对oracle ITL(事务槽)的理解

一、ITL描述：

 

ITL(Interested Transaction List)是Oracle数据块内部的一个组成部分，

位于数据块头（block header），itl由xid，uba，flag，lck和scn/fsc组成，

用来记录该块所有发生的事务，一个itl可以看作是一条事务记录。

当然，如果这个事务已经提交，那么这个itl的位置就可以被反复使用了，

因为itl类似记录，所以，有的时候也叫itl槽位。如果一个事务一直没有提交，

那么，这个事务将一直占用一个itl槽位，itl里面记录了事务信息，回滚段的入口，

事务类型等等。如果这个事务已经提交， 

那么，itl槽位中还保存的有这个事务提交时候的SCN号。

 

ITL个数其最小值为1，由参数initrans控制（由于兼容性的原因，

oracle会在对象的存储块分配两个itl，所以initrans的最小值实际上为2），

最大值为255，由参数maxtrans控制，最大值参数在10g以后不能被修改，

itl是block级的概念，一个itl占用块46B的空间，参数initrans意味着块中

除去block header外一部分存储空间无法被记录使用（46B*initrans），

当块中还有一定的free space时，oracle可以使用free space构建itl供事务使用，

如果没有了free space，那么，这个块因为不能分配新的itl，所以就可能发生itl等待。

如果在并发量特别大的系统中，最好分配足够的itl个数，其实它并浪费不了太多的空间，

或者，设置足够的pctfree，保证itl能扩展，但是pctfree有可能是被行数据给消耗掉的，

如update，所以，也有可能导致块内部的空间不够而导致itl等待。 

 

dump一个块可以看到ITL信息类似如下：

     Itl           Xid                                    Uba                           

Flag      Lck        Scn/Fsc

    0x01   0x0006.002.0000158e  0x0080104d.00a1.6e   --U-   734  

 fsc 0x0000.6c9deff0

    0x02   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----        0     

fsc 0x0000.00000000

 

Xid：事务id，在回滚段事务表中有一条记录和这个事务对应

 

Uba：回滚段地址，该事务对应的回滚段地址

 

  第一段地址：回滚数据块的地址，包括回滚段文件号和数据块号

 

  第二段地址：回滚序列号

 

  第三段地址：回滚记录号

 

  SELECT UBAFIL 回滚段文件号,UBABLK 数据块号,UBASQN 回滚序列号,

UBAREC 回滚记录号 FROM v$transaction --查看UBA 

 

Flag：事务标志位。这个标志位就记录了这个事务的操作，各个标志的含义分别是：

 

----- = 事务是活动的，或者在块清除前提交事务

 

C--- = 事务已经提交并且清除了行锁定。

 

-B-- = this undo record contains the undo for this ITL entry

 

--U- = 事务已经提交（SCN已经是最大值），但是锁定还没有清除（快速清除）。

 

---T =当块清除的SCN被记录时，该事务仍然是活动的，块上如果有已经提交的事务，

那么在clean ount的时候，块会被进行清除，但是这个块里面的事务不会被清除。

 

Lck：影响的记录数

 

Scn/Fsc：快速提交（Fast Commit Fsc）的SCN或者Commit SCN。

 

每条记录中的行级锁对应于Itl列表中的序号，即哪个事务在该记录上产生的锁。

 

 二、ITL等待 

 

   发生等待的场景：

 

     1.超过maxtrans配置的最大ITL数

 

      2.initrans不足，没有足够的free space来扩展ITL

 

   解决方法：

 

      1.maxtrans不足：这一情况是由高并发引起的：同一数据块上的事务量

已经超出了其实际允许的ITL数。因此，要解决这类问题就需要从应用着手，

减少事务的并发量;长事务，在保证数据完整性的前提下，增加commit的频率，

修改为短事务，减少资源占用事件。而对于OLAP系统来说(例如，其存在高并发量

的数据录入模块)，可以考虑增大数据块大小。

 

      2.initrans不足：数据块上的ITL数量并没有达到MAX TRANS的限制，

发生这种情况的表通常会被经常UPDATE，从而造成预留空间(PCTFREE)被填满。

如果我们发现这类ITL等待对系统已经造成影响，可以通过增加表的INITRANS或者

PCTFREE来解决(视该表上的并发事务量而定，通常，如果并发量高，建议优先增加

INITRANS，反之，则优先考虑增加PCTFREE)。 

 

　　要注意的一点是，如果是使用ALTER TABLE的方式修改这2个参数的话，

只会影响新的数据块，而不会改变已有数据的数据块——要做的这一点，需要将数据

导出/导入、重建表。

 

ITL重用后如何实现前ITL读一致性：

 

     ORACLE通过ITL条目中记录的回滚段地址找到回滚段,实现读一致性,如果事务已提交,

ITL就可以被重用,但是若前一个ITL被重用，前一个ITL的读一致性是如何实现的呢？

 

     假定block只有一个itl，假定第一个事务的时候产生了 ITL-0

 

     第二个事务来了，产生了 ITL-1 ,ITL-1 里面的UBA 可以找到回滚段地址，

回滚段中除了记录了 block用户数据的 before image 外还记录了  ITL-0 的信息。 

 

     第三个事务来了，产生了 ITL-2  , ITL-2 中 UBA 指向回滚段，

回滚段中也记录了 ITL-1 的信息。

 

     这样当一个查询若需要ITL-0时候的信息，则找到当前block，发现是 ITL-2 ,

根据UBA找到回滚段进行 roll 得到  变化前 block ，这个时候发现block中是 ITL-1 .

还不能满足需求。 于是再根据 ITL-1 中的 UBA 又去回滚段中找到数据来进行roll，

得到一个block 数据，这个时候block中就有了 ITL-0。

 

     通过根据当前ITL进行递归的方式找到数据，实现之前ITL的独一致性。

下图为相老师提供的讲解范例: