Oracle中Cluster Table的使用
大家對通常oracle中的cluster的理解是不準確的，經(jīng)常和sql server中的cluster index混淆。Cluster是存儲一組table的一種方法，這些table共享同一數(shù)據(jù)塊中的某些相同column，并把不同table在這一共享column上值相同的data row存儲到同一block上。在sql server中的cluster index強制行根據(jù)index key按存儲順序存儲，這一點和oracle中的IOT類似。
從下圖中我們可以清楚的看到cluster 和非cluster 的一組table的物理存儲的區(qū)別。在cluster中，單個block上的數(shù)據(jù)可能來自多個table，概念上可以存儲“預連接”的數(shù)據(jù)。單個table也可以使用cluster，即根據(jù)某些column按組存儲數(shù)據(jù)。如圖中，所有部門ID為 20和 110的部門信息和員工信息的數(shù)據(jù)都將存儲在同一block。注意，這里存儲的并不是排序的數(shù)據(jù)（那是IOT的任務），存儲的是按部門ID分組集合的數(shù)據(jù)，是以heap的方式存儲的。因此，部門20剛好和部門110相鄰，而部門99和部門100相距很遠（硬盤的物理位置）。
當單個block放不下時，額外的block將鏈接到最初的block，來包容溢出的數(shù)據(jù)，這種方式和在IOT中溢出block非常相似。
現(xiàn)在我們看看如何創(chuàng)建一個cluster。在cluster中創(chuàng)建一系列table是很簡單的，對象存儲定義如PCTFREE，PCTUSED，INITIAL都是和cluster相關的，而不是和table相關。這是因為在cluster中存儲了若干table，每個table在同一個block中擁有不同的PCTFREE沒有意義。
SQL> create cluster e_d_cluster
2 (deptid number(2))
3 size 1024
4 /
Cluster created
這里首先創(chuàng)建了一個index cluster。這個cluster的key為 deptid，在table中這個列可以不命名為deptid，但數(shù)據(jù)類型number（2）必須匹配。Size選項是用來告訴oracle預計有1024
字節(jié)數(shù)據(jù)和每個cluser key相關。Oracle將使用這個信息來計算每個block能容納的最大cluster key數(shù)目。因此size太高，在每一block將得到很少的key，并且將使用比需要的更多的空間；設置容量太低，將得到過多的數(shù)據(jù)連接，這將偏離使用cluster的目的。Size是cluster的重要參數(shù)。
現(xiàn)在我們來創(chuàng)建cluster index。在把數(shù)據(jù)放入之前，需要索引cluster。Cluster index的作用是存儲一個cluster key，并且返回包含該key的block的地址。
SQL> create index e_d_cluster_idx
2 on cluster e_d_cluster
3 /
Index created
Cluster key 的index可以使用index所有的正常的存儲參數(shù)，并且可以位于另一個tablespace。它是一個正常的index，能夠索引到一個cluster，并且也包含一個完全null的條目。
我們在cluster中創(chuàng)建table：
SQL> create table department
2 (deptid number(2) primary key,
3 dname varchar2(14),
4 loc varchar2(13))
5 cluster e_d_cluster(deptid);
Table created
SQL> create table employee
2 (empid number primary key,
3 ename varchar2(10),
4 job varchar2(10),
5 mgr number,
6 hiredate date,
7 sal number,
8 comm number,
9 deptid number(2) references department(deptid))
10 cluster e_d_cluster(deptid);
Table created
這里創(chuàng)建table與普通的table唯一的區(qū)別就是使用了cluster關鍵字，我們往table中裝載數(shù)據(jù)：
SQL> begin
2 for x in(select * from scott.dept)
3 loop
4 insert into department
5 values(x.deptno,x.dname,x.loc);
6 insert into employee
7 select * from scott.emp
8 where deptno = x.deptno;
9 end loop;
10 end;
11 /
PL/SQL procedure successfully completed
我們可以看到目前table中裝載了如下數(shù)據(jù)：
SQL> select * from department;
DEPTID DNAME LOC
------ -------------- -------------
10 ACCOUNTING NEW YORK
20 RESEARCH DALLAS
30 SALES CHICAGO
40 OPERATIONS BOSTON
SQL> select * from employee;
EMPID ENAME JOB MGR HIREDATE SAL COMM DEPTID
---------- ---------- ---------- ---------- ----------- ---------- ---------- ------
7782 CLARK MANAGER 7839 1981-6-9 2450 10
7839 KING PRESIDENT 1981-11-17 5000 10
7934 MILLER CLERK 7782 1982-1-23 1300 10
7369 SMITH CLERK 7902 1980-12-17 800 20
