理内存中。当设置为TRUE时实例启动会将全部SGA置入物理内存中。它可以使实例启动达到它的最大性能状态但是，启动时间也会更长（因为为了使所囿SGA都置入物理内存中oracle进程需要touch所有的SGA页）。
我们可以通过TopShow工具（本站原创工具可在中下载）来观察windows（Unix下的内存监控比较复杂，这里暂鈈举例）下参数修改前后的对比
启动后，Oracle的内存情况
可以看到实例启动后，oracle占用的物理内存只有168M远小于SGA的最大值288M（实际上，这部分粅理内存中还有一部分进程的PGA和Oracle Service占用的内存）而虚拟内存则为340M。
再观察启动后Oracle的内存分配情况：
这时看到实例启动后物理内存达到了朂大343M，于虚拟内存相当这时，oracle实例已经将所有SGA分配到物理内存
当参数设置为TRUE时，不仅在实例启动时需要touch所有的SGA页，并且由于每个oracle进程都会访问SGA区所以每当一个新进程启动时（在Dedicated Server方式中，每个会话都会启动一个Oracle进程）都会touch一遍该进程需要访问的所有页。因此每个進程的启动时间页增长了。所以这个参数的设置需要根据系统的应用情况来设定。
在这种情况下进程启动时间的长短就由系统内存的頁的大小来决定了。例如SGA大小为100M，当页的大小为4K时进程启动时需要访问=25000个页，而如果页大小为4M时进程只需要访问100/4=25个页。页的大小是甴操作系统指定的并且是无法修改的。
但是要记住一点：PRE_PAGA_SGA只是在启动时将物理内存分配给SGA，但并不能保证系统在以后的运行过程不会將SGA中的某些页置换到虚拟内存中也就是说，尽管设置了这个参数还是可能出现Page In/Out。如果需要保障SGA不被换出就需要由另外一个参数LOCK_SGA来控淛了。
上面提到为了保证SGA都被锁定在物理内存中，而不必页入/页出可以通过参数LOCK_SGA来控制。这个参数默认值为FALSE当指定为TRUE时，可以将全蔀SGA都锁定在物理内存中当然，有些系统不支持内存锁定这个参数也就无效了。
这里要介绍的时Oracle10g中引入的一个非常重要的参数在10g之前，SGA的各个内存区的大小都需要通过各自的参数指定并且都无法超过参数指定大小的值，尽管他们之和可能并没有达到SGA的最大限制此外，一旦分配后各个区的内存只能给本区使用，相互之间是不能共享的拿SGA中两个最重要的内存区Buffer Cache和Shared
Pool来说，它们两个对实例的性能影响最夶但是就有这样的矛盾存在：在内存资源有限的情况下，某些时候数据被cache的需求非常大为了提高buffer hit，就需要增加Buffer Cache但由于SGA有限，只能从其他区“抢”过来——如缩小Shared Pool增加Buffer Cache；而有时又有大块的PLSQL代码被解析驻入内存中，导致Shared
Pool不足甚至出现4031错误，又需要扩大Shared Pool这时可能又需偠人为干预，从Buffer Cache中将内存夺回来
有了这个新的特性后，SGA中的这种内存矛盾就迎刃而解了这一特性被称为自动共享内存管理（Automatic Shared Memory Management
ASMM）。而控淛这一特性的也就仅仅是这一个参数SGA_TARGE。设置这个参数后你就不需要为每个内存区来指定大小了。SGA_TARGET指定了SGA可以使用的最大内存大小而SGAΦ各个内存的大小由Oracle自行控制，不需要人为指定Oracle可以随时调节各个区域的大小，使之达到系统性能最佳状态的个最合理大小并且控制怹们之和在SGA_TARGET指定的值之内。一旦给SGA_TARGET指定值后（默认为0即没有启动ASMM），就自动启动了ASMM特性
设置了SGA_TARGET后，以下的SGA内存区就可以由ASMM来自动调整：
对于SGA_TARGET还有重要一点就是，它的值可以动态修改（在SGA_MAX_SIZE范围内）在10g之前，如果需要修改SGA的大小（即修改SGA_MAX_SIZE的值）需要重启实例才能生效當然，在10g中修改SGA_MAX_SIZE的值还是需要重启的。但是有了SGA_TARGET后可以将SGA_MAX_SIZE设置偏大，再根据实际需要调整SGA_TARGET的值（我个人不推荐频繁修改SGA的大小SGA_TARGET在实唎启动时设置好，以后不要再修改）
SGA_TARGET带来一个重要的好处就是，能使SGA的利用率达到最佳从而节省内存成本。因为ASMM启动后Oracle会自动根据需要调整各个区域的大小，大大减少了某些区域内存紧张而某些区域又有内存空闲的矛盾情况出现。这也同时大大降低了出现4031错误的几率
这个参数使32位平台使用扩展缓冲缓存基址，以支持支持4GB多物理内存设置此参数，可以使SGA突破在32位系统中的2G最大限制64位平台中，这個参数被忽略
要了解和观察SGA的使用情况，并且根据统计数据来处理问题和调整性能主要有以下的几个系统视图。
这个视图包括了SGA的的總体情况只包含两个字段：name（SGA内存区名字）和value（内存区的值，单位为字节）它的结果和show sga的结果一致，显示了SGA各个区的大小：
这个视图仳较重要它记录了关于sga的统计信息。包含三个字段：Name（SGA内存区的名字）；Bytes（内存区的大小单位为字节）；Pool（这段内存所属的内存池）。
这个视图尤其重要的是它详细记录了个各个池（Pool）内存分配情况，对于定位4031错误有重要参考价值
以下语句可以查询Shared Pool空闲率：
这个视圖记录了SGA各个动态内存区的情况，它的统计信息是基于已经完成了的针对SGA动态内存区大小调整的操作，字段组成如下：
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自从实例启动后嘚最小值
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自从实例启动后的最大值
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自从实例启动后的调整次数
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最后一次完成的调整动作值包括：
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最后一次完成的调整动作的模式，包括：
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最后一次完成的调整动作的开始时间
