Oracle ITL(Interested Transaction List)原理解析

吴煜焓

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2020-03-06

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Oracle ITL(Interested Transaction List)原理解析

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1. ITL(Interested Transaction List)介绍

ITL(Interested Transaction List)是 Oracle 数据块内部的一个组成部分，位于数据块

头（block header）， itl 由 xid，uba，flag，lck 和 scn/fsc 组成，用来记录该块所有发生

的事务，一个 itl 可以看作是一条事务记录

当发出一条 sql 语句时，ORACLE 会记录下这个时刻(SCN),然后在 buffer cache 中查

找需要的 BLOCK,戒者从磁盘上读。当别的会话修改了数据，戒者正在修改数据，就会在相

应的 block 上记录 ITL,此时 ORACLE 发现 ITL 中记录的 SCN(Scn/Fsc)大于 SELECT 时刻的

SCN，那么 ORACLE 就会根据 ITL 中的 Uba 找到 UNDO 信息获得该 block 的前镜像，然

后在 buffer cache 中构造出 CR(consistent read)块，此时 ORALCE 也会检查构造出来的

BLOCK 中 ITL 记录的 SCN(Scn/Fsc)，如果 SCN(Scn/Fsc)还大于 select 时刻的 SCN，那

么一直重复构造前镜像，然后 ORACLE 找到前镜像 BLOCK 中的 ITL 的 SCN 是否小于 select

的 SCN,同时检查这个事物有没有提交戒者回滚，如果没有，那么继续构造前镜像，直到找

到需要的 BLOCK，如果在构造前镜像的过程中所需的 UNDO 信息被覆盖了，就会报快照

过旧的错误。

注意：此实验环境在 10g 以前版本操作，10g 以后 MAXTRANS 参数被废弃，默认最大支

持 255 个并发。

2. ITL Cleanout 和 Delayed block cleanout

在接触 ITL Cleanout 和 Delayed block cleanout 之前先了解一个概念--快速提交：

在事务提交（commit）前，会在数据块的头部记录下这个 Cleanout SCN(Csc)号、Undo

Block Address(Uba)和 Transaction ID(Xid)；并且在在对应 Interested Transaction

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List(Itl)中设置锁标志，记录这个事务在这数据块中产生的锁的数目；同时在对应修改的数

据记录上打上行级锁标志，并映射到对应的 Itl 去。当提交时，并丌会一一清除掉所有锁标

志，而是给对应的 Itl 打上相应标志，告诉后面访问该数据块的事务，相应的事务已经提交。

这就叫做快速提交（Fast Commit）。

2.1 导出 block 信息

SQL> select * from t;

ID NAME

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

1 oracle

2 oracle

3 nosql

SQL> update t set name='mysql' where id=2;

1 row updated

SQL> select

dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) REL_FNO,

dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) BLOCK_NO

from t;

REL_FNO BLOCK_NO

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

1 61186

SQL> alter system dump datafile 1 block 61186;

25 System altered.

SQL> oradebug setmypid;

Statement processed.

SQL> oradebug tracefile_name

/u01/admin/sun/udump/sun_ora_1832.trc

SQL> !vi /u01/admin/sun/udump/sun_ora_1832.trc

2.2 查看 trace 文件(commit 前)

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

Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc

0x01 0x0001.026.00000150 0x008003c0.0113.17 ---- 1 fsc 0x0000.00000000

0x02 0x0005.013.00000190 0x0080004b.013a.17 ---- 1 fsc 0x0001.00000000

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

block_row_dump:

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tab 0, row 0, @0x1f6e

tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2

col 0: [ 2] c1 02

col 1: [ 6] 6f 72 61 63 6c 65

tab 0, row 1, @0x1f55

tl: 12 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 2 --对应 itl 0x02

col 0: [ 2] c1 03

col 1: [ 5] 6d 79 73 71 6c

tab 0, row 2, @0x1f61

tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 2

col 0: [ 2] c1 04

col 1: [ 6] 6f 72 61 63 6c 65

end_of_block_dump

2.3 查看 trace 文件(commit 后)：即产生快速提交

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

Start dump data blocks tsn: 0 file#: 1 minblk 61186 maxblk 61186

buffer tsn: 0 rdba: 0x0040ef02 (1/61186)

scn: 0x0000.000d206f seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x206f0601

frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data

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

Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc

0x01 0x0001.026.00000150 0x008003c0.0113.17 ---- 1 fsc 0x0000.00000000

0x02 0x0005.013.00000190 0x0080004b.013a.17 --U- 1 fsc 0x0001.000d206f

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

block_row_dump:

tab 0, row 0, @0x1f6e

tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2

col 0: [ 2] c1 02

col 1: [ 6] 6f 72 61 63 6c 65

tab 0, row 1, @0x1f55

tl: 12 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 2 --对应 itl 0x02

col 0: [ 2] c1 03

col 1: [ 5] 6d 79 73 71 6c

tab 0, row 2, @0x1f61

tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 2

col 0: [ 2] c1 04

col 1: [ 6] 6f 72 61 63 6c 65

end_of_block_dump

对比两次 ITL(快速提交前后)信息发现：ITL 为 0x02 的 Flag 由‘----’变成‘--U-',

即事物有活动变为已提交(Scn/Fsc 也发生了变化) 。但我们可以看到 Lck 还是 1，也就是说

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