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Oracle数据库高速缓存
一、 数据库高速缓存的基本概念
1、数据库高速缓存（Database Buffer Cache）是Oracle实例中的一部分，位于系统全局区（SGA）内
2、 主要用于存储最近访问的数据库数据块，以提高数据访问的效率。
3、用户在访问数据库时，服务器进程会首先检查需要的数据是否已经存在于高速缓存中，这种缓存机制可以大大减少磁盘I/O操作，从而提高数据库的整体性能
二、数据库高速缓存的工作原理
在Oracle数据库中，数据块是进行读写操作的最小单位。数据块的大小由初始化参数DB_BLOCK_SIZE决定，通常为8KB或其他大小。数据库高速缓存通过缓存这些数据块来加速数据访问，具体流程如下：
1、逻辑读（Logical Reads）：内存读
当用户请求访问数据时，服务器进程首先检查所需的数据块是否已经在高速缓存中。如果存在，服务器进程直接从缓存中读取数据并返回给用户，这种操作称为逻辑读。逻辑读非常快，因为数据已经在内存中，无需访问磁盘。
2、物理读（Physical Reads）：磁盘读
如果所需的数据块不在高速缓存中，服务器进程会从磁盘中读取该数据块，并将其加载到高速缓存中，然后再从缓存中读取数据并返回给用户。这种操作称为物理读。物理读相对较慢，因为涉及到磁盘I/O操作。
三、数据库高速缓存的配置
1、数据库高速缓存的大小通过初始化参数DB_CACHE_SIZE来配置。该参数决定了缓存中可以存储的数据块总量
2、由于内存资源是有限的，因此数据库高速缓存的大小不能无限增大，需要根据系统的内存容量和应用需求来合理配置。
3、DB_CACHE_SIZE参数用于设置数据库高速缓存的大小，这个值越大，能够存储的数据块就越多，逻辑读的命中率就越高，数据库性能也随之提高。然而，高速缓存的大小会受到物理内存大小的限制，因此需要在性能和内存资源之间进行权衡
四、数据库高速缓存的块管理
数据块是Oracle数据库中进行读写操作的最小单位，数据块的大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定。Oracle数据库的读写操作都是以数据块为单位进行的，即使用户只查询一个字节的数据，Oracle也会将包含该字节的整个数据块读入高速缓存中。这样做的好处是可以提高数据库服务器的吞吐量。
数据库中的数据块大小（DB_BLOCK_SIZE）为8192字节（即8KB），而数据库高速缓存的总大小（DB_CACHE_SIZE）为25165824字节（即24MB），则可以计算出数据库高速缓存中可以存储的数据块数量为：
[
text{缓存区数量} =frac{25165824 /text{字节}}{8192 /text{字节/块}} = 3072 {个数据块}
]
五、多种数据块大小的高速缓存配置
在一个数据库中，可能会存在多种大小的数据块，比如8KB、16KB、32KB等。为了更好地管理不同大小的数据块，Oracle允许为不同大小的数据块单独配置高速缓存。这些高速缓存通过不同的初始化参数（如DB_16K_CACHE_SIZE）来配置，确保每种大小的数据块都能高效缓存。
假设一个数据库配置了以下参数：
DB_BLOCK_SIZE=8192（8KB标准数据块）
DB_CACHE_SIZE=24MB（8KB数据块的高速缓存）
DB_16K_CACHE_SIZE=56MB（16KB数据块的高速缓存）
这种配置确保了不同大小的数据块都能被分别缓存，优化了不同类型数据的访问速度。
Oracle数据库的高速缓存机制通过缓存最近访问的数据块，提高了数据的读取速度和系统的整体性能。合理配置数据库高速缓存的大小，并结合适当的缓存替换策略，可以显著提升数据库的运行效率，尤其是在高并发和频繁数据访问的场景中。