1.串行化概述
串行化 - 数据库系统本身是一个多用户并发处理系统，在同一个时间点上，可能会有多个用户同时操作数据库, 多个用户同时在相同的物理位置上写数据时，不能发生互相覆盖的情况,这叫做串行化，串行化会降低系统的并发性，但这对于保护数据结构不被破坏来说则是必需的。在Oracle数据库中，通过闩锁（latch）和锁定（lock）来解决这两个问题。
闩锁和锁定既有相同点又有不同点。相同点在于它们都是用于实现串行化的资源。而不同点则在于闩锁（Latch）是一个低级别、轻量级的锁，获得和释放的速度很快，以类似于信号灯的方式实现。而锁定（Lock）则可能持续的时间很长，通过使用队列，按照先进先出的方式实现。也可以简单地理解为闩锁是微观领域的，而锁定则是宏观领域的。
2.latch概述
Oracle数据库使用闩锁（latch）来管理SGA内存的分配和释放.Latch是用于保护SGA区中共享数据结构的一种串行化锁定机制。Latch的实现是与操作系统相关的，尤其和一个进程是否需要等待一个latch、需要等待多长时间有关
Latch是一种能够极快地被获取和释放的锁，它通常用于保护描述buffer cache中block的数据结构。与每个latch相联系的还有一个清除过程，当持有latch的进程成为死进程时，该清除过程就会被调用。Latch还具有相关级别，用于防止死锁，一旦一个进程在某个级别上得到一个latch，它就不可能再获得等同或低于该级别的latch
Latch 不会造成阻塞，只会导致等待。 阻塞是一种系统设计上的问题，等待是一种系统资源争用的问题
总结：
latch的目的：1.保证资源的串行访问: 保护SGA的资源访问，保护内存的分配 2.保证执行的串行化：保护关键资源的串行执行，防止内存结构的损坏
3.何时会出现latch
资源的请求和分配：
共享池：比如sql解析，sql重用
数据缓冲池: 比如说数据访问，数据写入磁盘，数据读入内存，修改数据块，数据段扩展
4.Oracle中有哪些latch？
select name from V$LATCHNAME where ROWNUM<10; name PC and Classifier lists for WLM PC and Service Request Count lists for WLM post/wait queue hot latch diags test excl. non-parent l0 test excl. parent l0 test excl. parent2 l0 test shared non-parent l0 test excl. non-parent lmax
select count(*) from v$latchname; --->993种
5.Latch工作机制
当在多个cpu中，并发访问SGA中的某一个latch资源时，当一个进程A获取了一个latch,另外一个进程B只有当进程A释放掉，它才能获取
6.Latch获取的方式
1.wait方式 -- 如果无法获取请求的latch，则：
- spin
- 当一个会话无法获取需要的latch时，会继续使用cpu(cpu空转),达到一个间隔后，再次尝试申请latch，直到达到最大的重试次数
- sleep
- 当一个会话无法获取需要的latch时，会等待一段时间(sleep)，达到一个间隔后，再次尝试申请latch，如果反复，直到达到最大的重试次数
2. no wait方式 -- 如果无法获取请求的latch，则：
- 不会发生sleep或者spiin
- 转而获取其他的可用的latch
7.与latch相关的几个重要的视图
1.v$latch : 这个视图实际上是oracle对每个latch的统计信息的一个汇总，每一条记录表示一种latch
SQL> select name,gets,misses,sleeps,IMMEDIATE_MISSES,IMMEDIATE_GETS from V$LATCH where name like 'cache%'; NAME GETS MISSES SLEEPS IMMEDIATE_MISSES IMMEDIATE_GETS ------------------------------ ---------- ---------- ---------- ---------------- -------------- cached attr list 0 0 0 0 0 cache buffers lru chain 148106 31 31 9 92382 cache buffers chains 15182068 53 54 6 100303 cache buffer handles 3635 0 0 0 0 cache table scan latch 1367 0 0 0 1367
- name: latch 名称
- gets: 以Willing to wait请求模式latch的请求成功数
- misses: 以Willing-to-wait尝试请求不成功的次数
- sleeps: 以Willing-to-wait请求一个latch不成功后，进程获取等待latch的次数
- immediate_gets:以immediate请求类型成功获取的一个latch的次数
- immeidate_misses：以immeidate请求类型请求一个latch不成功的次数
2. v$latchholder