7566 JONES MANAGER 7839 1981-4-2 2975 20
7788 SCOTT ANALYST 7566 1982-12-9 3000 20
7876 ADAMS CLERK 7788 1983-1-12 1100 20
7902 FORD ANALYST 7566 1981-12-3 3000 20
7499 ALLEN SALESMAN 7698 1981-2-20 1600 300 30
7521 WARD SALESMAN 7698 1981-2-22 1250 500 30
7654 MARTIN SALESMAN 7698 1981-9-28 1250 1400 30
7698 BLAKE MANAGER 7839 1981-5-1 2850 30
7844 TURNER SALESMAN 7698 1981-9-8 1500 0 30
7900 JAMES CLERK 7698 1981-12-3 950 30
現(xiàn)在我們看看這兩個table數(shù)據(jù)存儲的位置：
SQL> select dbms_rowid.rowid_block_number(department.rowid) dept_rid,
2 dbms_rowid.rowid_block_number(employee.rowid) emp_rid,department.deptid
3 from department,employee
4 where employee.deptid = department.deptid;
DEPT_RID EMP_RID DEPTID
---------- ---------- ------
5587 5587 10
5587 5587 10
5587 5587 10
5587 5587 20
5587 5587 20
5587 5587 20
5587 5587 20
5587 5587 20
5587 5587 30
5587 5587 30
5587 5587 30
5587 5587 30
5587 5587 30
5587 5587 30
可以看到部門ID相同的數(shù)據(jù)存儲在一個block上。我們?yōu)槭裁赐扑]上述方法對cluster進行最初的裝載呢？這樣能夠保證如果有些cluster key的相關數(shù)據(jù)超過了size，仍能使大部分數(shù)據(jù)聚集在一個block上。這只適用于最初的數(shù)據(jù)裝載，在這以后，可以使用事務對cluster中的table insert數(shù)據(jù)。
由于cluster中的特殊的數(shù)據(jù)存儲方式，出現(xiàn)了這樣一個問題，rowid出現(xiàn)了重復，現(xiàn)在rowid只能在一個table中唯一標識一行數(shù)據(jù)了（另一種rowid重復出現(xiàn)在transport tablespace的操作后）。
SQL> select rowid from department
2 intersect
3 select rowid from employee;
ROWID
------------------
AAAGWQAADAAABXTAAA
AAAGWQAADAAABXTAAB
AAAGWQAADAAABXTAAC
AAAGWQAADAAABXTAAD
我們還發(fā)現(xiàn)，重復的rowid的數(shù)量和主表中的記錄數(shù)一樣，即和cluster中的記錄數(shù)一樣。我們把這個blick dump出來，看看是什么原因：
SQL> alter system dump datafile 3 block 5587;
System altered
Dump file D:/database/oracle/admin/ora817/udump/ORA02628.TRC
Wed Dec 31 12:31:10 2003
ORACLE V8.1.7.4.1 - Production vsnsta=0
vsnsql=f vsnxtr=3
Windows 2000 Version 5.0 Service Pack 4, CPU type 586
Oracle8i Enterprise Edition Release 8.1.7.4.1 - Production
With the Partitioning option
JServer Release 8.1.7.4.1 - Production
Windows 2000 Version 5.0 Service Pack 4, CPU type 586
Instance name: ora817
Redo thread mounted by this instance: 1
Oracle process number: 17
Windows thread id: 2628, image: ORACLE.EXE
*** SESSION ID:(17.1471) 2003-12-31 12:31:10.159
Start dump data blocks tsn: 2 file#: 3 minblk 4275 maxblk 4275
buffer tsn: 2 rdba: 0x00c010b3 (3/4275)
scn: 0x0000.00142980 seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x29800601
frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data
Block header dump: 0x00c010b3
Object id on Block? Y
seg/obj: 0x657d csc: 0x00.14297c itc: 2 flg: O typ: 1 - DATA
fsl: 0 fnx: 0x0 ver: 0x01
Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc
0x01 xid: 0x0003.029.000002d2 uba: 0x00800466.006e.35?C--- 0 scn 0x0000.0014297c －－－1.這兩個transaction的flag 和lck是什么意思？
0x02 xid: 0x0003.023.000002d2 uba: 0x00800467.006e.37?--U- 18?fsc 0x0000.00142980?
