oracle SGA详解

SGA（System Global Area）系统全局区。这是一个非常庞大的内存区间，也是为什么开启oracle之后占用了很大内存的原因。

SGA分为不同的池，我们可以通过视图v$sgastat查看，如下所示。

SQL> select pool ,sum(bytes) bytes from v$sgastat group by pool;

POOL              BYTES
------------ ----------
              956298240
java pool      16777216
streams pool   16777216
shared pool   199783376
large pool     16777216

SQL>

我们可以看到SGA由java pool（java 池）、shared pool（共享池）、large pool（大池） 和没有名字的池组成。其中那块没有名字的内存又包括块缓冲区（缓存的数据库块）、重做日志缓冲区和“固定SGA”区专用的内存。

oracle SGA内存结构如下所示：

下面逐个介绍：

1、Fixed SGA 固定SGA

可以把这个区想成是 SGA中的“自启”区，Oracle在内部要使用这个区来找到SGA的其他区。换一句话，就是在这个内存里面存有其他区的地址，我们可以通过访问这个区来查找到其他区的位置！

2、Redo Buffer 重做缓冲区

如果数据需要写到在线重做日志中，则在写至磁盘之前要在重做缓冲区（redo
buffer）中临时缓存这些数据。由于内存到内存的传输比内存到磁盘的传输快得多，因此使用重做日志缓冲区可以加快数据库的操作。我的理解是，如果没有
这个区，那我们操作一次数据库就访问一次磁盘，而如果有的话，则可以操作很多次之后才访问一次磁盘。速度当然要快很多了。

3、Block Buffer 块缓冲区缓存

Oracle将数据库块写至磁盘之前，另外从磁盘读取数据库块之后，就会把这些数据库块存储在块缓冲区缓存（block
buffer
cache）中。对我们来说，这是SGA中一个很重要的区。如果太小，我们的查询就会永远也运行不完。如果太大，又会让其他进程饥饿（例如，没有为专用服
务器留下足够的空间来创建其PGA，甚至无法启动）。这个其实是缓存数据，也是为什么你第二次进行同一个操作的时候比第一次要快的原因，因为他可以直接从
这个缓存里面取就可以了！但是如果你第二天来继续进行同一操作应该是比较慢的，因为在那个缓存里面已经没有你要取的数据了！（
就是通常说的内存老化，也就是缓存你数据的那块内存被别人用了。这就是LRU算法），为了使自己要的数据不那么快老化。oracle把这块内存划分为三种
类型：

默认池（default pool）：所有段块一般都在这个池中缓存。这就是原先的缓冲区池（原来也只有一个缓冲区池）。
     保持池（keep pool）：按惯例，访问相当频繁的段会放在这个候选的缓冲区池中，如果把这些段放在默认缓冲区池中，尽管会频繁访问，但仍有可能因为其他段需要空间而老化（aging）。
    
回收池（recycle
pool）：按惯例，访问很随机的大段可以放在这个候选的缓冲区池中，这些块会导致过量的缓冲区刷新输出，而且不会带来任何好处，因为等你想要再用这个块
时，它可能已经老化退出了缓存。要把这些段与默认池和保持池中的段分开，这样就不会导致默认池和保持池中的块老化而退出缓存。

4、shared pool（共享池）

共享池就是Oracle缓存一些“程序”数据的地方。在解析一个查询时，解析得到的表示（representation）就缓存在那里。在完成解析整个查
询的任务之前，
Oracle会搜索共享池，看看这个工作是否已经完成。你运行的PL/SQL代码就在共享池中缓存，所以下一次运行时，Oracle不会再次从磁盘重新读
取。PL/SQL代码不仅在这里缓存，还会在这里共享。如果有1
000个会话都在执行同样的代码，那么只会加载这个代码的一个副本，并由所有会话共享。Oracle把系统参数存储在共享池中。数据字典缓存（关于数据库
对象的已缓存信息）也存储在这里。简单地讲，就像是厨房的水池一样，什么东西都往共享池里放。我的理解是：这是个共用的东西，大家都可以用。比如一个用户
进行一次查询，在解析之前，查看共享池，这个sql语句是否已经缓存在这里了。如果在，他就没有必要再去进行解析了，因为已经解析好了，直接拿来用就可以
了！这也是绑定变量为什么可以改善oracle性能的原因！

5、large pool 大池

大池（large pool）并不是因为它是一个“大”结构才这样取名（不过，它可能确实很大）。之所以称之为大池，是因为它用于大块内存的分配，共享池不会处理这么大的内存块。
在Oracle

