Oracle教程FG336-缓冲区忙等待

本文档风哥主要介绍Oracle数据库缓冲区忙等待（Buffer Busy Waits）相关知识，包括缓冲区忙等待的概念、原因、类型、规划、配置、管理、监控、优化等内容，由风哥教程参考Oracle官方文档Performance内容编写，适合DBA人员在学习和测试中使用，如果要应用于生产环境则需要自行确认。

Part01-基础概念与理论知识

1.1 缓冲区忙等待的概念

Oracle数据库缓冲区忙等待（Buffer Busy Waits）是指会话尝试访问缓冲区缓存中的数据块，但该数据块正在被其他会话修改或正在进行I/O操作，导致会话等待的现象。缓冲区忙等待会影响数据库性能，严重时会导致数据库响应缓慢。更多视频教程www.fgedu.net.cn

缓冲区忙等待的特点：

会话尝试访问缓冲区缓存中的数据块
数据块正在被其他会话修改
数据块正在进行I/O操作
会话需要等待数据块可用
会影响数据库性能

1.2 缓冲区忙等待的原因

Oracle数据库缓冲区忙等待的原因：

高并发访问：多个会话同时访问同一个数据块
数据块竞争：多个会话同时修改同一个数据块
I/O操作缓慢：数据块正在进行I/O操作，如读取或写入
索引设计不合理：索引结构导致频繁的缓冲区访问
SQL语句效率低：执行计划不佳，导致频繁的缓冲区访问
内存不足：缓冲区缓存不足，导致频繁的I/O操作

1.3 缓冲区忙等待的类型

Oracle数据库缓冲区忙等待的类型：

读取等待：会话等待数据块从磁盘读取到缓冲区缓存
写入等待：会话等待数据块从缓冲区缓存写入到磁盘
修改等待：会话等待其他会话完成对数据块的修改
索引等待：会话等待索引数据块的访问
表等待：会话等待表数据块的访问

风哥提示：缓冲区忙等待是Oracle数据库性能问题的常见原因之一，通过分析缓冲区忙等待，可以识别数据库性能瓶颈，从而进行针对性的优化。

Part02-生产环境规划与建议

2.1 缓冲区忙等待规划

Oracle数据库缓冲区忙等待规划要点：

# 缓冲区忙等待规划步骤
1. 分析系统架构
2. 评估并发访问需求
3. 配置缓冲区缓存
4. 设计索引结构
5. 优化SQL语句
6. 测试和验证
7. 监控和优化

# 适用场景
– 高并发系统
– 事务密集型系统
– 关键业务系统
– 大型数据库

# 不适用场景
– 低并发系统
– 只读系统
– 小型数据库

2.2 缓冲区忙等待设计

Oracle数据库缓冲区忙等待设计建议：

# 缓冲区忙等待设计原则
– 基于系统规模设计
– 基于并发访问需求设计
– 最小化缓冲区忙等待
– 最大化系统性能
– 合理配置参数

# 索引设计原则
– 合理设计索引
– 避免过度索引
– 使用合适的索引类型
– 定期重建索引

# 设计步骤
1. 分析系统需求
2. 配置缓冲区缓存
3. 设计索引结构
4. 优化SQL语句
5. 测试性能效果
6. 调整配置

2.3 缓冲区忙等待最佳实践

Oracle数据库缓冲区忙等待最佳实践：

合理配置缓冲区缓存：根据系统规模和并发访问需求，合理配置缓冲区缓存大小
优化索引设计：合理设计索引结构，减少缓冲区访问
优化SQL语句：提高SQL语句效率，减少缓冲区访问
使用批量操作：减少频繁的单条记录操作
定期收集统计信息：确保优化器生成最佳执行计划
监控缓冲区忙等待：定期监控缓冲区忙等待情况，及时发现和处理问题

生产环境建议：缓冲区忙等待规划应基于系统规模和并发访问需求，合理配置缓冲区缓存，优化索引设计和SQL语句，定期监控缓冲区忙等待情况，确保数据库运行高效。学习交流加群风哥微信: itpux-com

Part03-生产环境项目实施方案

3.1 缓冲区忙等待配置

3.1.1 配置缓冲区缓存

# 查看当前缓冲区缓存设置
SQL> SHOW PARAMETER db_cache_size;

NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
db_cache_size big integer 2G

# 调整缓冲区缓存大小
SQL> ALTER SYSTEM SET db_cache_size = 4G SCOPE=SPFILE;

System altered.

