什么是CBClatch和bufferpin

本篇内容介绍了“什么是CBC latch和buffer pin”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

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CBC 全称cache buffer chain 。要了解CBClatch和buffer pin之前,首先我们要了解的是当一个进程想要查询或者修改数据时,oracle都做了一些什么工作。

当一外部服务向数据库申请数据的时候,oracle内部进程首先在buffer cache中寻找相关数据,如果buffer cache中没有相关数据时,就要从相对应的数据文件中找到相对的block,随后发生物理IO,将其写入buffer cache中的cache中。这时候,就会出现一个新的问题?buffer cache中有那么多buffer,oracle怎么才能准确的找到自己需要buffer呢?

hash算法中有个重要的概念 bucket,例如oracle想要读取1号文件第23块数据的时候,它将根据文件号和块号计算出hash值为x,然后根据hash值x直接定位到bucketx,然后oracle便可以读取该bucket的内容。为了避免hash冲突,这个bucket后面一定是一个链表,所以在bucket中存在的一定是cbc链表头。当进程根据文件号和块号找到bucketx后,进行遍历,在每个bh中寻到ba,然后就可以准确的找到相对的buffer了。

了解以上的知识后,当一个进程访问buffer时,由于sga是公共内存,所以一定要有锁机制对sga进行保护。上述进程对BH,Bucket访问时,就会有相对应的锁进行保护,这个latch就是CBC latch。当甲进程找到了bucketx后,甲进程必须申请latch,才可以获得对于BH的访问权。由于latch也是占用空间的,所以每个latch管理多个bucket,并不是简单的1对1的关系。

当甲进程获得了这个latch之后,它就可以对BH进行访问或者修改,当对BH进行修改时,此时会在BH中加上一道buffer pin的锁。buffer pin 常用的状态有两种:共享S和独占X,简单来说,当你进行逻辑读时状态便是S,进行DML操作时,便是X状态。当无人访问的时候,buffer pin 默认的状态是0,当该状态被修改时,CBC latch的使命便达成了。甲进程这个时候就可以释放掉该CBC latch,转而由 buffer pin锁陪同进行下一步的操作。当甲进程对buffer操作完成之后,在释放该buffer pin时,这个时候CBC latch会陪同甲进程走完最后的行程。

我们要了解CBC latch的两种模式,一种独占模式一种共享模式。因为CBC latch保护的是BH和链表。如果没有对相关的BH和链表进行修改,便可以以共享模式申请CBC latch。如果对BH中的buffer pin状态进行修改的话,便会使用独占模式。在修改好相关状态时,便会将CBC latch释放

以上都是基于CBC latch处于独占模式,但是当乙进程也要访问该latch负责的bucket时,便会进行排队。这样就会造成大量的竞争。

当CBC latch处于共享模式的时候,该latch便会一直陪甲进程直到释放buffer pin后,自己才会释放。这样便是增加了latch加载时间来解决大量竞争的问题。

对于buffer pin来说。我们都知道读会获得共享的bufferpin 锁,写会获得独占的buffer pin 锁。对于buffer pin锁的阻塞来说。只要有独占锁的时候,便会出现堵塞。

例如

写写:甲进程获得了独占buffer pin锁,乙进程此时也想进行写操作,这时候只能等待甲进程释放

写读:甲进程获得了独占buffer pin锁,乙进程此时想进行读操作,这时候需要等待甲进程释放锁

先讨论一下共享状态下的BH:

甲进程在CBClatch的陪同下,将BH中的buffer pin状态修改成了S状态。此时乙进程也在latch的陪同下,也想访问该BH,但是发现它的状态是S共享。乙进程会在该BH中留下一个S状态的buffer pin

,在该buffer pin状态下,将buffer复制到另一个buffer中,同时生成一个新的BH指向该buffer,完成后释放CBC latch。此时buffer中多出来一个相同的buffer,但是原buffer的BH中会多出一个status=XCUR列。克隆出的BH status是没有值的。此时乙进程再次获得latch,将原BH的status改为CR,也就是CR块;新克隆的status便为 XCUR,将buffer pin设置为X独占,开始修改buffer。所以这就是读不会堵塞写的原因。

如果此时又有一个丙进程想要读该buffer,但是buffer pin是状态是x,所以丙进程只能等待,也就是常见的buffer busy waits。

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