Oracle自動共享記憶體管理

從Oracle 10g開始，Oracle提供了自動SGA的管理（簡稱ASMM，即Automatic Shared Memory Management）新特性。所謂ASMM，就是指我們不再需要手工設定shared pool、buffer pool等若幹記憶體池的大小，而是為SGA設定一個總的大小尺寸即可。Oracle 10g資料庫會根據系統負載的變化，自動調整各個元件的大小，進而使得記憶體始終能夠流向最需要它的地方。

比如，假設某個系統，白天屬于OLTP應用，是以會需要較多的buffer cache。而該系統在晚上屬于DSS應用。對于DSS應用，很多的SQL語句由于都是進行全表掃描，是以都會采取并行方式完成。我們知道，并行時需要靠 若幹的從屬程序完成工作，而從屬程序會從large pool中進行配置設定。于是，晚上會需要較多的large pool。如果我們啟用了ASMM，則資料庫會根據負載的變化而自動的對記憶體大小進行調整，就不需要DBA進行手工調整了。

Oracle 10g提供了一個新的初始化參數：sga_target來啟動ASMM，該參數定義了整個SGA的總容量。同時，初始化參數statistics_level必須設定為typical或all才能啟動ASMM，否則如果設定為basic，則關閉ASMM。

ASMM隻能自動調整5個記憶體池的大小，它們是：shared pool、buffer cache、large pool、java pool和stream pool。我們不再需要設定shared_pool_size、db_cache_size、large_pool_size、 java_pool_size、streams_pool_size這五個初始化參數。而其他的記憶體池，比如log buffer、keep buffer cache等仍然需要DBA手工進行調整。

舉例來說，假設我們将sga_target設定為500MB，表示SGA總容量為500MB。但是如果我們需要配置100MB的keep buffer cache，則必須手工設定參數db_keep_cache_size為100MB。同時如果設定參數log_buffer為3MB，那麼shared pool、buffer cache等可以調整的5個部分的總容量就是397MB（500-100-3=397）。

Oracle 10g還提供了另一個初始化參數sga_max_size。sga_target的值不能超過sga_max_size的值，修改sga_max_size時，必須重新開機執行個體才能生效，而sga_target則可以線上修改，立即生效，無須重新開機執行個體。

為了實作ASMM，Oracle新引入了一個名為MMAN（Memory Manager）的背景程序。每隔很短的一段時間，MMAN程序就會啟動，然後去詢問一下Oracle提供的各個記憶體元件顧問，比如有buffer cache顧問，也有shared pool顧問，由這些顧問根據目前的負載情況，将這5個可以自動調整的記憶體池的、建議的大小尺寸，傳回給MMAN。于是，MMAN程序就會根據該傳回的 值，來設定各個記憶體池。同時，如果我們使用了spfile，還會将這些顧問得出的建議值寫入spfile裡。這樣，下次啟動執行個體時，就可以直接把顧問得出 的建議值拿來作為啟動記憶體池的依據了。

如果我們啟用了ASMM，同時又手工設定了可以自動調整大小的記憶體池的尺寸，比如設定了參數shared_pool_size為一個非0值的時候， 會怎麼樣？對于Oracle 10g來說，我們為自動調整大小的記憶體元件設定了值，則會以我們設定的值作為自動調整的最小值。也就是說，假設sga_target為4GB，而我們将 shared_pool_size設定為600MB，則MMAN在進行自動調整時，永遠不會将shared pool設定為600MB以下。

實際上，為了使用ASMM，Oracle為這5個可自動調整的元件又提供了5個控制它們大小尺寸的參數，以“__”（兩個下畫線開頭）。我們把目前的spfile導出到pfile裡。

SQL> create pfile='/u01/init.ora' from spfile; SQL> !vi /u01/init.ora

打開該pfile以後，我們會發現檔案的前5行，會顯示如下的内容（具體值可能不一樣）：

ora10g.__db_cache_size=134217728 ora10g.__java_pool_size=4194304 ora10g.__large_pool_size=4194304 ora10g.__shared_pool_size=62914560 ora10g.__streams_pool_size=0