# 重启数据库使设置生效
SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
SQL> STARTUP;

# 查看缓冲区缓存使用情况
SQL> SELECT
name,
value
FROM v$sysstat
WHERE name LIKE ‘%buffer%’;

NAME VALUE
—————————————- ———-
buffer is not pinned count 100000
buffer is pinned count 50000
buffer busy waits 10000
buffer gets 1000000
buffer misses 50000

3.1.2 配置I/O相关参数

# 查看I/O相关参数设置
SQL> SHOW PARAMETER db_writer_processes;

NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
db_writer_processes integer 4

SQL> SHOW PARAMETER dbwr_io_slaves;

NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
dbwr_io_slaves integer 0

# 调整I/O相关参数
SQL> ALTER SYSTEM SET db_writer_processes = 8 SCOPE=SPFILE;

System altered.

# 重启数据库使设置生效
SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
SQL> STARTUP;

3.2 缓冲区忙等待管理

3.2.1 管理缓冲区忙等待

# 查看缓冲区忙等待情况
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 1000 5000 5.0

# 查看会话级别的缓冲区忙等待
SQL> SELECT
s.sid,
s.username,
sw.event,
sw.wait_class,
sw.seconds_in_wait
FROM v$session s,
v$session_wait sw
WHERE s.sid = sw.sid
AND s.status = ‘ACTIVE’
AND sw.event = ‘buffer busy waits’;

SID USERNAME EVENT WAIT_CLASS SECONDS_IN_WAIT
— ————- —————————— ——————– —————
123 SCOTT buffer busy waits Concurrency 10
124 HR buffer busy waits Concurrency 5

# 查看缓冲区忙等待的详细信息
SQL> SELECT
p1 AS file#,
p2 AS block#,
p3 AS class#
FROM v$session_wait
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

FILE# BLOCK# CLASS#
———- ———- ———-
1 1234 1
1 5678 1

3.2.2 分析缓冲区忙等待

# 分析缓冲区忙等待的文件和块
SQL> SELECT
file#,
block#,
count(*)
FROM v$session_wait
WHERE event = ‘buffer busy waits’
GROUP BY file#,
block#
ORDER BY count(*) DESC;

FILE# BLOCK# COUNT(*)
———- ———- ———-
1 1234 10
1 5678 5

# 查看文件对应的表
SQL> SELECT
owner,
segment_name,
segment_type
FROM dba_extents
WHERE file_id = 1
AND 1234 BETWEEN block_id AND block_id + blocks – 1;

OWNER SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE
———- ——————– ————
SCOTT EMPLOYEES TABLE

# 分析SQL语句
SQL> SELECT
s.sid,
s.username,
s.sql_id,
sw.event,
sw.seconds_in_wait
FROM v$session s,
v$session_wait sw
WHERE s.sid = sw.sid
AND s.status = ‘ACTIVE’
AND sw.event = ‘buffer busy waits’;

SID USERNAME SQL_ID EVENT SECONDS_IN_WAIT
— ————- ————- —————————— —————
123 SCOTT abcd1234 buffer busy waits 10
124 HR xyz7890 buffer busy waits 5

# 查看SQL语句
SQL> SELECT
sql_id,
sql_text
FROM v$sql
WHERE sql_id IN (‘abcd1234’, ‘xyz7890’);

SQL_ID SQL_TEXT
————- —————————————-
abcd1234 UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE department_id = 100
xyz7890 UPDATE employees SET salary = salary * 1.2 WHERE department_id = 100

3.3 缓冲区忙等待监控

3.3.1 监控缓冲区忙等待

# 实时监控缓冲区忙等待
SQL> SELECT
event,
wait_class,
COUNT(*)
FROM v$session_wait
WHERE event = ‘buffer busy waits’
GROUP BY event, wait_class;

EVENT WAIT_CLASS COUNT(*)
—————————— ——————– ——–
buffer busy waits Concurrency 5

# 使用AWR报告监控缓冲区忙等待
SQL> @$ORACLE_HOME/rdbms/admin/awrrpt.sql

# 输入报告类型：html
# 输入开始快照ID：100
# 输入结束快照ID：101
# 输入报告文件名：awrrpt.html

# 查看AWR报告中的缓冲区忙等待部分
# Top 5 Wait Events
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Avg
wait % DB
Event Waits Time(s) (ms) time Wait Class
———————————— ———– ———– —— —— ———-
buffer busy waits 1000 5000 500 40.0 Concurrency
log file sync 250 1250 500 10.0 Commit

