在Oracle中，内存结构主要由什么组成?

Oracle内存结构主要分共享内存区与非共享内存区，共享内存区主要包含SGA（System Global Area，系统全局区），非共享内存区主要由PGA（Program Global Area，程序全局区）组成，如下图所示：

图 3-5 Oracle实例结构

（一）SGA介绍

SGA（System Global Area，系统全局区）是Oracle实例的基本组成部分，是Oracle为一个实例分配的一组共享内存缓冲区，保存着Oracle系统与所有数据库用户的共享信息，包括数据维护、SQL语句分析、Redo日志管理等。SGA是实例的主要部分，它在实例启动时分配。

SGA是动态的，由参数SGA_MAX_SIZE决定。查看当前系统的SGA可以使用的最大内存大小的命令是：SHOW PARAMETER SGA_MAX_SIZE。修改SGA大小的命令是：ALTER SYSTEM SET SGA_MAX_SIZE=1200M SCOPE=SPFILE。因为实例内存的分配是在数据库启动时进行的，所以，要让修改生效，必须重启数据库。当Oracle运行在32位Linux上时，其默认SGA无法超过1.7GB。

在Oracle 10g中引入了ASMM（Automatic Shared Memory Management，自动共享内存管理），DBA只需设置SGA_TARGET，Oracle就会自动地对共享池、数据缓冲区、Redo日志缓冲区、大池、Java池和流池进行自动调配，取消自动调配的方法为设置SGA_TARGET为0。

需要注意的是，Oracle分配内存的单位是granule，即粒度。最小的粒度为4M，设置大小不到一个粒度按一个粒度计算。在32位操作系统的平台上，粒度的最大值为16M。粒度的大小在数据库实例周期内不能被修改。按照粒度为单位分配的组件包括：Shared Pool、Buffer Cache（以及不同大小块的Buffer Cache）、Redo Log Buffer、Java Pool、Streams Pool和Large Pool。粒度的大小参考下表：

通过视图V$SGAINFO可以查询当前SGA分配的粒度大小，如下所示：

SYS@orclasm > SELECT * FROM V$SGAINFO WHERE NAME='Granule Size';

NAME                                  BYTES RES

-------------------------------- ---------- ---

Granule Size                        4194304 No

下面将对SGA的各个组成部分进行介绍。

（1）共享池（Shared Pool）：缓存了各用户间可共享的各种结构，例如，缓存最近被执行的SQL语句和最近被使用的数据定义。共享池主要包括：库缓存（Library Cache）、数据字典缓存（Data Dictionary Cache）、保留池（Reserved Pool）和结果缓存（Result Cache）。

Ø 库缓存（Library Cache）是存放用户SQL命令、解析树和执行计划的区域。对于库缓存来说，具体包含以下几个部分：

l 共享SQL区（Shared SQL Area）：保存了SQL语句文本，编译后的语法分析树及执行计划。查看共享SQL区的使用率命令为：SELECT(SUM(PINS-RELOADS))/SUM(PINS) "LIBRARY CACHE" FROM V$LIBRARYCACHE;。

l 私有SQL区（Private SQL Area）：包含当前会话的绑定信息以及运行时内存结构。每个发出SQL语句的会话，都有一个Private SQL Area。当多个用户执行相同的SQL语句，此SQL语句保存在共享SQL区。若是共享服务器模式，则Private SQL Area位于SGA的Share Pool或Large Pool中。若是专用服务器模式，则Private SQL Area位于PGA中。

l 共享PL/SQL区（Shared PL/SQL Area）：保存了分析与编译过的PL/SQL块（存储过程、函数、包、触发器和匿名PL/SQL块）。

l 控制结构区（Control Structure Area）：保存锁等控制信息。

Ø 数据字典缓存（Data Dictionary Cache）存放数据库运行的动态信息，例如，表和列的定义，数据字典表的权限。查看数据字典缓冲区使用率的SQL为：“SELECT (SUM(GETS-GETMISSES-USAGE-FIXED))/SUM(GETS) "DATA DICTIONARY CACHE" FROM V$ROWCACHE;”。

Ø 保留池（Reserved Pool）也叫保留区域（Reserved Area），是指Shared Pool中配置的一个内存保留区域，这个保留区域用做当在普通的Shared Pool列表中的空间不能用来满足Large Request的内存分配请求而分配大块的连续内存块。当一个内存请求大于隐含参数“_SHARED_POOL_RESERVED_MIN_ALLOC”（默认：4400 bytes，如果系统经常出现ORA-04031错误，基本上都是请求大于4400的内存块，那么就可能需要增加SHARED_POOL_RESERVED_SIZE参数设置。）的值时就是一个Large Request，反之当内存请求小于“_SHARED_POOL_RESERVED_MIN_ALLOC”时就是一个Small Request。另外关于Reserved Pool还有两个参数需要关注一下，一个是SHARED_POOL_RESERVED_SIZE，另外一个是隐含参数“_SHARED_POOL_RESERVED_PCT”（默认：5%）。通过SHARED_POOL_RESERVED_SIZE可以为Reserved Pool指定一个大小，也可以通过“_SHARED_POOL_RESERVED_PCT”来为Shared Pool指定一个比例。如果这两个参数同时设置了，那么就会以“_SHARED_POOL_RESERVED_PCT”为准。参数SHARED_POOL_RESERVED_SIZE的缺省值是SHARED_POOL_SIZE的5％，最小值为5000bytes，最大不得超过SHARED_POOL_SIZE的50％。通过视图V$SHARED_POOL_RESERVED可以查到保留池的统计信息。其中字段REQUEST_MISSES记录了没有立即从空闲列表中得到可用的大内存段请求次数，这个值理想状态下要为0。当REQUEST_FAILURES大于0时，则需要增加SHARED_POOL_SIZE和SHARED_POOL_RESERVED_SIZE的空间。当REQUEST_MISS等于0，或是FREE_MEMORY大于等于SHARED_POOL_RESERVED_SIZE的空间时，则增加SHARED_POOL_RESERVED_SIZE的空间。MAX_USED_SPACE字段可以用来判断保留池的大小是否合适。保留区使用Shared Pool的LRU链表来管理内存块。可以通过如下的SQL语句来查询保留池的命中率（Hit Ratio），查询语句如下：

SELECT (REQUEST_MISSES / (REQUESTS + 0.0001)) * 100 "REQUEST MISSES RATIO",

        (REQUEST_FAILURES / (REQUESTS + 0.0001)) * 100 "REQUEST FAILURES RATIO"

  FROM V$SHARED_POOL_RESERVED;

以上结果应该都要小于1%，如果大于1，那么应该考虑加大SHARED_POOL_RESERVED_SIZE。

Ø 结果缓存（Result Cache）是存放SQL查询结果和PL/SQL函数查询结果的区域。

共享池的大小由参数SHARED_POOL_SIZE决定。只要将初始化参数STATISTICS_LEVEL设置为TYPICAL（默认值）或ALL，就能启动对Shared Pool的建议功能，如果设置为BASIC，则关闭建议功能。使用如下的SQL语句可以查询到Oracle所建议的Shared Pool的大小：

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