data_block_dump
===============
tsiz: 0x1fa0
hsiz: 0x46
pbl: 0x11ab745c
bdba: 0x00c010b3
flag=------K----
ntab=3?－－這是代表5587的block上有3個table
（e_d_cluster,department,employee）
nrow=22
frre=-1
fsbo=0x46
fseo=0x1ce3
avsp=0x1c9d
tosp=0x1c9d
0xe:pti[0]nrow=4offs=0 －－這是3個table的行數(shù)及開始的偏移量
0x12:pti[1]nrow=4offs=4
0x16:pti[2]nrow=14offs=8
0x1a:pri[0]offs=0x1f8a?
0x1c:pri[1]offs=0x1eef
0x1e:pri[2]offs=0x1e10
0x20:pri[3]offs=0x1cf9
0x22:pri[4]offs=0x1f72
0x24:pri[5]offs=0x1edb
0x26:pri[6]offs=0x1dfe
0x28:pri[7]offs=0x1ce3
0x2a:pri[8]offs=0x1f4c
0x2c:pri[9]offs=0x1f29
0x2e:pri[10]offs=0x1f05
0x30:pri[11]offs=0x1eb8
0x32:pri[12]offs=0x1e92
0x34:pri[13]offs=0x1e6d
0x36:pri[14]offs=0x1e4a
0x38:pri[15]offs=0x1e26
0x3a:pri[16]offs=0x1dd5
0x3c:pri[17]offs=0x1dac
0x3e:pri[18]offs=0x1d81
0x40:pri[19]offs=0x1d5b
0x42:pri[20]offs=0x1d32
0x44:pri[21]offs=0x1d0f
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f8a －－從這開始是emp_dept_cluster
tl: 22 fb: K-H-FL-- lb: 0x0 cc: 1
curc: 4 comc: 4 pk: 0x00c010b3.0 nk: 0x00c010b3.0
col 0: [ 2] c1 0b
tab 0, row 1, @0x1eef
tl: 22 fb: K-H-FL-- lb: 0x0 cc: 1
curc: 6 comc: 6 pk: 0x00c010b3.1 nk: 0x00c010b3.1
col 0: [ 2] c1 15
tab 0, row 2, @0x1e10
tl: 22 fb: K-H-FL-- lb: 0x0 cc: 1
curc: 7 comc: 7 pk: 0x00c010b3.2 nk: 0x00c010b3.2
col 0: [ 2] c1 1f
tab 0, row 3, @0x1cf9
tl: 22 fb: K-H-FL-- lb: 0x0 cc: 1
curc: 1 comc: 1 pk: 0x00c010b3.3 nk: 0x00c010b3.3
col 0: [ 2] c1 29
tab 1, row 0, @0x1f72 －－從這開始是department
tl: 24 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 2 cki: 0
col 0: [10] 41 43 43 4f 55 4e 54 49 4e 47
col 1: [ 8] 4e 45 57 20 59 4f 52 4b
tab 1, row 1, @0x1edb
tl: 20 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 2 cki: 1
col 0: [ 8] 52 45 53 45 41 52 43 48
col 1: [ 6] 44 41 4c 4c 41 53
tab 1, row 2, @0x1dfe
tl: 18 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 2 cki: 2
col 0: [ 5] 53 41 4c 45 53
col 1: [ 7] 43 48 49 43 41 47 4f
tab 1, row 3, @0x1ce3
tl: 22 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 2 cki: 3
col 0: [10] 4f 50 45 52 41 54 49 4f 4e 53
col 1: [ 6] 42 4f 53 54 4f 4e
tab 2, row 0, @0x1f4c－－2從這開始是employee，因為department和
employee都從row 0開始，所以rowid會出現(xiàn)重復
tl: 38 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 0 －－3.這為什么有tran的信息？
col 0: [ 3] c2 4e 53
col 1: [ 5] 43 4c 41 52 4b
col 2: [ 7] 4d 41 4e 41 47 45 52
col 3: [ 3] c2 4f 28
col 4: [ 7] 77 b5 06 09 01 01 01
col 5: [ 3] c2 19 33
tab 2, row 1, @0x1f29
tl: 35 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 0
col 0: [ 3] c2 4f 28
col 1: [ 4] 4b 49 4e 47
col 2: [ 9] 50 52 45 53 49 44 45 4e 54
col 3: *NULL*
col 4: [ 7] 77 b5 0b 11 01 01 01
col 5: [ 2] c2 33
tab 2, row 2, @0x1f05
tl: 36 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 0
col 0: [ 3] c2 50 23
col 1: [ 6] 4d 49 4c 4c 45 52
col 2: [ 5] 43 4c 45 52 4b
col 3: [ 3] c2 4e 53
col 4: [ 7] 77 b6 01 17 01 01 01
col 5: [ 2] c2 0e
tab 2, row 3, @0x1eb8
tl: 35 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 1
col 0: [ 3] c2 4a 46
col 1: [ 5] 53 4d 49 54 48