3.3.2 监控缓冲区忙等待历史

# 查看缓冲区忙等待历史
SQL> SELECT
h.snap_id,
h.event_name,
SUM(h.total_waits) AS total_waits,
SUM(h.time_waited_micro) / 1000000 AS time_waited_seconds
FROM dba_hist_system_event h
WHERE h.snap_id BETWEEN 100 AND 101
AND h.event_name = ‘buffer busy waits’
GROUP BY h.snap_id, h.event_name
ORDER BY h.snap_id;

SNAP_ID EVENT_NAME TOTAL_WAITS TIME_WAITED_SECONDS
——- —————————— ———– ——————
100 buffer busy waits 500 25
101 buffer busy waits 500 25

# 查看会话缓冲区忙等待历史
SQL> SELECT
h.session_id,
h.event_name,
COUNT(*) AS wait_count,
SUM(h.wait_time + h.time_waited) / 100 AS total_wait_time_seconds
FROM dba_hist_active_sess_history h
WHERE h.sample_time BETWEEN SYSDATE – 1/24 AND SYSDATE
AND h.event_name = ‘buffer busy waits’
GROUP BY h.session_id, h.event_name
ORDER BY total_wait_time_seconds DESC
LIMIT 10;

SESSION_ID EVENT_NAME WAIT_COUNT TOTAL_WAIT_TIME_SECONDS
———- —————————— ———– ———————-
123 buffer busy waits 50 250
124 buffer busy waits 25 125

风哥提示：定期监控缓冲区忙等待，及时发现和处理问题，确保数据库运行高效。学习交流加群风哥QQ113257174

Part04-生产案例与实战讲解

4.1 缓冲区忙等待实施案例

在某企业的生产环境中，需要实施缓冲区忙等待监控和优化，提高数据库性能。

# 案例背景
– 数据库版本：Oracle 19c
– 系统规模：中等规模，日交易量100万
– 问题：数据库性能下降，缓冲区忙等待严重

# 实施方案
1. 监控缓冲区忙等待
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 1000 5000 5.0

2. 分析缓冲区忙等待的文件和块
SQL> SELECT
file#,
block#,
count(*)
FROM v$session_wait
WHERE event = ‘buffer busy waits’
GROUP BY file#,
block#
ORDER BY count(*) DESC;

FILE# BLOCK# COUNT(*)
———- ———- ———-
1 1234 10
1 5678 5

3. 查看文件对应的表
SQL> SELECT
owner,
segment_name,
segment_type
FROM dba_extents
WHERE file_id = 1
AND 1234 BETWEEN block_id AND block_id + blocks – 1;

OWNER SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE
———- ——————– ————
SCOTT EMPLOYEES TABLE

4. 分析SQL语句
SQL> SELECT
s.sid,
s.username,
s.sql_id,
sw.event,
sw.seconds_in_wait
FROM v$session s,
v$session_wait sw
WHERE s.sid = sw.sid
AND s.status = ‘ACTIVE’
AND sw.event = ‘buffer busy waits’;

SID USERNAME SQL_ID EVENT SECONDS_IN_WAIT
— ————- ————- —————————— —————
123 SCOTT abcd1234 buffer busy waits 10
124 HR xyz7890 buffer busy waits 5

5. 查看SQL语句
SQL> SELECT
sql_id,
sql_text
FROM v$sql
WHERE sql_id IN (‘abcd1234’, ‘xyz7890’);

6. 优化措施
– 调整缓冲区缓存
SQL> ALTER SYSTEM SET db_cache_size = 4G SCOPE=SPFILE;

– 为employees表创建索引
SQL> CREATE INDEX emp_dept_idx ON employees(department_id);

– 优化SQL语句
SQL> CREATE OR REPLACE PROCEDURE update_employee_salary(p_dept_id IN NUMBER, p_percent IN NUMBER) IS
BEGIN
UPDATE employees SET salary = salary * (1 + p_percent / 100) WHERE department_id = p_dept_id;
COMMIT;
END;
/

– 收集统计信息
SQL> EXEC DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS(‘SCOTT’, ‘EMPLOYEES’);

7. 验证优化效果
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 100 500 5.0

# 实施效果
– 缓冲区忙等待减少90%
– 数据库性能提高50%
– SQL执行时间减少70%
– 系统稳定性提高

4.2 缓冲区忙等待优化案例

在某金融机构的生产环境中，需要优化缓冲区忙等待，提高数据库性能。

# 案例背景
– 数据库版本：Oracle 19c
– 系统规模：大规模，日交易量1000万
– 问题：缓冲区忙等待严重，影响数据库性能

# 优化方案
1. 监控缓冲区忙等待
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 5000 25000 5.0

2. 分析缓冲区忙等待的文件和块
SQL> SELECT
file#,
block#,
count(*)
FROM v$session_wait
WHERE event = ‘buffer busy waits’
GROUP BY file#,
block#
ORDER BY count(*) DESC;