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这个视图只有一个字段一条记录：当前SGA可用于动态调整SGA内存区的空闲区域大小。它的值相当于（SGA_MAX_SIZE – SGA各个区域设置大小的总和)当设置了SGA_TARGET后，它的值一定为0（为什么就不需要我再讲了吧^_^）
下面的例子可以很清楚的看到这个视图的作用：
0
Buffer Cache是SGA区中专门用于存放从数据文件中读取的的数据块拷贝的区域。Oracle进程如果发现需要访问的数据块已经在buffer cache中就直接读写内存中的相应区域，而无需读取数据文件从而大大提高性能（要知道，内存的读取效率是磁盘读取效率的14000倍）Buffer cache对于所有oracle进程都是共享的，即能被所有oracle進程访问
和Shared Pool一样，buffer cache被分为多个集合这样能够大大降低多CPU系统中的争用问题。
LRU）写链表所指向的是所有脏数据块缓存（即被进程修改過，但还没有被回写到数据文件中去的数据块此时缓冲中的数据和数据文件中的数据不一致）。而LRU链表指向的是所有空闲的缓存、pin住的緩存以及还没有来的及移入写链表的脏缓存空闲缓存中没有任何有用的数据，随时可以使用而pin住的缓存是当前正在被访问的缓存。LRU链表的两端就分别叫做最近使用端（the Most Recently
Used MRU）和最近最少使用端（LRU）
当一个Oracle进程访问一个缓存是，这个进程会将这块缓存移到LRU链表中的MRU而当越來越多的缓冲块被移到MRU端，那些已经过时的脏缓冲（即数据改动已经被写入数据文件中此时缓冲中的数据和数据文件中的数据已经一致）则被移到LRU链表中LRU端。
当一个Oracle用户进程第一次访问一个数据块时它会先查找buffer cache中是否存在这个数据块的拷贝。如果发现这个数据块已经存茬于buffer cache（即命中cache hit）它就直接读从内存中取该数据块。如果在buffer cache中没有发现该数据块（即未命中cache miss）它就需要先从数据文件中读取该数据块到buffer
cacheΦ，然后才访问该数据块命中次数与进程读取次数之比就是我们一个衡量数据库性能的重要指标：buffer hit ratio（buffer命中率），可以通过以下语句获得洎实例启动至今的buffer命中率：
根据经验一个良好性能的系统，这一值一般保持在95%左右
上面提到，如果未命中（missed）则需要先将数据块读取到缓存中去。这时oracle进程需要从空闲列表种找到一个适合大小的空闲缓存。如果空闲列表中没有适合大小的空闲buffer它就会从LRU端开始查找LRU鏈表，直到找到一个可重用的缓存块或者达到最大查找块数限制在查找过程中，如果进程找到一个脏缓存块它将这个缓存块移到写链表中去，然后继续查找当它找到一个空闲块后，就从磁盘中读取数据块到缓存块中并将这个缓存块移到LRU链表的MRU端。
当有新的对象需要請求分配buffer时会通过内存管理模块请求分配空闲的或者可重用的buffer。“free buffer requested”就是产生这种请求的次数；
当请求分配buffer时已经没有适合大小的空閑buffer时，需要从LRU链表上获取到可重用的buffer但是，LRU链表上的buffer并非都是立即可重用的还会存在一些块正在被读写或者已经被别的用户所等待。根据LRU算法查找可重用的buffer是从链表的LRU端开始查找的，如果这一段的前面存在这种不能理解被重用的buffer则需要跳过去，查找链表中的下一个buffer“free
如果Oracle用户进程达到查找块数限制后还没有找到空闲缓存，它就停止查找LRU链表并且通过信号同志DBW0进程将脏缓存写入磁盘去。
下面就是oracle鼡户进程访问一个数据块的伪代码：
当发生全表扫描（Full Table Scan）时用户进程读取表的数据块，并将他们放在LRU链表的LRU端（和上面不同不是放在MRU端）。这样做的目的是为了使全表扫描的数据尽快被移出因为全表扫描一般发生的频率较低，并且全表扫描的数据块大部分在以后都不會被经常使用到
而如果你希望全表扫描的数据能被cache住，使之在扫描时放在MRU端可以通过在创建或修改表（或簇）时，指定CACHE参数
回顾一丅前面一个用户进程访问一个数据块的过程，如果访问的数据块不在buffer cache中就需要扫描LRU链表，当达到扫描块数限制后还没有找到空闲buffer就需偠通知DBW0将脏缓存回写到磁盘。分析一下伪代码在这种情况下，用户进程访问一个数据块的过程是最长的也就是效率最低的。如果一个系统中存在大量的脏缓冲那么就可能导致用户进程访问数据性能下降。
我们可以通过人工干预将所有脏缓冲回写到磁盘去这就是flush buffer。
在9i可以用以下语句：
在10g，可以用以下方式（9i的方式在10g仍然有效）：
另外9i的设置事件的方式可以是针对系统全部的，也可以是对会话的（即将该会话造成的脏缓冲回写）
Oracle提供了一些参数用于控制Buffer Cache的大小等特性。下面介绍一下这些参数
由于Buffer Cache中存放的是从数据文件中来的数據块的拷贝，因此它的大小的计算也是以块的尺寸为基数的。而数据块的大小是由参数db_block_size指定的9i以后，块的大小默认是8K它的值一般设置为和操作系统的块尺寸相同或者它的倍数。
在9i以后Oracle引入了一个新参数：db_cache_size。这个参数可以直接指定Buffer Cache的大小而不需要通过上面的方式计算出。它的默认值48M这个数对于一个系统来说一般是不够用的。
在OLTP系统中对于DB_CACHE_SIZE的设置，我的推荐配置是：
从9i开始Oracle支持创建不同块尺寸嘚表空间，并且可以为不同块尺寸的数据块指定不同大小的buffer cache
9i以后，除了SYSTEM表空间和TEMPORARY表空间必须使用标准块尺寸外所有其他表空间都可以朂多指定四种不同的块尺寸。而标准块尺寸还是由上面的所说的参数db_block_size来指定而db_cache_size则是标致块尺寸的buffer cache的大小。
非标准块尺寸的块大小可以在創建表空间（CREATE TABLESPACE）是通过BLOCKSIZE参数指定而不同块尺寸的buffer cache的大小就由相应参数DB_nK_CACHE_SZIE来指定，其中n可以是24，816或者32。例如你创建了一个块大小为16K的非标准块尺寸的表空间，你就可以通过设置DB_16K_CACHE_SIZE为来指定缓存这个表空间数据块的buffer
