【Oracle】Library Cache 详解

程序猿的向往 2021-08-10

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简介

库缓存主要用于缓存刚刚执行过的 SQL 语句和 PL/SQL 语句（如存储过程、函数、包、触发器）所对应的执行计划、解析树（Parse Tree）、Pcode、Mcode 等，当同样的 SQL 语句和 PL/SOL 语句再次被执行时无须再次从头开始解析，从而提高 SQL 语句和 PL/SQL语句重复执行的执行效率。V$DB_OBJECT_CACHE视图可以查看Library Cache的对象。

基础结构

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Library Cache的基本结构

作用

01快速定位数据库对象，并找到对应的信息

02Library Cache中存储着各库缓存对象的依赖关系，解决依赖问题

03Library Cache可以并发控制，管理大量共享对象的并发访问和修改问题

SQL解析

当SQL语句传到服务器，Oracle会先对目标SQL进行哈希运算，然后根据哈希值访问库缓存对象句柄链表，从而找到对应的库缓存对象句柄，重用SQL的执行计划、解析树而无需从头开始解析；如果找不到对应的库缓存对象句柄，则重新解析目标SQL，将解析后的资源以库缓存对象句柄的方式链接在对应Hash Bucket的库缓存对象句柄链表中。

并发控制

Oracle利用Library cache lock和Library cache pin来实现并发控制，Library cache lock是在handle上获取的，而Library cache pin则是在data heap上获取。访问对象时，首先必须获取handle上的lock，然后将访问的数据pin在内存中。lock的作用是控制进程间的并发访问，而pin的作用是保证数据一致性，防止数据在访问时被交换出去。

Library cache lock有三种模式：null，share，exclusive，Library cache pin有两种模式：share，exclusive。

每个handle上都有lock和pin的holder list和waiter list，用来保存持有该资源和等待该资源的队列。

Hash Latch

当多个用户同时访问或修改Hash Bucket和库缓存对象句柄链表时会出现冲突,为了解决这一问题，实现用户的有序访问和共享，Oracle生成Hash Latch的机制来保护这些共享资源，当一个用户需要访问或修改这些Hash Bucket及其库缓存对象句柄链表时，需要首先获取Hash Latch，如果期间有其他需要获取相同Hash Latch的用户或会话就需要等待，直到持有该哈希Latch的用户释放为止.