【DB笔试面试681】在Oracle中，什么是块清除（Block Cleanout）？

在Oracle中，什么是块清除（Block Cleanout）？

块清除（Block Cleanout）是指清除存储在数据块头部与锁相关的信息，其实质是在清除块上的事务信息，包括数据的行级锁和ITL信息（包括提交标志、SCN等），块清除不需要生成Redo日志。Oracle的块清除有两种：快速块清除（Fast Commit Cleanout）和延时块清除（Delayed Block Cleanout）。

通过命令“alter system dump undo header '回滚段名称';”可以将Undo段头信息dump出来，可以很明显地看到事务表（TRN TBL）信息，其中，状态（state）为10代表活动事务，状态（state）为9表示INACTIVE。Dba列表示该事务对应的Undo Block Dba地址。

每个事务处理只分配给一个Undo段，一个Undo段可以同时服务多个事务处理。UPDATE事务的内部流程如下所示：

①　首先当一个事务开始时，需要在Undo段事务表上分配一个事务槽。

②　在数据块头部获取一个ITL事务槽，该事务槽指向Undo段头的事务槽。

③　在修改数据之前，需要记录前镜像（Before Image）信息，这个信息以Undo Record的形式存储在回滚段中，回滚段头事务槽指向该记录。

④　锁定修改行，修改行锁定位（lb-lock byte）指向ITL事务槽。

⑤　进行数据修改。

在提交事务的时候，如果被修改过的数据块仍然在Buffer Cache之中，那么Oracle可以清除ITL信息，这叫作快速块清除（Fast Block Cleanout），也叫提交清除（Fast Commit Cleanout）。快速块清除还有一个限制，当修改的块数量超过Buffer Cache约10％，则对超出部分不再进行快速块清除。

在提交事务的时候，如果被修改过的数据块已经被写回到数据文件上（或大量修改超出Buffer Cache的10％的部分），再次读出该数据块进行修改，显然成本过于高昂，对于这种情况，Oracle选择延迟块清除（Delayed Block Cleanout），即在提交的时候只会清理Undo Segment Header中的事务表信息，而Data Block上的事务标志不会清除，等到下一次访问该Block时再来清除ITL锁定信息，这就是延迟块清除。Oracle通过延迟块清除来提高数据库性能，加快提交操作。如果Oracle不对块完成这种延迟清除，那么COMMIT的处理可能会很长，COMMIT必须重新访问每一个块，可能还要从磁盘将块再次读入内存。在一个OLTP系统中，可能很少看到这种情况发生，因为OLTP系统的特点是事务都很短小，只会影响为数不多的一些块。

如果执行一个大的INSERT、UPDATE或DELETE，会影响数据库中的许多块，那么就有可能在此之后，第一个“接触”块的查询会做延迟块清除，从而生成Redo日志，所以，SELECT语句也有可能会产生Redo日志。

如果有如下的操作，那么可能会受到块清除的影响：

l 将大量新数据批量加载到数据仓库中；

l 在刚刚加载的所有数据上运行UPDATE（产生需要清理的块）；

l 让别人查询这些数据

因此，建议在批量加载了数据后，通过运行DBMS_STATS实用程序来收集统计信息，就能自然的完成块清除工作。Oracle提供了一个内部事件（10203事件）可以用来跟踪数据库的块清除操作，可以通过以下命令设置：

1ALTER SYSTEM SET EVENTS '10203 trace name context forever';

本文选自《Oracle程序员面试笔试宝典》，作者：小麦苗

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