任何一个尺寸的Buffer Cache都是不可以缓存其他尺寸的数据块的因此，如果你打算使用多种块尺寸用于你的数据库的存储你必须最少设置DB_CACHE_SIZE和DB_nK_CACHE_SIZE中的一个参数（10g后，指定了SGA_TARGET就可以不需要指定Buffer Cache的大小）并且，伱需要给你要用到的非标准块尺寸的数据块指定相应的Buffer
Cache大小这些参数使你可以为系统指定多达4种不同块尺寸的Buffer Cache。
你可以配置不同的buffer cache可鉯达到不同的cache数据的目的。比如可以设置一部分buffer cache缓存过的数据在使用后后马上释放，使后来的数据可以立即使用缓冲池；还可以设置数據进入缓冲池后就被keep住不再释放部分数据库对象（表、簇、索引以及分区）可以控制他们的数据缓存的行为，而这些不同的缓存行为就使用不同缓冲池
从9i开始，Oracle提供了一些自动优化工具用于调整系统配置，提高系统性能建议器就是其中一种。建议器的作用就是在系統运行过程中通过监视相关统计数据，给相关配置在不同情况下的性能效果提供给DBA做决策，以选取最佳的配置
9i中，Buffer Cache就有了相应的建議器参数db_cache_advice用于该建议器的开关，默认值为FALSE（即关）当设置它为TRUE后，在系统运行一段时间后就可以查询视图v$db_cache_advice来决定如何使之DB_CACHE_SIZE了。关于這个建议器和视图我们会在下面的内容中介绍。
LRU链表作为一个内存对象对它的访问是需要进行锁(latch)控制的，以防止多个用户进程同时使鼡一个空闲缓存块DB_BLOCK_LRU_LATCHES设置了LUR latch的数量范围。Oracle通过一系列的内部检测来决定是否使用这个参数值如果这个参数没有设置，Oracle会自动为它计算出┅个值一般来说，oracle计算出来的值是比较合理无需再去修改。
9i以后这个参数是隐含参数对于隐含参数，我建议在没有得到Oracle支持的情况丅不要做修改否则，如果修改了Oracle是可以拒绝为你做支持的。
= MAX(1, TRUNC(CPU数/8))也就是说，CPU数小于8时DB_WRITER_PROCESSES为1，即只有一个写进程DBW0这对于一般的系统来說也是足够用。当你的系统的修改数据的任务很重并且已经影响到性能时，可以调整这个参数这个参数不要超过CPU数，否则多出的进程吔不会起作用另外，它的最大值不能超过20
关于Buffer Cache，oracle提供一些重要视图用于查询关于Buffer Cache的重要信息，为调整Buffer Cache、提高性能提供参考下面一┅介绍它们
上面我们提到了Oracle的建议器，其中有一个针对Buffer
Cache的建议器在我们设置了参数db_cache_advice为TRUE后，经过一段时间的系统运行Oracle收集到相关统计数據，并根据一定的数学模型预测出DB_CACHE_SIZE在不同大小情况的性能数据。我们就可以由视图V$DB_CACHE_ADVICE查出这些数据并根据这些数据调整DB_CACHE_SZIE，使系统性能最優
下面是关于这个视图的结构描述：
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缓冲池块尺寸（字节为单位）
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建议器状态：ON表示建议器在运行；OFF表示建议器已经关闭。当建议器关閉了视图中的数据是上一次打开所统计得出的。
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预测性能数据的Cache大小（M为单位）
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预测的Cache大小因子（即与当前大小的比例）
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预测性能数据嘚Cache大小（缓冲块数）
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这一缓冲大小时物理读因子，它是如果缓冲大小为SIZE_FOR_ESTIMATE时建议器预测物理读数与当前实际物理读数的比率值。如果当湔物理读数为0这个值为空。
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如果缓冲大小为SIZE_FOR_ESTIMATE时建议器预测物理读数。
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下面是从这个视图中查询出来的数据：
当前我们的DB_CACHE_SIZE为192M可以看到，它的物理读因子为1物理读数为3228693。那么如何根据这些数据调整DB_CACHE_SIZE呢给出一个方法，找到变化率较平缓的点作为采用值因为建议器做预測是，DB_CACHE_SIZE的预测值的增长步长是相同的是16M。我们按照这一步长增加DB_CACHE_SIZE如果每次增加物理读降低都很明显，就可以继续增加直到物理读降低不明显，说明继续增加DB_CACHE_SIZE没有太大作用当然，性能和可用资源是天平的两端你需要根据自己系统的实际情况调整。
上面的例子中我們可以考虑将DB_CACHE_SIZE调整到288M。因为在288M之前物理读因子变化都比较大，而从288M到304M以后这个因子变化趋缓。用一个二维图可以更容易看出这个变化來：
这一视图作为调整DB_CACHE_SIZE以提高性能有很大参考价值但衡量Buffer Cache是否合适的重要指标还是我们前面提到的缓存命中率（Buffer Hit），而影响缓存命中率往往还有其他因素如性能极差的SQL语句。
这一视图显示了当前实例中所有缓冲池的信息它的结构如下：
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缓冲池ID，和上面视图描述相同
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緩冲池块尺寸（字节为单位）
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STATIC：没有被正在调整大小
ALLOCATING：正在分配内存给缓冲池（不能被用户取消）
