Oracle TRUNCATE TABLE原理解析

众所周知，truncate table是一种快速清空表内数据的一种方式，与delete方式不同，truncate只产生非常少的redo和undo，就实现了清空表数据并降低表HWM的功能。本文主要围绕truncate table的实现原理和truncate table的恢复来展开。

首先构造测试环境，并通过10046以及redo dump去分析truncate的整个操作过程。其中10046用于观察truncate对于字典基表的操作；redo dump用于观察truncate对于segment header以及L1、L2位图块的操作。

OS: redhat 6.5
db：11.2.0.4
基于assm

segment&extent info:
SYS@:>select owner,segment_name,header_file,header_block from dba_segments where segment_name='TRUNCATE_TABLE' and owner='TEST';

OWNER                SEGMENT_NAME         HEADER_FILE HEADER_BLOCK
-------------------- -------------------- ----------- ------------
TEST                 TRUNCATE_TABLE                 5         1898

SYS@:>select extent_id,file_id,block_id,blocks from dba_extents where segment_name='TRUNCATE_TABLE' and owner='TEST' order by 1;

 EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID     BLOCKS
---------- ---------- ---------- ----------
         0          5       1896          8
         1          5      12104          8
         2          5      12112          8
         3          5      12120          8
         4          5      12128          8
         5          5      12136          8
         6          5      12144          8
         7          5      12152          8
         8          5      11904          8
         9          5      11912          8
        10          5      11920          8
        11          5      11928          8
        12          5      11936          8
        13          5      11944          8
        14          5      11952          8
        15          5      11960          8
        16          5      16256        128
        17          5      16384        128
        18          5      16512        128
        19          5      16768        128
        20          5      22528        128
        21          5      22656        128
        22          5      22784        128
        23          5      22912        128
        24          5      23040        128
        25          5      23168        128
        26          5      23296        128
        27          5      23424        128复制

通过10046和redo dump去观察truncate操作

SYS@TEST(test):1>select count(*) from test.truncate_table;

  COUNT(*)
----------
    113426

SYS@:>alter system flush SHARED_POOL;

System altered.

SYS@:>alter system flush BUFFER_CACHE;

System altered.

SYS@:>alter system switch logfile;

System altered.

SYS@:>select * from v$log;

    GROUP#    THREAD#  SEQUENCE#      BYTES  BLOCKSIZE    MEMBERS ARC STATUS           FIRST_CHANGE# FIRST_TIME         NEXT_CHANGE# NEXT_TIME
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- --- ---------------- ------------- ------------------ ------------ ------------------
         1          1         85   52428800        512          1 NO  CURRENT                4116465 21-APR-18            2.8147E+14
         2          1         83   52428800        512          1 NO  INACTIVE               4092314 20-APR-18               4116301 21-APR-18
         3          1         84   52428800        512          1 NO  INACTIVE               4116301 21-APR-18               4116465 21-APR-18

SYS@:>oradebug setmypid;
Statement processed.
SYS@:>oradebug tracefile_name
/u01/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_7091.trc
SYS@:>oradebug event 10046 trace name context forever,level 12;
Statement processed.
SYS@:>truncate table test.truncate_table;
Table truncated.
SYS@:>oradebug event 10046 trace name context off;
Statement processed.
SYS@TEST(test):1>alter system dump logfile '/u01/app/oracle/oradata/test/redo01.log';
System altered.复制

从10046 trace里搜出对基表的dml操作：

update：
[root@prim1-11g ~]# grep -i "^update"  /u01/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_7091.trc
update obj$ set obj#=:4, type#=:5,ctime=:6,mtime=:7,stime=:8,status=:9,dataobj#=:10,flags=:11,oid$=:12,spare1=:13, spare2=:14 where owner#=:1 and name=:2 and namespace=:3 and remoteowner is null and linkname is null and subname is null
update sys.mon_mods$ set inserts = inserts + :ins, updates = updates + :upd, deletes = deletes + :del, flags = (decode(bitand(flags, :flag), :flag, flags, flags + :flag)), drop_segments = drop_segments + :dropseg, timestamp = :time where obj# = :objn
update tab$ set ts#=:2,file#=:3,block#=:4,bobj#=decode(:5,0,null,:5),tab#=decode(:6,0,null,:6),intcols=:7,kernelcols=:8,clucols=decode(:9,0,null,:9),audit$=:10,flags=:11,pctfree$=:12,pctused$=:13,initrans=:14,maxtrans=:15,rowcnt=:16,blkcnt=:17,empcnt=:18,avgspc=:19,chncnt=:20,avgrln=:21,analyzetime=:22,samplesize=:23,cols=:24,property=:25,degree=decode(:26,1,null,:26),instances=decode(:27,1,null,:27),dataobj#=:28,avgspc_flb=:29,flbcnt=:30,trigflag=:31,spare1=:32,spare2=decode(:33,0,null,:33),spare4=:34,spare6=:35 where obj#=:1
update seg$ set type#=:4,blocks=:5,extents=:6,minexts=:7,maxexts=:8,extsize=:9,extpct=:10,user#=:11,iniexts=:12,lists=decode(:13, 65535, NULL, :13),groups=decode(:14, 65535, NULL, :14), cachehint=:15, hwmincr=:16, spare1=DECODE(:17,0,NULL,:17),scanhint=:18, bitmapranges=:19 where ts#=:1 and file#=:2 and block#=:3
delete：
[root@prim1-11g ~]# grep -i "^delete"  /u01/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_7091.trc      
delete from superobj$ where subobj# = :1
delete from tab_stats$ where obj#=:1复制

对基表的修改主要是：

修改obj$，tab$的dataobj#
修改seg$的对应信息如(extents,blocks,hwmincr等等)
删除tab_stats$对应对象的统计信息

对于segment header以及L1、L2位图块的操作，只能通过redo dump去观察，因为在logminer中只会记录数据块的变更，而对于segment header和L1、L2位图块的操作在logminer里只记录操作类型为internal或者unsupported，没有什么有价值的信息。
通过对redo dump的分析，发现truncate操作只对segment header，L2位图块，第一个L1位图块和 HWM block所属的L1位图块进行了修改。

对于segment header：

修改块的dataobj#
修改LHWM和HHWM
修改extent map、aux map以及extents个数

对于L2位图块：

删除L1 ranges
修改L2块的dataobj#

对于第一个L1位图块：

修改第一个L1块的dataobj#
set hwm为ext#为0的第3+1个块(即段头块+1）

对于HWM block所属的L1位图块：

clear HWM flag

truncate的实质是在不修改数据块的情况下，通过修改segment header的data_object_id,hwm,extent map，aux map等信息来实现清空表的目的，其中还涉及数据字典基表以及L1、L2位图块的修改，所以说truncate操作只是存储数据的数据块没有产生任何redo和undo，但是segment header，位图块，数据字典基表还是会产生redo和undo。

Oracle TRUNCATE TABLE原理解析

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