目录
- 一、直接路径读概念
- 二、直接路径读在OLTP和OLAP环境中的不同点
- 三、如何禁止直接路径读
- 方法1:使用事件设置
- 方法2:使用隐含参数
一、直接路径读概念
直接路径读(Direct Path Read)是Oracle数据库中的一种数据读取机制,通常在大规模数据加载或批量数据处理操作中使用,如INSERT /*+ APPEND */、CREATE TABLE AS SELECT (CTAS)、MERGE语句的某些情况以及数据泵(Oracle Data Pump)操作中。这种读取方式与传统的通过数据库缓冲区缓存(BUFFER CACHE)读取数据不同,它绕过了SGA(系统全局区)的缓冲区缓存,直接将数据从数据文件读入到进程的私有内存区域(PGA,程序全局区),然后可能直接写入到用户全局区(UGA)或者大型池(如果配置了),最终用于构建或修改表的数据。直接路径读的主要优点如下:
- 减少缓冲区缓存争用:由于数据不经过共享的缓冲区缓存,因此减少了与其他会话之间的资源竞争,这对于大量数据操作特别有利。
- 提高批量数据加载效率:直接路径读可以减少I/O操作的开销,尤其是当数据不需要立即被其他会话访问时,因为它避免了数据在缓冲区缓存中的额外复制和管理。
- 支持并行处理:直接路径读操作天然支持并行执行,多个进程可以同时从不同的数据文件中读取数据,显著提升数据加载速度。
- 最小化逻辑读:由于数据直接从数据文件读取到PGA,不会计入逻辑读计数,这在一些性能监控和分析场景下可能会改变对数据库活动的理解。
然而,直接路径读也有其局限性,比如它不适用于那些需要立即进行数据一致性和完整性检查的场景,因为这些数据不会被缓存在数据库的缓冲区缓存中供其他查询使用。此外,直接路径读写入的数据在提交之前不会对其他查询可见,这符合Oracle的可串行化隔离级别要求。
使用直接路径读通常需要特定的提示(如/*+ APPEND */)或者特定的操作指令来启用,且在执行这类操作时,数据库会自动选择最适合的读取模式。
二、直接路径读在OLTP和OLAP环境中的不同点
在数据库设计和运维中,OLTP(Online Transaction Processing,联机事务处理)和OLAP(Online Analytical Processing,联机分析处理)系统有着不同的目标和工作负载特性,这导致了它们对直接路径读(Direct Path Read)这一特性的需求有所不同。
OLTP环境为什么要考虑禁止直接路径读:
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事务完整性:OLTP系统主要处理日常的业务操作,如订单处理、银行交易等,这些操作要求高度的事务一致性和快速响应。直接路径读通常绕过了缓冲区缓存,可能不会遵循ACID原则中的某些方面,尤其是在涉及到回滚操作时,可能导致数据一致性问题。
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并发控制:OLTP系统需要处理高并发事务,使用共享的缓冲区缓存有助于维护数据的一致性和减少锁的竞争,直接路径读可能会增加锁的复杂度,影响并发性能。
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即时数据访问:OLTP查询倾向于查找最新的数据状态,使用缓冲区缓存可以确保数据是最新的,而直接路径读可能不会立即反映最新更改。
OLAP环境不需要禁止直接路径读的原因:
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批量处理和分析:OLAP系统专注于复杂的分析查询,通常涉及大量数据的聚合和扫描,而不是单行事务。直接路径读可以从磁盘直接读取大量数据,绕过SGA中的缓冲区缓存,减少内存消耗,提高大数据量分析的效率。
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读优化:OLAP查询通常不修改数据,更多是读取历史数据进行分析,因此对数据一致性的实时性要求较低,直接路径读可以更快地从磁盘读取数据,满足分析查询对速度的需求。
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数据加载和ETL:OLAP环境常用于夜间数据加载或ETL(提取、转换、加载)过程,这些操作往往涉及到大规模数据的导入和处理,直接路径读可以提高数据加载的速度。
综上所述,是否禁止直接路径读取决于系统的主要用途和性能需求。OLTP系统因注重即时性、事务完整性和并发处理,倾向于不鼓励直接路径读;而OLAP系统则因其分析性质和对大量数据快速扫描的需求,可以充分利用直接路径读的优势。
三、如何禁止直接路径读
在Oracle数据库中,如果您希望禁止直接路径读(Direct Path Read),可以采用以下方法之一来实现:
方法1:使用事件设置
您可以通过设置特定的事件来禁用直接路径读。这可以通过执行以下ALTER SYSTEM
命令来完成:
ALTER SYSTEM SET EVENTS '10949 TRACE NAME CONTEXT FOREVER, LEVEL 1';
这个命令会设置一个事件,用于禁用直接路径读。注意,此设置是会话级别的,意味着它会影响到之后创建的所有会话。如果需要这个设置永久生效,需要将其添加到初始化参数文件(SPFILE)中:
ALTER SYSTEM SET EVENTS '10949 TRACE NAME CONTEXT FOREVER, LEVEL 1' SCOPE=SPFILE;
然后重启数据库以使更改生效。
方法2:使用隐含参数
另一种方法是通过设置隐含参数_serial_direct_read
来控制直接路径读的行为:
ALTER SYSTEM SET "_serial_direct_read"=never SCOPE=BOTH SID='*';
这会将直接路径读的策略设置为“never”,从而避免直接路径读的发生。同样,为了使更改持久化,需要在SPFILE中设置并重启数据库。
请注意,直接路径读在某些场景下能够提升性能,特别是对于大容量数据加载和处理操作。因此,在决定禁用直接路径读之前,应当评估此操作对整体系统性能的影响。这些方法主要用于诊断和解决特定问题,而不是作为常规操作,因为它们可能会对数据库性能产生负面影响。在生产环境中实施此类更改前,建议先在测试环境中进行充分的测试。