【DB笔试面试865】序列cache值过小导致CPU利用率过高

♣

问题

序列cache值过小导致CPU利用率过高

♣

答案

1、故障环境如下表所示：

2、故障发生现象及报错信息

有一套数据库做测试的时候，CPU利用率很高，同事已经抓取了CPU和AWR的信息。发生问题的时间段是19点到23点，其中，nmon数据截图如下所示：

可以看到CPU的利用率是非常高的，下边来看看AWR中的数据：

从等待事件中可以很明显地看出“enq: SQ - contention”和“DFS lock handle”这两个等待事件异常。“Top 5 Timed Events”部分也是AWR报告中非常重要的部分，从这里可以看出等待事件排在前五位的是哪些事件，从而基本上就可以判断出性能瓶颈在什么地方。在这里，“enq: SQ - contention”等待了172254次，等待时间为69652秒，平均等待时间为69652/172254=404毫秒，等待类别为Configuration即配置上的等待问题。

3、有关序列等待的基础知识

根据AWR报告的内容，基本可以断定，只要解决了“enq: SQ - contention”和“DFS lock handle”这两个等待事件即可解决问题。其实，“enq: SQ - contention”、“row cache lock”、“DFS lock handle”和“enq: SV - contention”这4个等待事件都与Oracle的序列有关，如下所示：

SELECT *
 FROM V$EVENT_NAME
WHERE NAME IN ('row cache lock','enq: SQ - contention','DFS lock handle','enq: SV -  contention');

其中，PAREMETER1的值为“name|mode”或“type|mode”的事件为队列等待。在这类等待事件中，name代表队列的名称，type代表队列的类型，mode代表队列的模式。使用如下的SQL可以查询到锁的名称和请求的mode值：

SELECT CHR(BITAND(P1,-16777216)/16777215)||CHR(BITAND(P1, 16711680)/65535) "LOCK",
    BITAND(P1, 65535) "MODE"
FROM V$SESSION_WAIT
WHERE EVENT IN ('enq: SQ - contention','DFS lock handle','enq: SV -  contention');

其中，MODE值如下表所示：

使用如下的SQL可以查询SQ和SV这两种锁的解释：

SELECT * FROM V$LOCK_TYPE D WHERE D.TYPE IN ('SV','SQ');

事实上，Oracle为了管理序列使用了如下表所示的三种锁：

在RAC上创建序列时，在赋予了CACHE属性的状态下，若没有赋予ORDER属性，则各节点将会把不同范围的序列值CACHE到内存上。比如，在拥有两个节点的RAC环境下，创建CACHE值为100的序列，则节点1使用1～100，节点2使用101～200。若两个节点之间都通过递增方式使用序列，则必须赋予ORDER属性。Oracle序列默认是NOORDER，如果设置为ORDER，那么在单实例环境没有影响，在RAC环境中，多实例实际缓存相同的序列，此时在多个实例并发取该序列的时候，会有短暂的资源竞争来在多实例之间进行同步。因此，性能相比NOORDER要差，所以RAC环境非必须的情况下不要使用ORDER，尤其要避免NOCACHE ORDER组合。

有一点必须要注意，当没有赋予CACHE属性时，不管ORDER属性使用与否或RAC环境与否，一直等待row cache lock事件。row cache lock是可以在全局范围内使用的锁，单实例环境或多实例环境同样可以发生。如果使用了CACHE，而此时DB崩溃了，那么序列会从CACHE值之后重新开始，在CACHE中没有使用的序列会被跳过，这样就会导致序列不连续。在创建序列时，CACHE的缺省值设定为较小的20。因此创建并发量多的序列时，CACHE值应该取1000以上的较大值。

另外，若一次性同时创建许多会话时，有时会发生enq: SQ - contention等待事件。其原因是VSESSION.AUDSID列值是利用序列创建的。Oracle在创建新的会话后，利用名为SYS.AUDSES的序列的NEXTVAL来创建AUDSID值。在Oracle 10g下SYS.AUDSES的CACHE值默认20，但在Oracle 11g下SYS.AUDSES的CACHE值默认为10000，通过如下的SQL可以查询：