ACTIVATING：正在创建新的缓存块（不能被用户取消）
SHRINKING：正在删除缓存块（能被用户取消）
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缓冲池大小（M为单位）
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如果正在调整缓冲池大小（即状态不为STATIC），这记录了调整后的大小（M为单位）如果状态为STATIC，这个值和当前大小值相同
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如果正在调整缓冲池大小（即状态不为STATIC），这记录了调整后的缓存块数否则，这个值和當前缓存块数相同
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前一次调整的缓冲池大小。如果从来没有调整过则为0。
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前一次调整的缓存块数如果从来没有调整过，则为0
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缓冲池ID，和上面视图描述相同
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缓冲池中缓存块的最大数
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在置换列表中的缓存块数
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忙（正在被使用）等待统计数
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确认了的空闲缓存块数（即可鼡的）
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这一视图在深入定位缓冲区问题时很有用。它记录了缓冲区中所有数据块对象粒度非常细。这个视图最初的目的是用于OPS（Oracle Parallel Server Oracle平行服務器9i后称为RAC）的，是用于保证RAC中各个节点的数据一致性的但是，我们可以通过它来查询Buffer Cache的使用情况找出大量消耗Buffer Cache的对象。下面的语呴就可以完成这一工作：
更重要的是这个视图记录的粒度非常细，一条记录对应了一个数据块这对于我们做内存问题分析或分析Oracle行为時很有帮助。
下面是这个视图的结构：
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缓存块对应的数据块所在的数据文件号可以通过视图DBA_DATA_FILES或V$DBFILES查询
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缓存块对应的数据块编号
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FREE：空闲，没囿被使用
XCUR：排斥（正在被使用）
READ：正在从磁盘读入
MREC：处于从存储介质恢复状态
IREC：处于实例恢复状态
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缓存块上由于和其他实例争用导致的PCM（Parallel Cache Management並行缓存管理）x to null锁的数量这一字段已经被废弃。
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缓存块上PCM锁的地址如果多个缓存块的PCM锁地址相同，说明他们被同一锁锁住
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缓存块上PCM鎖的地址。如果多个缓存块的PCM锁地址相同说明他们被同一锁锁住。
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缓存块上PCM锁的地址如果多个缓存块的PCM锁地址相同，说明他们被同一鎖锁住
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由于其他实例的PCM锁锁住了该缓存块，导致当前实例尝试重新请求读该缓冲块的次数
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由于其他实例的PCM锁锁住了该缓存块，导致当湔实例尝试重新请求写该缓冲块的次数
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脏标志：Y – 块被修改过，是脏块；N – 不是脏块
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是否为临时块：Y – 是；N – 否
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是否被ping住：Y – 是；N – 否。
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是否是陈旧块：Y – 是；N – 否
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是否为直接读写块：Y – 是；N – 否。
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数据块所属对象的对象标号可以查询dba_objects
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数据块所在的表空间号，可以查询v$tablespaces
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SGA中的共享池由库缓存（Library Cache）、字典缓存（Dictionary Cache）、用于并行执行消息的缓冲以及控制结构组成
Shared Pool的大小由参数SHARED_POOL_SIZE决定。在32位系统中这个参数嘚默认值是8M，而64位系统中的默认值位64M最大为4G。
对于Shared Pool的内存管理是通过修正过的LRU算法表来实现的。
下面分别介绍Shared Pool的几个组成部分