SQL> desc v$latchholder; Name Null? Type ----------------------------------------- -------- ---------------------------- PID NUMBER SID NUMBER LADDR RAW(8) NAME VARCHAR2(64) GETS NUMBER CON_ID NUMBER
包含了当前latch持有者的信息
通过视图中的pid和sid信息，关联视图v$session,v$session_wait，可以定位相应持有资源的会话信息。
9.Latch优化思路
Latch导致的性能问题，通常是一个系统层面的问题，所以：
- AWR报告是一个比较好的入口
- 通过动态视图v$latch，可以分析当前系统的latch资源情况
- 确定争用最大的latch
- 分析可能的原因
- 从应用层面和数据库层面考虑解决途径
10.补充
作为DBA关心的主要应有以下几种：
Cache buffers chains latch: 当用户进程搜索SGA寻找database cache buffers时需要使用此latch。
Cache buffers LRU chain latch: 当用户进程要搜索buffer cache中包括所有 dirty blocks的LRU (least recently used) 链时使用该种latch。
Redo log buffer latch: 这种latch控制redo log buffer中每条redo entries的空间分配。
Row cache objects latch: 当用户进程访问缓存的数据字典数值时，将使用Row cache objects latch。
下 面我们将着重介绍一下如何检测和减少redo log buffer latch的冲突。对redo log buffer的访问是由redo log buffer latch来控制的，这种latch有两种类型， redo allocation latch和redo copy latch。
Redo allocation latch控制redo entries在redo log buffer中的空间分配。Oracle的一个用户进程只有得到redo allocation latch后才能为redo entries在redo log buffer中分配空间，又由于一个instance只有一个redo allocation latch，所以一次只有一个用户进程在buffer中分配空间。当用户进程获得latch后，首先为redo entry分配空间，然后进程继续持有latch并拷贝entry到buffer中，这种拷贝称为“在redo allocation latch上的拷贝”(copying on the redo allocation latch)，拷贝完毕后，用户进程释放该latch。
一个“在redo allocation latch上的拷贝”的redo entry的最大值是由初始化参数LOG_SMALL_ENTRY_MAX_SIZE定义的，根据操作系统的不同而不同。
Redo Copy Latch只应用于多CPU的系统。在多CPU的instance中，如果一个redo entry太大，超过了LOG_SMALL_ENTRY_MAX_SIZE定义值，则不能进行“在redo allocation latch上的拷贝”, 此时用户进程必须获取redo copy latch。一个instance中可以有多个redo copy latch，其数目由初始参数LOG_SIMULTANEOUS_COPIES决定，缺省值为CPU数目。
在单CPU情况下，不存在redo copy latch，所有的redo entry无论大小, 都进行“在redo allocation latch上的拷贝”。
对redo log buffer的过多访问将导致redo log buffer latch的冲突，latch冲突将降低系统性能，我们可通过如下查询来检测这种latch冲突：
col name for a40;
SELECT ln.name,gets,misses,immediate_gets,immediate_misses FROM v$latch l,v$latchname ln WHERE ln.name IN('redo allocation','redo copy') AND ln.latch#=l.latch#;
若misses与gets的比例超过1%或immediate_misses与(immediate_gets+immediate_misses)比例超过1%时，应考虑采取措施减少latch的冲突。
大多数的redo log buffer latch冲突是在多个CPU情况下，两个或多个Oracle进程试图同时得到相同的latch发生的。由于一个instance只有一个redo allocation latch，为减少redo allocation latch的冲突，应减少单个进程持有latch的时间，这可以通过减小初始参数LOG_SMALL_ENTRY_MAX_SIZE以减小redo entry的数目和大小来实现。如果观察到有redo copy latch冲突，可以通过增大LOG_SIMULTANEOUS_COPIES 初始参数来加大latch数目，其缺省值为CPU数目，最大可增大到CPU数目的两倍。
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