通过案例学调优之--Oracle数据块（block）

     数据块概述Oracle对数据库数据文件(datafile)中的存储空间进行管理的单位是数据块(data block)。数据块是数据库中最小的(逻辑)数据单位。与数据块对应的，所有数据在操作系统级的最小物理存储单位是字节(byte)。每种操作系统都有一个被称为块容量(block size)的参数。Oracle每次获取数据时，总是访问整个数(Oracle)数据块，而不是按照操作系统块的容量访问数据。　

      数据库中标准的数据块(data block)容量是由初始化参数 DB_BLOCK_SIZE 指定的。除此之外，用户还可以指定五个非标准的数据块容量(nonstandard block size)。数据块容量应该设为操作系统块容量的整数倍(同时小于数据块容量的最大限制)，以便减少不必要的I/O操作。Oracle数据块是Oracle可以使用和分配的最小存储单位。

　　另见：针对特定操作系统的Oracle文档中包含更多有关数据块容量(data block size)的信息多种数据块容量(Multiple Block Sizes)

　　数据块结构在Oracle中，不论数据块中存储的是表(table)、索引(index)或簇表(clustered data)，其内部结构都是类似的。

本图显示了数据块的各个组成部分，包括：数据块头(包括标准内容和可变内容)(common and variable header)，表目录区(table directory)，行目录区(row directory)，可用空间区(free space)，行数据区(row data)。以下各节将分别讲解各个组成部分。图中两个箭头表示一个数据块中的可用空间区的容量是可变的。

    数据块头(包括标准内容和可变内容)

　　数据块头(header)中包含了此数据块的概要信息，例如块地址(block address)及此数据块所属的段(segment)的类型(例如，表或索引)。

　　表目录区

     如果一个数据表在此数据块中储存了数据行，那么数据表的信息将被记录在数据块的表目录区(table directory)中。

    行目录区

　　此区域包含数据块中存储的数据行的信息(每个数据行片断(row piece) 在行数据区(row data area)中的地址)。[一个数据块中可能保存一个完整的数据行，也可能只保存数据行的一部分 ，所以文中使用row piece]

　　当一个数据块(data block)的行目录区(row directory)空间被使用后，即使数据行被删除(delete)，行目录区空间也不会被回收。举例来说，当一个曾经包含50条记录的数据块被清空后，其块头(header)的行目录区仍然占用100字节(byte)的空间。只有在数据块中插入(insert)新数据时，行目录区空间才会被 重新利用。

　 管理开销数据块头(data block header)，表目录区(table directory)，行目录区(row directory)被统称为管理开销(overhead)。其中 有些开销的容量是固定的;而有些开销的总容量是可变的。数据块中固定及可变管理开销的容量平均在84到107字节(byte)之间。

　 行数据数据块(data block)中行数据区(row data)包含了表或索引的实际数据。一个数据行可以跨多个数据块。这就出现了“行链接(Row Chaining)及行迁移(Row Migrating)

　 可用空间区在插入新数据行，或在更新数据行需要更多空间时(例如，原来某行最后一个字段为空(trailing null)，现在要更新为非空值)，将 使用可用空间区(free space)中的空间。

　　如果一个数据块(data block)属于表或簇表的数据段(data segment)，或属于索引的索引段(index segment)，那么在其可用空间区中还可能会存储事务条目(transaction entry)。如果一个数据块中的数据行(row)正在由 INSERT，UPDATE，DELETE，及 SELECT……FOR UPDATE 语句访问，此数据块中就需要保存事务条目。事务条目所需的存储空间依据操作系统而定。在常见的操作系统中事务条目大约需要有两种SQL语句可以增加数据块中的可用空间：分别是 DELETE 语句，和将现有数据值更新为占用容量更小值的 UPDATE 语句。在以下两种条件下，上述两中操作释放的空间可以被后续的 INSERT 语句使用：

　　如果 INSERT 语句与上述两种操作在同一事务(transaction)中，且位于释放空间的语句之后，那么 INSERT 语句可以使用被释放的空间。

　　如果 INSERT 语句与释放空间的语句在不同的事务中(比如两者是由不同的用户提交的)，那么只有在释放空间的语句提交后，且插入数据必需使用此数据块时，INSERT 语句才会使用被释放的空间。

　　数据块(data block)中被释放出的空间未必与可用空间区(free space)相连续。Oracle在满足以下条件时才会将释放的空间合并到可用空间区：(1)INSERT 或 UPDATE 语句选中了一个有足够可用空间容纳新数据的数据块，(2)但是此块中的可用空间不连续，数据无法被写入到数据块中连续的空间里。Oracle只在 满足上述条件时才对数据块中的可用空间进行合并，这样做是为了避免过于频繁的空间合并工作影响数据库性能。

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