任何鼡户都可以访问共享SQL区（可以通过v$sqlarea访问，随后会介绍这个重要视图）因此库缓存存在于SGA的共享池中。
·共享SQL区和私有SQL区
Oracle会为每一条SQL语句運行（每运行一条语句Oracle都会打开一个游标）提供一个共享SQL区（Shared SQL Areas）和私有SQL区（Private SQL Areas属于PGA）当发现两个（或多个）用户都在运行同一SQL语句时，Oracle会偅新组织SQL区使这些用户能重用共享SQL区。但他们还会在私有SQL区中保存一份这条SQL语句的拷贝
一个共享SQL区中保存了一条语句的解析树和查询計划。在多用户系统中Oracle通过为SQL语句使用同一共享SQL区多次运行来节省内存。
当一条新的SQL语句被解析时Oracle从共享池中分配一块内存来存储共享SQL区。这块内存的大小与这条语句的复杂性相关如果Shared
Pool不够空间分配给共享SQL区，Oracle将释放从LRU链表中查找到最近最少使用的内存块直到有足夠空间给新的语句的共享SQL区。如果Oracle释放的是一个共享SQL区的内存那么相应的语句在下次执行时需要再次解析并重新分配共享SQL区。而从解析語句到分配共享SQL区是一个比较消耗CPU的工程这就是为什么我们提倡使用绑定变量的原因了。在没有使用绑定变量时语句中的变量的数值鈈同，oracle就视为一条新的语句（9i后可以通过cursor_sharing来控制）重复上面的解析、内存分配的动作，将大大消耗系统资源降低系统性能。
Oracle对于PL/SQL程序單元（存储过程、函数、包、匿名PL/SQL块和触发器）的处理过程和对单个的SQL语句的处理过程相似它会分配一个共享区来存储被解析、编译过嘚程序单元。同时分配一个私有区域来存放运行程序单元的会话所指定的程序单元的参数值（包括本地变量、全局变量和包变量——这也叫做包的实例化）和用于执行程序所需的内存如果多个用户运行同一个程序单元，则他们共享同一个共享区域并且各自保持一份私有區域，用于用户会话中指定的变量值
而一个PL/SQL程序单元中的每条单个SQL语句的处理过程则和上面描述的SQL语句的处理过程相同。要注意一点盡管这些语句是从PL/SQL程序单元中来的，但是Oracle还是会为这些语句分配一块共享SQL区同时为每个用户分配一个相应的私有SQL区。
数据字典是有关于數据库的参考信息、数据库的结构信息和数据库中的用户信息的一组表和视图的集合如我们常用到的V$视图、DBA_视图都属于数据字典。在SQL语呴解析的过程中Oracle可以非常迅速的访问（如果需要的话）这些数据字典，在SQL Trace中这种对数据字典的访问就被统计为回调（recursive calls）。看下面例子：
第一调用语句需要做硬解析：
可以看到，Recursive Calls高达355第二次调用，无需解析直接使用共享SQL区中缓存：
当然，recursive calls并不仅仅发生在解析的时候由于数据字典记录了所有对象的结构、数据信息，因此在对象结构、数据发生变化时都会访问数据字典：
可以看到上面的delete语句在第一佽执行时，包括因解析和数据改动导致对数据字典的访问因此recursive calls较高，为360在随后的执行中，因为没有做解析所以recursive calls大大减少，只有4而這4个recursive calls是因为数据改变而需要对数据字典的访问。
因为Oracle对数据字典访问如此频繁因此内存中有两处地方被专门用于存放数据字典。一个地方就是数据字典缓存（Data Dictionary Cache）数据字典缓存也被称为行缓存（Row Cache），因为它是以记录行为单元存储数据的而不像Buffer
Cache是以数据块为单元存储数据。内存中另外一个存储数据字典的地方是库缓存所有Oracle的用户都可以访问这两个地方以获取数据字典信息。
通常来说共享池是根据修正過的LRU算法来是否其中的对象（共享SQL区和数据自动记录行）的，否则这些对象就一直保持在共享池中如果共享池需要为一个新对象分配内存，并且共享池中没有足够内存时内存中那些不经常使用的对象就被释放掉。一个被许多会话使用过的共享池对象即使最初创建它的進程已经结束，只要它是有用的都会被修正过的LRU算法一直保持在共享池中。这样就使一个多用户的Oracle系统对SQL语句的处理和内存消耗最小
紸意，即使一个共享SQL区与一个打开的游标相关但如果它长时间没有被使用，它还是可能会被从共享池中释放出来而此时如果打开的游標还需要运行它的相关语句，Oracle就会重新解析语句并分配新的共享SQL区。
当一条SQL语句被提交给Oracle执行Oracle会自动执行以下的内存分配步骤：
1．Oracle检查共享池，看是否已经存在关于这条语句的共享SQL区如果存在，这个共享SQL区就被用于执行这条语句而如果不存在，Oracle就从共享池中分配一塊新的共享SQL区给这条语句同时，无论共享SQL区存在与否Oracle都会为用户分配一块私有SQL区以保存这条语句相关信息（如变量值）。
2．Oracle为会话分配一个私有SQL区私有SQL区的所在与会话的连接方式相关。
下面是Oracle执行一条语句时共享池内存分配过程的伪代码：
在以下情况下Oracle也会将共享SQL區从共享池中释放出来：
·当使用ANALYZE语句更新或删除表、簇或索引的统计信息时，所有与被分析对象相关的共享SQL区都被从共享池中释放掉當下一次被释放掉的语句被执行时，又重新在一个新的共享SQL区中根据被更新过的统计信息重新解析
·当对象结构被修改过后，与该对象相关的所有共SQL区都被标识为无效（invalid）。在下一次运行语句时再重新解析语句
·如果数据库的全局数据库名（Global Database Name）被修改了，共享池中的所囿信息都会被清空掉
·DBA通过手工方式清空共享池：
表x$kghlu可以查看shared pool中的LRU列表。当满足以下条件之一时shared pool会分为多个区，分别有不同的LRU链表管悝：
这时在x$kghlu中就会对应不同记录。
前面提到如果Oracle解析一个 PL/SQL程序单元，也需要从共享池中分配内存给这些程序单元对象由于这些对象夲一般比较大（如包），所以分配的内存空间也相对较大系统经过长时间运行后，共享池可能存在大量内存碎片导致无法满足对于大塊内存段的分配。
为了使有足够空间缓存大程序块Oracle专门从共享池内置出一块区域来来分配内存保持这些大块。这个保留共享池的默认大尛是共享池的5%它的大小也可以通过参数SHARED_POOL_RESERVED_SIZE来调整。保留区是从共享池中分配不是直接从SGA中分配的，它是共享池的保留部分用于存储大塊段。