SELECT * FROM DBA_SEQUENCES D WHERE D.SEQUENCE_NAME ='AUDSES$';

4、故障解决过程

首先查询出现问题时间段的ASH视图DBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY，通过该视图可以找到需要的序列名称。可以有多种查询方法：

SELECT D.SQL_ID, COUNT(1)
  FROM DBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY D
 WHERE D.SAMPLE_TIME BETWEEN TO_DATE('20160823170000', 'YYYYMMDDHH24MISS') AND
       TO_DATE('20160823230000', 'YYYYMMDDHH24MISS')
   AND D.EVENT = 'enq: SQ - contention'
 GROUP BY D.SQL_ID;

可以看到SQL_ID为3jhvjgj7kbpmt的SQL最多，查看具体SQL内容：

SELECT * FROM V$SQL A WHERE A.SQL_ID IN ('3jhvjgj7kbpmt') ;

由此可以知道，产生等待的序列名称为ONLNID，另外，也可以从DBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY视图的P2值获取到序列的名称，SQL语句如下：

 SELECT D.EVENT,
        D.P1TEXT,
        D.P1,
        D.P2TEXT,
        D.P2,
        CHR(BITAND(P1, -16777216) / 16777215) ||
        CHR(BITAND(P1, 16711680) / 65535) "Lock",
        BITAND(P1, 65535) "Mode",
        D.BLOCKING_SESSION,
        D.BLOCKING_SESSION_STATUS,
        D.BLOCKING_SESSION_SERIAL#,
        D.SQL_ID,
        TO_CHAR(D.SAMPLE_TIME, 'YYYYMMDDHH24MISS') SAMPLE_TIME,
        D.*
   FROM DBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY D
  WHERE D.SAMPLE_TIME BETWEEN TO_DATE('20160823170000', 'YYYYMMDDHH24MISS') AND
        TO_DATE('20160823230000', 'YYYYMMDDHH24MISS')
    AND D.EVENT = 'enq: SQ - contention';

由以上的查询结果可知，序列的OBJECT_ID为47989，通过DBA_OBJECTS就可以查询到序列的名称了。另外，LOCK为SQ代表的是序列的CACHE锁（SEQUENCE CACHE），MODE为6代表EXCLUSIVE排它锁。

SELECT * FROM DBA_OBJECTS D WHERE D.object_id='47989';

知道了序列名称后，通过DBA_SEQUENCES视图就可以查询到序列的属性了：

SELECT * FROM DBA_SEQUENCES D WHERE D.sequence_name='ONLNID' ;

可以看到，该序列是NOORDER属性，CACHE值为默认的20，对于并发值很高的系统而言，该默认值太低，所以需要调整到1000。可以执行SQL语句“ALTER SEQUENCE ONLNID CACHE 1000;”调整其CACHE值即可解决该问题。

& 说明：

有关该案例的更多内容可以参考我的BLOG：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2123996/、http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2139754/

本文选自《Oracle程序员面试笔试宝典》，作者：小麦苗

DB宝分享的IT资料：https://mp.weixin.qq.com/s/Iwsy-zkzwgs8nYkcMz29ag

● 本文作者：小麦苗，只专注于数据库的技术，更注重技术的运用

● 作者博客地址：http://blog.itpub.net/26736162/abstract/1/

● 本系列题目来源于作者的学习笔记，部分整理自网络，若有侵权或不当之处还请谅解

● 版权所有，欢迎分享本文，转载请保留出处

● QQ：646634621 QQ群：230161599、618766405

● 微信：lhrbestxh

● 微信公众号：DB宝

● 提供Oracle OCP、OCM、高可用（rac+dg+ogg）和MySQL最实用的技能培训

● 题目解答若有不当之处，还望各位朋友批评指正，共同进步

长按下图识别二维码或微信扫描下图二维码来关注小麦苗的微信公众号：DB宝，学习最实用的数据库技术。