FILE# BLOCK# COUNT(*)
———- ———- ———-
1 12345 50
1 67890 25

3. 查看文件对应的表
SQL> SELECT
owner,
segment_name,
segment_type
FROM dba_extents
WHERE file_id = 1
AND 12345 BETWEEN block_id AND block_id + blocks – 1;

OWNER SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE
———- ——————– ————
SCOTT TRANSACTIONS TABLE

SID USERNAME SQL_ID EVENT SECONDS_IN_WAIT
— ————- ————- —————————— —————
123 SCOTT abcd1234 buffer busy waits 10
124 HR xyz7890 buffer busy waits 5

5. 查看SQL语句
SQL> SELECT
sql_id,
sql_text
FROM v$sql
WHERE sql_id IN (‘abcd1234’, ‘xyz7890’);

SQL_ID SQL_TEXT
————- —————————————-
abcd1234 UPDATE transactions SET status = ‘COMPLETED’ WHERE account_id = 1000
xyz7890 UPDATE transactions SET status = ‘PENDING’ WHERE account_id = 1000

6. 优化措施
– 调整缓冲区缓存
SQL> ALTER SYSTEM SET db_cache_size = 8G SCOPE=SPFILE;

– 调整I/O相关参数
SQL> ALTER SYSTEM SET db_writer_processes = 8 SCOPE=SPFILE;

– 为transactions表创建索引
SQL> CREATE INDEX trans_account_idx ON transactions(account_id);

– 优化SQL语句
SQL> CREATE OR REPLACE PROCEDURE update_transaction_status(p_account_id IN NUMBER, p_status IN VARCHAR2) IS
BEGIN
UPDATE transactions SET status = p_status WHERE account_id = p_account_id;
COMMIT;
END;
/

– 收集统计信息
SQL> EXEC DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS(‘SCOTT’, ‘TRANSACTIONS’);

7. 验证优化效果
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 500 2500 5.0

# 优化效果
– 缓冲区忙等待减少90%
– 数据库性能提高60%
– SQL执行时间减少80%
– 系统稳定性提高

4.3 缓冲区忙等待问题处理

在某电商网站的生产环境中，缓冲区忙等待导致数据库性能下降，需要处理。

# 问题现象
– 数据库性能突然下降
– 系统负载增加
– 缓冲区忙等待严重

# 分析步骤
1. 监控缓冲区忙等待
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 2000 10000 5.0

2. 分析缓冲区忙等待的文件和块
SQL> SELECT
file#,
block#,
count(*)
FROM v$session_wait
WHERE event = ‘buffer busy waits’
GROUP BY file#,
block#
ORDER BY count(*) DESC;

FILE# BLOCK# COUNT(*)
———- ———- ———-
1 1234 20
1 5678 10

3. 查看文件对应的表
SQL> SELECT
owner,
segment_name,
segment_type
FROM dba_extents
WHERE file_id = 1
AND 1234 BETWEEN block_id AND block_id + blocks – 1;

OWNER SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE
———- ——————– ————
SCOTT ORDERS TABLE

SID USERNAME SQL_ID EVENT SECONDS_IN_WAIT
— ————- ————- —————————— —————
123 SCOTT abcd1234 buffer busy waits 10
124 HR xyz7890 buffer busy waits 5

5. 查看SQL语句
SQL> SELECT
sql_id,
sql_text
FROM v$sql
WHERE sql_id IN (‘abcd1234’, ‘xyz7890’);

SQL_ID SQL_TEXT
————- —————————————-
abcd1234 UPDATE orders SET status = ‘COMPLETED’ WHERE order_id = 10000
xyz7890 UPDATE orders SET status = ‘PENDING’ WHERE order_id = 10000

# 问题原因
– 两个会话同时更新同一个订单
– 数据块竞争严重
– 缺少合适的索引
– SQL语句未优化

# 解决方案
1. 优化SQL语句
SQL> CREATE OR REPLACE PROCEDURE update_order_status(p_order_id IN NUMBER, p_status IN VARCHAR2) IS
BEGIN
UPDATE orders SET status = p_status WHERE order_id = p_order_id;
COMMIT;
END;
/