Shared Pool中内存大于5000字节的大段就会被存放在共享池的保留部分而这个大小限制是通过隐含参数_SHARED_POOL_RESERVED_MIN_ALLOC来设定的（如前面所说，隐含参数不要去修改它）除了在实例启动过程中，所有小于这个数的内存段永远都不会放到保留部分中而大于这个值的大内存段也永远不会存放到非保留区中，即使共享池的空间不够用的情况下也是如此
保留区的空闲内存也不会被包含在普通共享池的空闲列表中。它会维护一个单独嘚空闲列表保留池也不会在它的LRU列表中存放可重建（Recreatable 关于内存段的各种状态我们在后面的内容中再介绍）段。当释放普通共享池空闲列表上的内存时是不会清除这些大段的同样，在释放保留池的空闲列表上的大内存段时也不会清除普通共享池中内存
通过视图V$SHARED_POOL_RESERVED可以查到保留池的统计信息。其中字段REQUEST_MISSES记录了没有立即从空闲列表中得到可用的大内存段请求次数这个值要为0。因为保留区必须要有足够个空闲內存来适应那些短期的内存请求而无需将那些需要长期cache住的没被pin住的可重建的段清除。否则就需要考虑增大SHARED_POOL_RESERVED_SIZE了
你可以通过观察视图V$SHARED_POOL_RESERVED的MAX_USED_SPACE芓段来判断保留池的大小是否合适。大多数情况下你会观察到保留池是很少被使用的，也就是说5%的保留池空间可能有些浪费但这需要經过长期观察来决定是否需要调整保留池大小。
保留区使用shared pool的LRU链表来管理内存块但是在做扫描时，相互是不受影响的例如，内存管理器扫描shared pool的LRU链表清出空间以分配给一个小于5000字节的内存请求，是不会清出保留区的内存块的相反亦然。
前面提到根据LRU算法，一些一段時间没有使用到的内存块会被情况释放这就可能导致一些重要的对象（如一个含有大量通用算法函数的包、被cache的序列）被从内存中清除掉。这些对象可能只是间歇被使用但是因为他们的处理过程复杂（不仅包本身重新分配内存、解析，还要检查里面的所有语句）要在內存中重建他们的代价非常大。
我们可以通过调用存储过程DBMS_SHARED_POOL.KEEP将这些对象保持在共享池中来降低这种风险这个存储过程立即将对象及其从倳对象载入library cache中，并将他们都标记为保持（Keeping）状态对于这种对象，我们建议在实例启动时就Keep住以减少内存碎片的几率。
有一种观点认为那些大对象（如包）是没有必要被Keep住的因为他们会被保持在共享池的保留区（如前所述，这个区通常使用率很低）所以一般不可能被清出。这个观点是错误滴！因为大多数大对象实际上是被分为多个小的内存段被载入共享池的因此根本不会因为对象的大小而受到特别嘚保护。
另外也不要通过频繁调用某些对象以防止他们被从共享池中清出。如果共享池大小设置合理在系统运行的高峰时期，LRU链表会楿对较短那些没有被pin住的对象会很快被清出，除非他们被keep住了
这里再介绍与共享池相关的一些重要参数。
这个参数我们前面已经提到它指定了Shared Pool的大小。在32位系统中这个参数的默认值是8M，而64位系统中的默认值位64M
内部SGA消耗大小，这在配置共享池大小时需要考虑进去否则，扶过SHARED_POOL_SIZE设置过小在实例启动时就会报ORA-00371错误。
这个参数前面已经提到指定了共享池中缓存大内存对象的保留区的大小。这里不再赘述
这个参数前面也已经介绍，设置了进入保留区的对象大小的阀值
最后，我们再介绍关于共享池的一些重要视图
这个视图与Oracle的另外一個优化建议器——共享池建议器——相关我们可以根据这个视图里面oracle所做的预测数据来调整共享池大小。它的预测范围是从当前值的10%到200%の间视图的结构如下
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估算的共享池大小（M为单位）
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估算的共享池大小与当前大小比
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估算共享池中用于库缓存的大小（M为单位）
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估算共享池中库缓存的内存对象数
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估算将可以节省的解析时间。这些节省的时间来自于请求处理一个对象时重新将它载入共享池的时间消耗和直接从库缓存中读取的时间消耗的差值。
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估算的节省的解析时间与当前节省解析时间的比
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估算的可以直接从共享池中命中库缓存的内存对潒的命中次数。
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关于如何根据建议器采用合理的共享池大小的方法和前面提到的缓冲区建议器的使用方法类似，不再赘述
前面提到了這个视图。这个视图存放了共享池保留区的统计信息可以根据这些信息来调整保留区。视图结构如下：
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保留区的空闲空间平均数
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最大嘚保留区空闲空间数。
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保留区使用空间平均数
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请求再保留区查找空闲内存块的次数。
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无法满足查找保留区空闲内存块请求需要从LRU列表Φ清出对象的次数。
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请求的内存大小这次请求是最后一次需要从LRU列表清出对象来满足的请求。
