Oracle Shared Pool之Library Cache

 

1. Shared Pool组成
　 Shared Pool由许多区间(Extent)组成，这些区间又由多个连续的内存块（Chunk）组成，这些内存块大小不一。从逻辑功能角度，Shared pool主要包含三个部分：Library Cache，Dictionary Cache和Control Structure。而这里，我们主要介绍其中的Library Cache。
2. Library Cache

 

　 Library Cache主要用于存储系统中的可执行对象（例如：SQL语句，PL/SQL块及相关对象等）及其相关信息（解析信息，可执行代码，相关对象及信息，相关控制结构等），以便实现这些可执行对象及其相关信息的快速访问和共享。

3. Hash Bucket

   Hash Bucket主要用于特定可执行对象的快速定位和存取，每个哈希桶中对应一个将多个可执行对象连接起来的链表，而这些可执行对象在链表中的表现形式就是可执行对象的句柄（Handle），当需要定位或访问特定对象时，系统通过对特定SQL或PL/SQL对象做特定哈希计算，就可以快速得知该特定对象应该位于的哈希桶，而每个哈希桶的链表比较短，尤其是高版本的Oracle中，哈希桶的链表更短，这样，在哈希桶链表中定位和访问特定对象会非常快速。至于Library Cache中哈希桶的数目，系统会根据Shared Pool的大小自动算出，以确保哈希桶在够用的同时，也不会导致哈希桶中对象数目过多而影响定位和访问的效率。哈希桶示意图如下所示。

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4. Hash Latch

    前面讲到了哈希桶及其链表，当多个用户同时访问这些哈希桶和链表时，就会出现冲突和问题，为了实现用户对这些哈希桶及其链表的有序访问和共享，Oracle通过一种叫做哈希Latch的机制来保护这些共享资源，当一个用户需要访问或修改这些哈希桶及其链表时，需要首先获取其上的哈希Latch，期间，其他需要获取相同哈希Latch的用户或会话就需要等待，直到持有该哈希Latch的用户释放为止，需要提出的是，并不是针对每个哈希桶都有一个哈希Latch，而是一个哈希Latch覆盖多个哈希桶，这样，当不同用户即使不是访问同一个哈希桶及其链表时，只要被同一个哈希Latch覆盖，也是需要等待该哈希Latch被释放才可以。哈希Latch具体如下所示。

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5. Library Cache Handle

　 上面我们也提到，每个哈希桶通过链表将多个可执行对象连接到一起，而这些可执行对象在其中以对象句柄形式存在在，这些句柄包含了这些对象的相关属性，例如：名称、标记、指向对象内存地址的指针等。Library Cache Handle具体如下所示。

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6. Library Cache Object
　 哈希桶中链表上的Handle对应的是可执行对象（Library Cache Object），这些对象由一些独立的堆（Heap）所组成，具体说，哈希桶中链表上的Handle指向这些可执行对象时，其实是指向它的第一个堆（heap 0）,其中记录了指向该对象其他堆（Heap）的指针信息等，这些堆具体包括:
   1）依赖表（Dependency Table）：当前对象（Library Cache Object，简称LCO）依赖的其它对象信息，例如：该对象所依赖的表、视图、索引等。
   2）子表（Child Table)：当前对象的子LCO及其相关信息。
   3）数据块（Data Block）：当前对象的SQL语句、执行计划、执行文本等信息。
   。。。

   Library Cache Object具体如下所示。

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7.Library Cache整体示意图如下所示。

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 8. 父游标/子游标（Parent Cursor/Child Cursor）

     当Oracle用户提交SQL或PL/SQL等可执行对象后，这将在Library Cache中生成一个叫做游标（cursor）对象，这些游标对象可被多个会话共享，这样既节省了资源又提高了效率。同时，每个游标又由两部分表达和限定，即父游标（Parent Cursor）和子游标（Child Cursor），这些通过系统相关动态视图可以查询和了解。父游标和子游标具体如下所示。

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