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這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)如何理解latch，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

1.串行化 概述
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)本身是一個(gè)多用戶并發(fā)處理系統(tǒng)，在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，可能會(huì)有多個(gè)用戶同時(shí)操作數(shù)據(jù)庫(kù), 多個(gè)用戶同時(shí)在相同的物理位置上寫數(shù)據(jù)時(shí)，不能發(fā)生互相覆蓋的情況,這叫做串行化，串行化會(huì)降低系統(tǒng)的并發(fā)性，但這對(duì)于保護(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不被破壞來說則是必需的。在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過閂鎖（latch）和鎖定（lock）來解決這兩個(gè)問題。
閂鎖和鎖定既有相同點(diǎn)又有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)在于它們都是用于實(shí)現(xiàn)串行化的資源。而不同點(diǎn)則在于閂鎖（Latch）是一個(gè)低級(jí)別、輕量級(jí)的鎖，獲得和釋放的速度很快，以類似于信號(hào)燈的方式實(shí)現(xiàn)。而鎖定（Lock）則可能持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng)，通過使用隊(duì)列，按照先進(jìn)先出的方式實(shí)現(xiàn)。也可以簡(jiǎn)單地理解為閂鎖是微觀領(lǐng)域的，而鎖定則是宏觀領(lǐng)域的。
注意 ：latch是用于保護(hù)SGA區(qū)中共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種串行化鎖定機(jī)制。它不僅僅用于buffer cache, 還用于shared pool以及l(fā)og buffer等。 

2.Latch 概述

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)使用閂鎖（latch）來管理SGA內(nèi)存的分配和釋放.Latch是用于保護(hù)SGA區(qū)中共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種串行化鎖定機(jī)制。Latch的實(shí)現(xiàn)是與操作系統(tǒng)相關(guān)的，尤其和一個(gè)進(jìn)程是否需要等待一個(gè)latch、需要等待多長(zhǎng)時(shí)間有關(guān)。
Latch是一種能夠極快地被獲取和釋放的鎖，它通常用于保護(hù)描述buffer cache中block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3.SPIN與休眠

(1).SPIN

spin 就是一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占cpu time，直到運(yùn)行的結(jié)束。這個(gè)期間其他進(jìn)程不能獲得這個(gè)cpu的運(yùn)行時(shí)間。對(duì)于單CPU來說沒有spin概念。
比如數(shù)據(jù)緩存中的某個(gè)塊要被讀取，我們會(huì)獲得這個(gè)塊的 latch，這個(gè)過程叫做spin，另外一個(gè)進(jìn)程恰好要修改這個(gè)塊，他也要spin這個(gè)塊，此時(shí)他必須等待，當(dāng)前一個(gè)進(jìn)程釋放latch后才能spin住，然后修改，如果多個(gè)進(jìn)程同時(shí)請(qǐng)求的話，他們之間將出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)，沒有一個(gè)入隊(duì)機(jī)制，一旦前面進(jìn)程釋放所定，后面的進(jìn)程就蜂擁而上，沒有先來后到的概念，并且這一切都發(fā)生的非常快，因?yàn)長(zhǎng)atch的特點(diǎn)是快而短暫。

(2).休眠
休眠意味著暫時(shí)的放棄CPU，進(jìn)行上下文切換(context switch)，這樣CPU要保存當(dāng)前進(jìn)程運(yùn)行時(shí)的一些狀態(tài)信息，比如堆棧，信號(hào)量等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后引入后續(xù)進(jìn)程的狀態(tài)信息，處理完后再切換回原來的進(jìn)程狀態(tài)，這個(gè)過程如果頻繁的發(fā)生在一個(gè)高事務(wù)，高并發(fā)進(jìn)程的處理系統(tǒng)里面，將是個(gè)很昂貴的資源消耗，所以O(shè)racle選擇了spin，讓進(jìn)程繼續(xù)占有CPU，運(yùn)行一些空指令，之后繼續(xù)請(qǐng)求，繼續(xù)spin，直到達(dá)到_spin_count值，這時(shí)會(huì)放棄CPU，進(jìn)行短暫的休眠，再繼續(xù)剛才的動(dòng)作。初始狀態(tài)下，一個(gè)進(jìn)程會(huì)睡眠0.01秒。然后醒過來，并再次嘗試獲得latch。 進(jìn)程一旦進(jìn)入睡眠狀態(tài)，則會(huì)拋出一個(gè)對(duì)應(yīng)的等待事件，并記錄在視圖v$session_wait里，說明當(dāng)前該進(jìn)程正在等待的latch的類型等信息。

4. Latch 的種類

(1).Willing-To-Wait

任何時(shí)候，只有一個(gè)進(jìn)程可以訪問內(nèi)存中的某一個(gè)數(shù)據(jù)塊，如果進(jìn)程因?yàn)閯e的進(jìn)程正占用塊而無(wú)法獲得Latch時(shí)，他會(huì)對(duì)CPU進(jìn)行一次spin(旋轉(zhuǎn))，時(shí)間非常的短暫，spin過后繼續(xù)獲取，不成功仍然spin，直到spin次數(shù)到達(dá)閥值限制(這個(gè)由隱含參數(shù)_spin_count指定)，此時(shí)進(jìn)程會(huì)停止spin,進(jìn)行短期的休眠，休眠過后會(huì)繼續(xù)剛才的動(dòng)作，直到獲取塊上的Latch為止。