col 2: [ 5] 43 4c 45 52 4b
col 3: [ 3] c2 50 03
col 4: [ 7] 77 b4 0c 11 01 01 01
col 5: [ 2] c2 09
tab 2, row 4, @0x1e92
tl: 38 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 1
col 0: [ 3] c2 4c 43
col 1: [ 5] 4a 4f 4e 45 53
col 2: [ 7] 4d 41 4e 41 47 45 52
col 3: [ 3] c2 4f 28
col 4: [ 7] 77 b5 04 02 01 01 01
col 5: [ 3] c2 1e 4c
tab 2, row 5, @0x1e6d
tl: 37 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 1
col 0: [ 3] c2 4e 59
col 1: [ 5] 53 43 4f 54 54
col 2: [ 7] 41 4e 41 4c 59 53 54
col 3: [ 3] c2 4c 43
col 4: [ 7] 77 b6 0c 09 01 01 01
col 5: [ 2] c2 1f
tab 2, row 6, @0x1e4a
tl: 35 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 1
col 0: [ 3] c2 4f 4d
col 1: [ 5] 41 44 41 4d 53
col 2: [ 5] 43 4c 45 52 4b
col 3: [ 3] c2 4e 59
col 4: [ 7] 77 b7 01 0c 01 01 01
col 5: [ 2] c2 0c
tab 2, row 7, @0x1e26
tl: 36 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 1
col 0: [ 3] c2 50 03
col 1: [ 4] 46 4f 52 44
col 2: [ 7] 41 4e 41 4c 59 53 54
col 3: [ 3] c2 4c 43
col 4: [ 7] 77 b5 0c 03 01 01 01
col 5: [ 2] c2 1f
tab 2, row 8, @0x1dd5
tl: 41 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 7 cki: 2
col 0: [ 3] c2 4b 64
col 1: [ 5] 41 4c 4c 45 4e
col 2: [ 8] 53 41 4c 45 53 4d 41 4e
col 3: [ 3] c2 4d 63
col 4: [ 7] 77 b5 02 14 01 01 01
col 5: [ 2] c2 11
col 6: [ 2] c2 04
tab 2, row 9, @0x1dac
tl: 41 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 7 cki: 2
col 0: [ 3] c2 4c 16
col 1: [ 4] 57 41 52 44
col 2: [ 8] 53 41 4c 45 53 4d 41 4e
col 3: [ 3] c2 4d 63
col 4: [ 7] 77 b5 02 16 01 01 01
col 5: [ 3] c2 0d 33
col 6: [ 2] c2 06
tab 2, row 10, @0x1d81
tl: 43 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 7 cki: 2
col 0: [ 3] c2 4d 37
col 1: [ 6] 4d 41 52 54 49 4e
col 2: [ 8] 53 41 4c 45 53 4d 41 4e
col 3: [ 3] c2 4d 63
col 4: [ 7] 77 b5 09 1c 01 01 01
col 5: [ 3] c2 0d 33
col 6: [ 2] c2 0f
tab 2, row 11, @0x1d5b
tl: 38 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 2
col 0: [ 3] c2 4d 63
col 1: [ 5] 42 4c 41 4b 45
col 2: [ 7] 4d 41 4e 41 47 45 52
col 3: [ 3] c2 4f 28
col 4: [ 7] 77 b5 05 01 01 01 01
col 5: [ 3] c2 1d 33
tab 2, row 12, @0x1d32
tl: 41 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 7 cki: 2
col 0: [ 3] c2 4f 2d
col 1: [ 6] 54 55 52 4e 45 52
col 2: [ 8] 53 41 4c 45 53 4d 41 4e
col 3: [ 3] c2 4d 63
col 4: [ 7] 77 b5 09 08 01 01 01
col 5: [ 2] c2 10
col 6: [ 1] 80
tab 2, row 13, @0x1d0f
tl: 35 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 2
col 0: [ 2] c2 50
col 1: [ 5] 4a 41 4d 45 53
col 2: [ 5] 43 4c 45 52 4b
col 3: [ 3] c2 4d 63
col 4: [ 7] 77 b5 0c 03 01 01 01
col 5: [ 3] c2 0a 33
end_of_block_dump
End dump data blocks tsn: 2 file#: 3 minblk 5587 maxblk 5587
現(xiàn)在我們來說明這個block中的幾個問題：
1.這兩個transaction的flag 和lck是什么意思？
這里是block的ITL的信息，這里初始有兩個事務，事務槽在block有空間時是可以擴展的。
falg ------ 依次4個位置是?CBUT
C 表示該 ITL 事務已經(jīng)提交
B: 當讀到這個ITL 的時候該block需要 rollback (一致讀)導致ITL 來自 rollback segment，也就是說該ITL事務被提交過多次了需要追述到最早的部分
U?表示該ITL 事務已經(jīng)提交，但是提交的SCN是oracle 在數(shù)據(jù)有效性的基礎上“猜”出來的，可能并不是真實的 commit scn ，這個SCN就是?scn/fsc .?