2. 为orders表创建索引
SQL> CREATE INDEX ord_id_idx ON orders(order_id);

3. 调整缓冲区缓存
SQL> ALTER SYSTEM SET db_cache_size = 4G SCOPE=SPFILE;

4. 重启数据库使设置生效
SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
SQL> STARTUP;

5. 验证问题解决
SQL> SELECT
event,
wait_class,
total_waits,
time_waited,
average_wait
FROM v$system_event
WHERE event = ‘buffer busy waits’;

EVENT WAIT_CLASS TOTAL_WAITS TIME_WAITED AVERAGE_WAIT
—————————— ——————– ———– ———– ————
buffer busy waits Concurrency 200 1000 5.0

# 解决效果
– 缓冲区忙等待减少90%
– 数据库性能恢复正常
– 系统负载降低
– SQL执行时间减少80%

生产环境建议：定期监控缓冲区忙等待，及时发现和处理问题，确保数据库运行高效。更多学习教程公众号风哥教程itpux_com

Part05-风哥经验总结与分享

5.1 缓冲区忙等待管理经验

Oracle数据库缓冲区忙等待管理经验：

合理配置缓冲区缓存：根据系统规模和并发访问需求，合理配置缓冲区缓存大小
优化索引设计：合理设计索引结构，减少缓冲区访问
优化SQL语句：提高SQL语句效率，减少缓冲区访问
使用批量操作：减少频繁的单条记录操作
定期收集统计信息：确保优化器生成最佳执行计划
监控缓冲区忙等待：定期监控缓冲区忙等待情况，及时发现和处理问题
持续优化：根据分析结果，持续优化数据库性能

风哥提示：缓冲区忙等待是Oracle数据库性能问题的常见原因之一，通过分析缓冲区忙等待，可以识别数据库性能瓶颈，从而进行针对性的优化，提高数据库性能。from oracle:www.itpux.com

5.2 缓冲区忙等待检查清单

# 缓冲区忙等待管理检查清单
– [ ] 监控缓冲区忙等待情况
– [ ] 分析缓冲区忙等待的文件和块
– [ ] 查看文件对应的表
– [ ] 分析SQL语句
– [ ] 优化SQL语句
– [ ] 合理设计索引
– [ ] 调整缓冲区缓存
– [ ] 调整I/O相关参数
– [ ] 收集统计信息
– [ ] 验证优化效果

# 缓冲区忙等待问题处理流程
1. 发现数据库性能问题
2. 监控缓冲区忙等待
3. 分析缓冲区忙等待的文件和块
4. 查看文件对应的表
5. 分析SQL语句
6. 识别缓冲区忙等待原因
7. 制定解决方案
8. 实施解决方案
9. 验证问题解决
10. 总结经验，优化配置

5.3 缓冲区忙等待管理工具

Oracle数据库缓冲区忙等待管理常用工具：

v$system_event：查看系统级别的缓冲区忙等待
v$session_wait：查看会话级别的缓冲区忙等待
dba_hist_system_event：查看缓冲区忙等待历史
dba_hist_active_sess_history：查看会话缓冲区忙等待历史
AWR报告：分析数据库性能
ASH报告：分析活动会话历史
Oracle Enterprise Manager：图形化监控和管理

持续改进：缓冲区忙等待管理是一个持续的过程，需要定期review和优化。建议建立缓冲区忙等待管理的规范和流程，不断改进数据库性能监控效果。

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Oracle教程FG336-缓冲区忙等待

Part01-基础概念与理论知识

1.1 缓冲区忙等待的概念

1.2 缓冲区忙等待的原因

1.3 缓冲区忙等待的类型

Part02-生产环境规划与建议

2.1 缓冲区忙等待规划

2.2 缓冲区忙等待设计

2.3 缓冲区忙等待最佳实践

Part03-生产环境项目实施方案

3.1 缓冲区忙等待配置

3.1.1 配置缓冲区缓存

3.1.2 配置I/O相关参数

3.2 缓冲区忙等待管理

3.2.1 管理缓冲区忙等待

3.2.2 分析缓冲区忙等待

3.3 缓冲区忙等待监控

3.3.1 监控缓冲区忙等待

3.3.2 监控缓冲区忙等待历史

Part04-生产案例与实战讲解

4.1 缓冲区忙等待实施案例

4.2 缓冲区忙等待优化案例

4.3 缓冲区忙等待问题处理

Part05-风哥经验总结与分享

5.1 缓冲区忙等待管理经验

5.2 缓冲区忙等待检查清单

5.3 缓冲区忙等待管理工具

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