8.0引入大池之前，所有内存分配都在共享池中进行。如果你使用的特性要利用“大块的”内存分配（如共享服务器UGA内存分配），倘若都在共享池中分配就
不太好。另外，与共享池管理内存的方式相比，处理（需要大量内存分配）会以不同的方式使用内存，所以这个问题变得更加复杂。共享池根据LRU来管理内存，
这对于缓存和重用数据很合适。不过，大块内存分配则是得到一块内存后加以使用，然后就到此为止，没有必要缓存这个内存。我的理解是：其实是把原来属于共享
池里面的一些特殊的内存拿出来进行不同的处理。因为这些内存用完之后就可以立即释放，而共享池的内存不存在释放问题，因为是大家共享的。

大池专门用于以下情况：
共享服务器连接，用于在SGA中分配UGA区，因为一个用户断开之后，UGA就可以立即释放！
语句的并行执行，允许分配进程间的消息缓冲区，这些缓冲区用于协调并行查询服务器。一旦发送了缓冲消息就可以立即释放！
备份，在某些情况下用于RMAN磁盘I/O 缓冲区。因为写入磁盘之后，这些缓存可以立即释放！

6、Java pool Java池

在数据库中运行Java代码时用到这部分内存。例如：编写Java存储过程在服务器内运行。需要注意的是，该内存与常见的Java编写的B/S系统并没关系。用JAVA语言代替PL/SQL语言在数据库中写存储过程才会用到这部分内存。

7、Stream pool 流池

9iR2以上增加了“流”技术，10g以上在SGA中增加了流池。流是用来共享和复制数据的工具。

SGA设置

没有通用的设置，所有设置都要根据系统的负载、业务需求和硬件环境来进行调整。这里只是总结出大体的设定，避免因SGA设置不当引起的问题。

1、自动SGA内存管理
        在Oracle 10g中引入了自动SGA内存管理特性，DBA可以设定SGA_TARGET告诉Oracle可用的SGA内存为多大，由Oracle根据系统负载来动态调整各组件大小，相应的数定会保存在控制文件中，使数据库重启后也记得各组件大小。
       需要注意一下几点：
   要使用自动SGA内存管理，STATISTICS_LEVEL参数必须设为TYPICAL或ALL，系统自动收集相应的信息用来动态调整SGA设定。
   可以设定某个组件的值，Oracle使用此值为该组件的最小大小。

可动态调整的参数：
       DB_CACHE_SIZE，SHARED_POOL_SIZE，LARGE_POOL_SIZE，JAVA_POOL_SIZE。
       需手动设置的参数：
       LOG_BUFFER,STREAMS_POOL,DB_NK_CACHE_SIZE,DB_KEEP_CACHE_SIZE，DB_RECYCLE_CACHE_SIZE。

2、手动SGA内存管理
1)  32bit和64bit限制
在32位的操作系统中，Oracle最大可用内存为1.75g，也就是说SGA+PGA<=1.75g，超过这一限制的内存将不会被Oracle用到。
32位的Oracle可以装到64位的操作系统上，64位的Oracle不可以装到32位的操作系统上。

2)  查看Oracle版本：
SQL> select * from v$version;

BANNER
----------------------------------------------------------------
Oracle Database 10g Enterprise Edition Release 10.2.0.1.0 - 64bi
PL/SQL Release 10.2.0.1.0 - Production
CORE 10.2.0.1.0 Production

TNS for Linux: Version 10.2.0.1.0 - Production
NLSRTL Version 10.2.0.1.0 - Production

3)  各组件设置：
JAVA_POOL_SIZE：如果没用到数据库端java的系统，30MB足够。

LOG_BUFFER：默认为MAX(512KB,128KB*CPU个数)。一般系统1MB足够，运行大型事务的系统可以设为2MB，让1/3满写入日志文件时可以继续写入缓冲，再大也没有意义。

SHARED_POOL_SIZE：
过大过小都会严重影响系统性能，1GB内存可以设为100MB，2GB内存可设为150MB，4GB内存可设为300MB。共享池命中过低首先要调整的是
应用程序而不是扩大共享池。使用绑定变量可以减少共享池需求、提高命中率，减少共享池管理负担和LATCH竞争。

LARGE_POOL_SIZE：使用专用服务模式可设为30MB，除非必要，不然不建议使用共享服务器模式。

DB_CACHE_SIZE：除去上述内存外其他可用内存都分配给该区域。

总结
32位Oracle：
1G内存：SHARED_POOL_SIZE=100MB，DB_CACHE_SIZE=0.5GB；
2G内存：SHARED_POOL_SIZE=150MB，DB_CACHE_SIZE=1.25GB；

64位Oracle
4G内存：SHARED_POOL_SIZE=200MB，DB_CACHE_SIZE=2.5GB；
8G内存：SHARED_POOL_SIZE=400MB，DB_CACHE_SIZE=5GB；
12G内存：SHARED_POOL_SIZE=500MB，DB_CACHE_SIZE=8GB

再次强调，以上只是避免因SGA设置不当引起问题的大体设置，需要根据具体的系统负载和业务逻辑结合Stackpack等工具细调。