可以看到，這5個初始化參數都以“__”開頭，後面的部分與我們手工設定記憶體池大小的參數相同。比如__db_cache_size與 db_cache_size對應等。這種以“_”開頭的參數我們叫做隐藏參數。所謂隐藏參數，就是沒有官方文檔對其含義進行說明的參數。這種參數會根據版 本的不同而發生改變。這5個隐藏參數（比如__shared_pool_size）由MMAN程序負責修改，而與之相對應的其他參數（比如 shared_pool_size）則由DBA進行設定。是以，當我們啟動資料庫時，資料庫核心會在初始化參數__shared_pool_size與 shared_pool_size之間進行比較。如果shared_pool_size沒有設定，或設定為0，或設定的值比 __shared_pool_size小，則以MMAN自動調整的值來設定記憶體池的尺寸。否則，以DBA設定的值來設定記憶體池的尺寸。

如果我們在資料庫運作過程中，修改了某個可自動調整的記憶體池的大小，這時會怎麼樣？如果我們設定的值比MMAN自動調整出來的值要大，則該記憶體池立 即調整為設定的值的大小，同時我們所設定的值作為MMAN新的、自動調整的最小值；反之，如果設定的值比MMAN自動調整出來的值要小，則該記憶體池的大小 不會變化，而我們所設定的值則隻作為自動調整的最小值存在。比如，目前MMAN自動調整出來的shared pool大小為150MB，也就是__shared_pool_size為150MB，同時shared_pool_size為60MB。這時，如果我們 将參數shared_pool_size從60MB設定為100MB的話，則shared pool的大小仍然為150MB，但是新設定的100MB将作為自動調整時的下限；如果我們将參數shared_pool_size從60MB設定為 200MB，則shared pool立即擴張，從150MB擴張到200MB，同時200MB也将作為自動調整的新的下限。

我們來驗證一下。視圖v$sga_dynamic_components裡記錄了能夠動态調整的各個記憶體池的大小。

SQL> SELECT component, current_size/1024/1024 size_mb 2 FROM v$sga_dynamic_components where component=' shared pool'; COMPONENT SIZE_MB ------------------------------------ ------------ shared pool 80

目前MMAN自動調整出來的shared pool大小為80MB。

SQL> alter system set shared_pool_size=70M; SQL> SELECT component, current_size/1024/1024 size_mb 2 FROM v$sga_dynamic_components where component=' shared pool'; COMPONENT SIZE_MB ------------------------------------ ------------ shared pool 80

我們将shared_pool_size設定為70MB，小于自動調整出來的值。可以看到，shared pool沒有縮小，仍然是80MB。我們再将其從80MB擴大到100MB。

SQL> alter system set shared_pool_size=100M; SQL> SELECT component, current_size/1024/1024 size_mb 2 FROM v$sga_dynamic_components where component=' shared pool'; COMPONENT SIZE_MB ------------------------------------ ------------ shared pool 100

顯然，隻要我們設定的值比自動調整出來的值大，就會立即生效。

同時，如果目前我們啟用了ASMM，同時并沒有為這5個可以自動調整的記憶體池參數指定具體的值。當資料庫在ASMM狀态下運作一段時間以後，我們再禁用ASMM，會發生什麼？我們來看下面的試驗。

SQL> select name,value from v$parameter 2 where name in('shared_pool_size','db_cache_size',' java_pool_size','large_pool_size',' streams_pool_size'); NAME VALUE -------------------- -------------- shared_pool_size 96468992 large_pool_size 0 java_pool_size 0 streams_pool_size 0 db_cache_size 0

可以看到，除了shared pool為DBA指定以外（因為shared_pool_size大于0），其他的記憶體池都由ASMM指定。

SQL> select component, current_size FROM v$sga_dynamic_ components 2 where component like '%pool' or component= 'DEFAULT buffer cache'; COMPONENT SIZE_MB ---------------------------------- ----------- shared pool 138412032 large pool 4194304 java pool 4194304 streams pool 0 DEFAULT buffer cache 373293056

我們看到，ASMM根據目前的負載情況，為這5個記憶體池指定了大小。

SQL> alter system set sga_target=0; SQL> select name,value from v$parameter 2 where name in('shared_pool_size','db_cache_size',' java_pool_size','large_pool_size',' streams_pool_size'); NAME VALUE -------------------- -------------- shared_pool_size 138412032 large_pool_size 4194304 java_pool_size 4194304 streams_pool_size 0 db_cache_size 373293056

當我們将sga_target設定為0，進而禁用ASMM時，會發現，Oracle會自動将目前記憶體池的大小賦給對應的初始化參數 （shared_pool_size、db_cache_size等）。同時我們也可以注意到，shared_pool_size的值也不再是DBA當時 指定的96468992，而是被ASMM自動調整出來的138412032所覆寫。