(以下字段反映了 Willing-to-wait 類型請(qǐng)求)
GETS:成功地以 Willing-to-wait 請(qǐng)求類型請(qǐng)求一個(gè) latch 的次數(shù)。
MISSES:初始以 Willing-to-wait 請(qǐng)求類型請(qǐng)求一個(gè) latch 不成功的次數(shù)。

SLEEPS:初始以 Willing-to-wait 請(qǐng)求類型請(qǐng)求一個(gè) latch 不成功后,進(jìn)程等待獲取 latch的次數(shù)。

(2).Immediate

這種類型的latch比較少，對(duì)于這種類型的latch來說，都會(huì)有很多個(gè)可用的latch。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求其中的一個(gè)latch時(shí)，會(huì)以no-wait模式開始請(qǐng)求。如果所請(qǐng)求的latch不可用，則進(jìn)程不會(huì)等待，而是立刻請(qǐng)求另外一個(gè)latch。只有當(dāng)所有的latch都不能獲得時(shí)，才會(huì)進(jìn)入等待。

(以下字段反映了 Immediate 類型請(qǐng)求)
IMMEDIATE_GETS:以 Immediate 請(qǐng)求類型成功地獲得一個(gè) latch 的次數(shù)。

IMMEDIATE_MISSES:以 Immediate 請(qǐng)求類型請(qǐng)求一個(gè) latch 不成功的次數(shù)。

5.Latch 獲取過程

6.Latch 和 Lock的區(qū)別

- Latch 的訪問，包括查詢也是互斥的，任何時(shí)候，只能有一個(gè)進(jìn)程能pin住內(nèi)存的某一塊

- latch只作用于內(nèi)存，只能被當(dāng)前實(shí)例訪問，而Lock作用于數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象

- Latch是瞬間的占用，釋放，Lock的釋放需要等到事務(wù)正確的結(jié)束，他占用的時(shí)間長(zhǎng)短由事務(wù)大小決定

- Latch是非入隊(duì)的，而Lock是入隊(duì)的
- Latch不存在死鎖，而Lock中存在。 

7. Latch的cleanup

因異常而長(zhǎng)時(shí)間不能釋放latch的session，pmon每隔3秒會(huì)進(jìn)行清理。

8. Latch的級(jí)別

分為0~14 級(jí)別 ， 當(dāng)進(jìn)程占用一個(gè)latch時(shí)，只能再請(qǐng)求比它級(jí)別高的latch，如果要請(qǐng)求低級(jí)別的latch，則需要釋放當(dāng)前l(fā)atch。

9. Latch的資源爭(zhēng)用

(1).SQL語(yǔ)句

 如果沒有使用綁定變量，很容易造成頻繁讀寫shared pool里的內(nèi)存塊，如果存在大量的SQL被反復(fù)分析，就會(huì)造成很大的Latch爭(zhēng)用和長(zhǎng)時(shí)間的等待， 從而導(dǎo)致與解析SQL相關(guān)的共享池中的Latch爭(zhēng)用 。與 shared pool共享池相關(guān)的latch有Library Cache Latch 和Shared Pool Latch。如果數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)了上述latch的爭(zhēng)用，則有必要檢查下是否有正確使用綁定變量

(2).cache buffer chain

當(dāng)一個(gè)會(huì)話需要去訪問一個(gè)內(nèi)存塊時(shí)，它首先要去一個(gè)像鏈表一樣的結(jié)構(gòu)中去搜索這個(gè)數(shù)據(jù)塊是否在內(nèi)存中，當(dāng)會(huì)話訪問這個(gè)鏈表的時(shí)候需要獲得一個(gè)Latch，如果獲取失敗，將會(huì)產(chǎn)生Latch cache buffer chain 等待，導(dǎo)致這個(gè)等待的原因是訪問相同的數(shù)據(jù)塊的會(huì)話太多或者這個(gè)列表太長(zhǎng)（如果讀到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)太多，需要管理數(shù)據(jù)塊的hash列表就會(huì)很長(zhǎng)，這樣會(huì)話掃描列表的時(shí)間就會(huì)增加，持有chache buffer chain latch的時(shí)間就會(huì)變長(zhǎng)，其他會(huì)話獲得這個(gè)Latch的機(jī)會(huì)就會(huì)降低，等待就會(huì)增加）。

(3).Buffer busy waits

當(dāng)一個(gè)會(huì)話需要訪問一個(gè)數(shù)據(jù)塊，而這個(gè)數(shù)據(jù)塊正在被另一個(gè)用戶從磁盤讀取到內(nèi)存中或者這個(gè)數(shù)據(jù)塊正在被另一個(gè)會(huì)話修改時(shí)，當(dāng)前的會(huì)話就需要等待，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)buffer busy waits等待。
產(chǎn)生這些Latch爭(zhēng)用的直接原因是太多的會(huì)話去訪問相同的數(shù)據(jù)塊導(dǎo)致熱快問題，造成熱快的原因可能是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置導(dǎo)致或者重復(fù)執(zhí)行的SQL 頻繁訪問一些相同的數(shù)據(jù)塊導(dǎo)致。熱塊產(chǎn)生的原因不盡相同，按照數(shù)據(jù)塊的類型，可以分成以下幾種熱塊類型，不同熱塊類型處理的方式都是不同的：表數(shù)據(jù)塊、索引數(shù)據(jù)塊、索引根數(shù)據(jù)塊和文件頭數(shù)據(jù)塊。

上述就是小編為大家分享的如何理解latch了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)-成都網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道。

分享名稱：如何理解latch-創(chuàng)新互聯(lián)
新聞來源：http://chinadenli.net/article24/dhsdje.html

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