事件背景：? ?
一個客戶的數據庫發生了宕機事件，查看了數據庫的awr報告，原來是由于出現大量的latch: cache buffers chains等待事件導致系統消耗量大量的CPU，最終導致系統hang住；

說明：? ?
要理解latch: cache buffers chains并解決這個問題，就需要深入的了解Buffer Cache及其原理。
1、Buffer Cache概述：? ?
Buffer Cache是SGA的一部分，Oracle利用Buffer Cache來管理data block，Buffer Cache的最終目的就是盡可能的減少磁盤I/O。Buffer Cache中主要有3大結構用來管理Buffer Cache：Hash Bucket、Hash Chain List、LRU List；? ?
Hash Bucket & Hash Chain List?：Hash Bucket與Hash Chain List用來實現data block的快速定位。? ?
LRU List?：掛載有指向具體的free buffer, pinned buffer以及還沒有被移動到?write list的dirty buffer?等信息。所謂的free buffer就是指沒有包含任何數據的buffer，所謂的pinned buffer，就是指當前正在被訪問的buffer。? ?
Write(Dirty)List?：掛載有指向具體的?dirty block的信息。所謂的dirty block，就是指在?buffer cache中被修改過但是還沒有被寫入到磁盤的block。

2、Hash Bucket的原理：? ?
如果所有的Buffer Cache中所有的Buffer都通過同一個結構管理，當需要確定某個Block在Buffer中是否存在時，將需要遍歷整個結構，性能會相當低下；? ?
為了提高效率，Oracle引入了Bucket的數據結構，Oracle把管理所有的Buffer通過一個內部的Hash算法運算后，存放到不同Hash Bucket中，這樣通過Hash Bucket進行分割之后，眾多的Buffer被分布到一定數量的Bucket之中，當用戶需要在Buffer中定位數據是否存在是，只需要通過同樣的算法獲得Hash值，然后到相應的Bucket中查找少量的Buffer即可確定。每個Buffer存放的Bucket由Buffer的數據塊地址運算決定；（這個算法從ORACLE官方得到的信息很少，可以用索引的知識去理解）Bucket內部，通過Cache Buffer Chain將所有的Buffer通過Buffer Header信息聯系起來；?
為了保護Bucket中的數據，每次訪問的時候都需要先在內存中獲取latches后才能訪問，整個訪問的結構如圖：?
用戶內存中讀數據的順序：
a)?對該Block運用Hash算法，得到Hash值。
b）獲得獲得cache buffers chains latch

c)?到相應的Hash Bucket中搜尋相應Buffer Header
b）獲得cache buffers chains latch；
d)?如果找到相應的Buffer Header，然后判斷該Buffer的狀態，看是否需要構造CR Block，或者Buffer處于pin的狀態，最后讀取。e)?如果找不到，就從磁盤讀入到Buffer Cache中。

3、latch:cache buffers chains等待事件 ?? ?
在Oracle9i以前，如果其它用戶進程已經獲得了這個latch，那么新的進程就必須等待，直到該用戶進程搜索完畢(搜索完畢之后就會釋放該latch)。從Oracle9i開始?cache buffers chains latch可以只讀共享，也就是說用戶進程A以只讀(select)的方式訪問Block，這個時候獲得了該latch，同時用戶進程B也以只讀的方式訪問Block，那么這個時候由于是只讀的訪問，用戶進程B也可以獲得該latch。但是，如果用戶進程B要以獨占的方式訪問Block，那么用戶進程B就會等待用戶進程A釋放該latch，這個時候Oracle就會對用戶進程B標記一個latch:cache buffers chains的等待事件。

4、latch:cache buffers chains出現的原因? ?
4.1?不夠優化的SQL。? ?
大量邏輯讀的SQL語句就有可能產生非常嚴重的latch:cache buffers chains等待，因為每次要訪問一個block，就需要獲得該latch，由于有大量的邏輯讀，那么就增加了latch:cache buffers chains爭用的機率。???對于正在運行的SQL語句，產生非常嚴重的latch:cache buffers chains爭用，可以利用下面SQL查看執行計劃，并設法優化SQL語句。
select * from table(dbms_xplan.display_cursor('sql_id',sql_child_number));? ?
如果SQL已經運行完畢，我們就看AWR報表里面的SQL Statistics->SQL ordered by Gets->Gets per Exec，試圖優化這些SQL。

4.2熱點塊爭用??
?1）查找數據庫是否存在latch的爭用
select sid,event,p1text,p1raw from v$session_wait where event='latch: cache buffers chains';? ?