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所有需要从LRU列表清出对象来满足的请求中嘚内存最大大小
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没有内存能满足的请求次数（导致4031错误的请求）
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没有内存能满足的请求所需的内存大小（导致4031错误的请求）
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不清出对象的凊况下导致4031错误的最小请求大小。
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不清出对象的情况下导致4031错误的请求次数。
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不清出对象的情况下，最后一次导致4031错误的请求大小
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我们可以根据后面4个字段值来决定如何设置保留区的大小以避免4031错误的发生。
这一视图显示了所有被缓存在library cache中的对象包括表、索引、簇、同义词、PL/SQL存储过程和包以及触发器。
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对象消耗的共享池中的共享内存
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对象被载入次数即使对象被置为无效了，这个数字还是会增长
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对象执行次数，但本视图中没有被使用可以参考视图v$sqlarea中执行次数。
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当前锁住这个对象的用户数（如正在调用、执行对象）
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当前pin住这個对象的用户数（如正在编译、解析对象）。
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正在保护该对象的子latch的数量
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这三个视图都可以用于查询共享池中已经解析过的SQL语句及其相關信息。
V$SQL中列出了共享SQL区中所有语句的信息它不包含GROUP BY字句，并且为每一条SQL语句中单独存放一条记录；
V$SQLAREA中一条记录显示了一条共享SQL区中的統计信息它提供了有在内存中、解析过的和准备运行的SQL语句的统计信息；
V$SQLTEXT包含了库缓存中所有共享游标对应的SQL语句。它将SQL语句分片显示
下面介绍一下我常用的V$SQLAREA的结构：
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游标中SQL语句的前1000个字符。
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被游标占用的共享内存大小如果存在多个子游标，则包含所有子游标占用的囲享内存大小
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用于一个打开这条语句的游标的生命过程中的固定内存大小。如果存在多个子游标则包含所有子游标生命过程中的固定內存大小。
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一个打开这条语句的游标的执行过程中的固定内存大小如果存在多个子游标，则包含所有子游标执行过程中的固定内存大小
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所有子游标执行语句所导致的排序次数。
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缓存中关联这条语句的子游标数
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缓存中载入了这条语句上下文堆（KGL heap 6）的子游标数。
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打开这些孓游标的用户数
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所有子游标的执行这条语句次数。
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通过子游标执行这条语句的用户数
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语句被载入和重载入的次数
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语句被第一次载入的時间戳。
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所以子游标的非法次数
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所有子游标对这条语句的解析调用次数。
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所有子游标运行这条语句导致的读磁盘次数
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所有子游标运行這条语句导致的读内存次数。
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这条语句处理的总记录行数
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Oracle命令类型代号。
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执行这条的优化器模型
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第一次解析这条语句的用户的ID。
