Latch

Latch：门闩。

目的：

保证资源的串行访问
- 保护SGA的资源访问
- 保护内存的分配
保证执行的串行化
- 保护关键资源的串行执行
- 防止内存结构损坏

Latch 和 Enqueue 对比：

	Latch	Lock（Enqueue）
队列性
时长	很短	可能很长
层面	数据库内存资源层	业务应用层
目的	保证资源的完整性	保证业务操作的完整性

Latch的位置：内存的SGA区（PGA不是会话共享的，所以不存在并发，也就不存在锁）。

Latch的应用（资源的请求和分配）：

共享池：sql解析、sql重用….
数据缓冲池：
- 数据访问，数据写入磁盘，数据读入内存
- 修改数据块
- 数据段扩展
- ….

Latch的获取

Wait方式：

如果无法获取请求的Latch，则有两种情况：

spin（自旋）：当一个会话无法获得需要的latch时，会继续使用cpu（cpu空转），达到一个间隔后，再次尝试申请latch，直到达到最大的重试次数
sleep：当一个会话无法获得需要的latch时，会等待一段时间（sleep），达到一个间隔后，再次尝试申请latch，如此反复，直到达到最大的重试次数。

No wait方式：如果无法获取请求的latch，不会发生sleep或者spin，转而去获取其他可用的Latch。

Shared pool的latch争用

使用绑定变量减少Shared Pool里的Latch争用：

例如：

没有使用变量绑定时：

create or replace procedure p1
    as
        l_cn number;
    begin
        for i in 1 .. 10000
        loop
            -- 拼接sql，不使用变量绑定
            execute immediate 'select count(*) from t where x=' || i into l_cnt;
         end loop;
    end;
/

使用绑定变量：

create or replace procedure p2
    as 
        l_cnt number;
    begin
        for i in 1 .. 10000
        loop
            -- 使用绑定变量
            select count(*) into l_cnt from t where x = i;
        end loop
    end;
/

Buffer Cache的Latch争用

Buffer Cache的机制：

从数据文件中读到内存中，Oracle通过Hash算法将这些数据块打散，通过计算出的hash值指向对应的数据块。

例如，数据文件编号为1，数据块编号为437，则oracle中的hash值为：(1 + 437) mod 4 = 2，内存中便用2这个hash地址指向这个数据块

数据块的信息可以通过基表x$bh查询，x$bh表中有两个字段：nxt_hash、prv_hash，这两个字段用于找到这个数据块的下一个数据块头的hash地址和上一个数据块的hash地址。

会话访问数据块时，需要先申请一个bucket latch，然后通过hash bucket得到buffer header，最终找到对应的数据块：

数据块地址做hash运算
得到一个bucket latch
寻找数据块头
如果可以找到，则读取数据块到cache中。否则从磁盘读取数据块。

如果多个会话都要访问同一个数据块，则它们都要去同一个hash bucket中申请latch，同一个hash bucket中的latch一次只能分给一个会话，就造成了latch争用。这个数据块叫做”热块“。

或者分的 hash bucket数量比较少，很多数据块在同一个hash bucket中，也容易造成latch争用。

热块：

表数据块争用
热块索引数据热块
文件头数据块并发修改

Latch相关视图

v$latch：Oracle对每个latch的统计信息的一个汇总，每一条记录表示一种latch。

select * from v$latch;

主要字段：

name：latch名称
gets：以willing to wait请求模式latch的请求成功数
misses：初次尝试请求不成功次数
sleeps：成功获取前sleeping次数
immediate_gets：以immediate模式latch请求数
immediate_misses：以immediate模式请求失败数

v$latchholder：包含了当前latch持有者的信息。通过视图的pid和sid信息，关联视图v$session、v$session_wait，可以定位相应持有资源的会话信息。

select * from v$latchholder;

v$latch_children：存储子latch信息的视图，在SGA中有些资源使用多个latch保护，比如 library cache，这些多个latch保护同一个资源，称为子lath。

v$latch_children和v$latch一样。

Latch优化的思路

Latch导致的性能问题，通常是一个系统层面的问题，所以：

AWR报告是一个比较好的入口
通过动态视图v$latch可以分析当前系统的latch资源情况
确定争用最大的latch
分析可能的原因
从应用层面和数据库层面考虑解决途径

数据库学习笔记