2)下面查詢查出Top 5?的爭用的latch address。
select * from( select CHILD#,ADDR,GETS ,MISSES,SLEEPS from v$latch_children where name = 'cache buffers chains' and misses>0 and sleeps>0 order by 5 desc, 1, 2, 3) where rownum<6;?

3)然后利用下面查詢找出Hot block。????
?select?/*+?RULE?*/? ? ?? e.owner?||'.'||?e.segment_name??segment_name,? ? ?? e.extent_id??extent#,? ? ?? x.dbablk?-?e.block_id?+?1??block#,? ? ?? x.tch, /* sometimes tch=0,we need to see tim */x.tim ,l.child#???? from? ? ?? v$latch_children??l,? ? ?? x$bh??x,? ? ?? dba_extents??e???? where? ? ?? x.hladdr??=?'&ADDR'?and? ? ?? e.file_id?=?x.file#?and? ? ?? x.hladdr?=?l.addr?and? ? ?? x.dbablk?between?e.block_id?and?e.block_id?+?e.blocks?-1? ?? order?by?x.tch?desc?;? ? ?? e.owner?||'.'||?e.segment_name??segment_name,? ? ?? e.extent_id??extent#,? ? ?? x.dbablk?-?e.block_id?+?1??block#,? ? ?? x.tch, /* sometimes tch=0,we need to see tim */x.tim ,l.child#???? from? ? ?? v$latch_children??l,? ? ?? x$bh??x,? ? ?? dba_extents??e???? where? ? ?? x.hladdr??=?'&ADDR'?and? ? ?? e.file_id?=?x.file#?and? ? ?? x.hladdr?=?l.addr?and? ? ?? x.dbablk?between?e.block_id?and?e.block_id?+?e.blocks?-1? ?? order?by?x.tch?desc?;?

4.3?Hash Bucket太少? ?需要更改_db_block_hash_buckets隱含參數。其實在Oracle9i之后，我們基本上不會遇到這個問題了，除非遇到Bug。所以這個是不推薦的，記住，在對Oracle的隱含參數做修改之前一定要咨詢Oracle Support。?

5、latch:cache buffers chains的模擬測試
5.1?創建表
SQL> create table john (no int,object_name varchar2(50));?

5.2??插入數據S
QL> declare i int;beginfor i in 1..5 loopinsert into john? select? rownum as no,object_name from dba_objects;end loop;end;/?

5.3?創建存儲過程SQL> create or replace procedure p_john isi int;icount int;beginfor i in 1..1000 loopselect count(*) into icount from john;end loop;end;/?

5.4?模擬20并發全表掃描
SQL> var job_no number;S
QL> beginfor idx in 1..20 loopdbms_job.submit(:job_no,'p_john;');commit;end loop ;end;/?

5.5查看爭用情況
SQL>?select sid,event,p1text,p1raw from v$session_wait where event='latch: cache buffers chains';
顯示存大量的latch等待；

?5.6 ?latch: cache buffers chains等待事件在awr報告中的特征??

?

總結以上的特征：
a)??占用大量的CPU資源；
b)??邏輯讀比正常情況要多很多；
c)??等待事件里面肯定有latch: cache buffers chains
d)??Latch的命中率一般在95%以下，嚴重的在90%以下；

6、latch:cache buffers chains的個人解決方法很多時候應用的問題，其實是由于SQL質量導致的，很多DBA吐槽：DBA和開發是不同的部門，所以要讓開發配合起來進行SQL調優難度較大，可行性較小。對于這種觀點本人表示不贊同：當系統出現大的問題的時候，會導致系統性能下降，甚至宕機，那么如果這個系統重要的話，那么DBA完全可以把問題的原因及解決方法發送給開發人員，并抄送公司領導，并說明原因及解決的方法，由于這個時候DBA是唯一知道問題的根源及解決方法的，所以領導也會支持你的；另外：SQL調優是最有效的調優方法，建議DBA別從系統的角度去進行處理，避免填了一個坑又冒出一個坑；

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本文作者：JOHN?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解 latch: cache buffers chains的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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