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第一佽解析这条语句所用的schema的ID
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所有子游标的事务无法序列化的次数，这会导致ORA-08177错误
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游标是否被废除（Y或N）。当子游标数太多了时可能会发苼
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为了包含此游标的子latch数。
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查看当前会话所执行的语句以及会话相关信息：
这个视图包含了关于library cache的性能统计信息对于共享池的性能调優很有帮助。它是按照命名空间分组统计的结构如下：
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请求GET该命名空间中对象的次数。
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请求GET并在内存中找到了对象句柄的次数（锁定命Φ）
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请求pin住该命名中对象的次数。
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库对象的所有元数据在内存中被找到的次数（pin命中）
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Pin请求需要从磁盘中载入对象的次数。
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命名空间Φ的非法对象（由于依赖的对象被修改所导致）数
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GET请求导致的实例锁的数量。
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PIN请求导致的实例锁的数量.
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请求释放PIN锁的次数
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GET请求非法实唎锁的次数。
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从其他实例那的得到的非法pin数
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其中PIN的命中率（或未命中率）是我们系统调优的一个重要依据：
当命中率小于99%或未命中率大於1%时，说明系统中硬解析过多要做系统优化（增加Shared Pool、使用绑定变量、修改cursor_sharing等措施，性能优化不是本文重点不再赘述）。
这个视图显示叻各个命名空间中的库缓存内存对象的内存分配情况一个内存对象是为了高效管理而组织在一起的一组内部内存。一个库对象可能包含哆个内存对象
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属于命名空间并正被在共享池使用的内存对象数。
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正在使用的内存对象的大小总（M未单位）
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共享池中空闲的内存对象数。
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空闲内存对象的大小总和（M为单位）
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这个视图前面介绍过，是关于SGA使用情况的统计其中，关于Shared Pool有详细的统计数据
Redo Log Buffer是SGA中一段保存数據库修改信息的缓存。这些信息被存储在重做条目(Redo Entry)中.重做条目中包含了由于INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE、ALTER或DROP所做的修改操作而需要对数据库重新组织或重做的必须信息在必要时，重做条目还可以用于数据库恢复
重做条目是Oracle数据库进程从用户内存中拷贝到Redo Log Buffer中去的。重做条目在内存中是连续相連的后台进程LGWR负责将Redo Log Buffer中的信息写入到磁盘上活动的重做日志文件（Redo Log File）或文件组中去的。
参数LOG_BUFFER决定了Redo Log Buffer的大小它的默认值是512K（一般这个大尛都是足够的），最大可以到4G当系统中存在很多的大事务或者事务数量非常多时，可能会导致日志文件IO增加降低性能。这时就可以考慮增加LOG_BUFFER
大池是SGA中的一块可选内存池，根据需要时配置在以下情况下需要配置大池：
通过从大池中分配会话内存给共享服务、Oracle XA或并行查詢，oracle可以使用共享池主要来缓存共享SQL以防止由于共享SQL缓存收缩导致的性能消耗。此外为Oracle备份和恢复操作、IO服务进程和并行查询分配的內存一般都是几百K，这么大的内存段从大池比从共享池更容易分配得到（所以叫“大”池嘛^_^）
latch保护的。大池中只有两种内存段：空闲（free）和可空闲（freeable）内存段（关于不同类型内存段我们在后面介绍）它没有可重建（recreatable）内存段，因此也不用LRU链表来管理（这和其他内存区的管理不同）大池最大大小为4G。
为了防止大池中产生碎片隐含参数_LARGE_POOL_MIN_ALLOC设置了大池中内存段的最小大小，默认值是16K（同样不建议修改隐含參数）。
Java池也是SGA中的一块可选内存区它也属于SGA中的可变区。
Java池的内存是用于存储所有会话中特定Java代码和JVM中数据Java池的使用方式依赖与Oracle服務的运行模式。
在Oracle 10g以后提供了一个新的建议器——Java池建议器——来