T : 事務提交后ITL涉及到的數(shù)據(jù)行上的 lock信息也就是 lb ，在下次dml操作到該塊數(shù)據(jù)的時候，lb 會清零，表示清除lock(當然即使沒有清除該ITL若已經(jīng)提交也認為鎖不存在)，在這個清理的過程中相應flag位置會設置為 T。
lck 表示該 itl 在該block上影響到的行數(shù)
2.為什么rowid會出現(xiàn)重復？
我們想知道rowid為什么會重復，首先要明白rowid的含義。ROWID 在磁盤上需要10 個字節(jié)的存儲空間并使用18 個字符來顯示它包含下列組件
¨ 數(shù)據(jù)對象編號每個數(shù)據(jù)對象如表或索引在創(chuàng)建時都分配有此編號，并且此編號在數(shù)據(jù)庫中是唯一的；
¨ 相關文件編號此編號對于一個表空間中的每個文件是唯一的；
¨ 塊編號表示包含此行的塊在文件中的位置；
¨ 行編號標識塊頭中行目錄位置的位置；
在內(nèi)部數(shù)據(jù)對象編號需要32 位，相關文件編號需要10 位，塊編號需要22，位行編號需要16 位，加起來總共是80 位或10 個字節(jié)，ROWID 使用以64 為基數(shù)的編碼方案來顯示該方案將六個位置用于數(shù)據(jù)對象，編號三個位置用于相關文件編號六個位置用于塊編號三個位置用于行編號以64 為基數(shù)的編碼方案使用字符A-Z a-z 0-9 + 和/共64 個字符如下例所示
AAAGWQ AAD AAABXT AAA
在本例中
AAAGWQ?是數(shù)據(jù)對象編號
AAD?是相關文件編號
AAABXT?是塊編號
AAA?是行編號
在block 5587中delparment和employee中行編號都是從0開始，文件編號和塊編號相同，我們再來看一下數(shù)據(jù)對象編號：
SQL> select OBJECT_NAME,OBJECT_ID ,DATA_OBJECT_ID from user_objects
2 where OBJECT_NAME in ('DEPARTMENT','EMPLOYEE','E_D_CLUSTER');
OBJECT_NAME OBJECT_ID DATA_OBJECT_ID
-------------------------------------------------------------------------------- ----------
E_D_CLUSTER 26000 26000
EMPLOYEE 26004 26000
DEPARTMENT 26002 26000
從這里能看出對象編號雖然不一樣，但在一個cluster中數(shù)據(jù)對象編號是一樣的。既然構成rowid的組件都是一樣的，那么rowid自然是相同的。
3．.這為什么有tran的信息？
tl: 38 fb: -CH-FL-- lb: 0x2 cc: 6 cki: 0
lb: 0x2表示改行上有事務0x02，這就是oracle的行鎖，如果該行上沒有事務，lb: 0x0，即沒有鎖。但這行數(shù)據(jù)是否有鎖還倚賴于該事務是不是活動的，這里雖然lb: 0x2，但我們在ITL中可以看到事務0x02狀態(tài)為--U-，表示事務已經(jīng)提交，即非活動事務，所以這行數(shù)據(jù)上并沒有鎖。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Oracle中Cluster Table的使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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