Cache Buffer Chain(CBC) Latch解析

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一.  原理

当一个数据块读入到sga中时，该块的块头(buffer header)地址存放在一个hash bucket的链表(hash chain)中。该内存结构由一系列cache buffer chains子latch保护(cbc latch)。对buffer cache中的块，要select或者update、insert、delete等，都得先获得cache buffer chains子latch，以保证对chain的排他访问。若在过程中发生争用，就会等待latch:cache buffer chains事件。

逻辑读的过程：

1.Oracle以每个块的文件号，块号和类型做hash运算，得到hash值。根据hash值，到hash表中取出指定块的内存地址。
2.获取CBC latch
3.根据hash值，搜索CBC链表
4.根据DBA找到BH(Buffer header)加buffer pin
5.加完buffer pin马上释放CBC latch
6.访问buffer开始fetch数据
7.获取CBC latch
8.释放buffer pin
9.释放CBC latch

二.产生原因

1.CBC latch保护不同的链表、不同BH,即同一latch下多个BUCKET被同时访问时(一个latch对应多个BUCKET)。
体现在实际情况通常为低效率的sql语句(逻辑读过高)。在某些环境中，应用程序打开执行相同的低效率sql的多个并发会话，这些病发会话都设法得到相同的数据集，每次执行都带有高buffer_gets。相反，较少的逻辑读则意味着较少的latch get操作，从而减少锁存器争用并改善性能。注意v$sql中buffer_gets/executions大的语句。
2.CBC latch保护同一链表下同一BH，即同一latch下同一BH被同时访问时(全表扫描时容易出现)
Hot Block：当多个会话重复访问一个或多个由同一个子cache buffer chains锁存器保护的块时，热块就会产生。即多个会话争用cache buffer chains子锁存器。

3.同时出现CBC latch和buffer busy waits的情况：已经有会话获取了buffer pin锁，此时会话1时获取了CBC latch，但是无法获得buffer pin锁，此时会话1出现buffer busy waits。如果有其他会话想要访问此CBC latch下的其他hash chain或者访问和会话1 相同的BH,就会出现CBC latch等待。

三.模拟产生CBC latch等待

测试表：

[sql] view plain copySQL>  select rowid,  
  2     dbms_rowid.rowid_row_number(rowid) rowid_rownum,  
  3     dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) file_id,  
  4     dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) block_id,test_buffer_busy.object_id from test_buffer_busy where rownum<3;  
  
ROWID              ROWID_ROWNUM    FILE_ID   BLOCK_ID  OBJECT_ID  
------------------ ------------ ---------- ---------- ----------  
AAAVXOAAEAAAAw7AAA            0          4       3131         20  
AAAVXOAAEAAAAw7AAB            1          4       3131         46  
session1:
[sql] view plain copySQL> declare  
  2  aa varchar2(100);  
  3  begin  
  4  for i in 1..1000000 loop  
  5  select object_name into aa from test_buffer_busy where rowid='AAAVXOAAEAAAAw7AAA';  
  6  end loop;  
  7  end;  
  8  /  
session2:
[sql] view plain copySQL> declare  
  2  begin  
  3  for i in 1..1000000 loop  
  4  update test_buffer_busy set status=15 where rowid='AAAVXOAAEAAAAw7AAB';  
  5  end loop;  
  6  commit;  
  7  end;  
  8  /  
sesison3:
[sql] view plain copySQL> select sid ,event,total_waits from v$session_event  where sid in(1,17) and event like '%buffer%'  
  2  ;  
  
       SID EVENT                                                            TOTAL_WAITS  
---------- ---------------------------------------------------------------- -----------  
         1 latch: cache buffers chains                                               21  
         1 buffer busy waits                                                         48  
        17 latch: cache buffers chains                                                9  
        17 log buffer space