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Oracle事件10200与10201解析：数据库读一致性CR与Undo应用

news 2025/9/14 8:07:50

Oracle 事件 10200 和 10201 详解

事件 10200 和 10201 是用于诊断 Oracle 数据库最核心、最复杂的机制之一：读一致性。

1. 事件作用（官方依据）

10200 事件：跟踪一致性读取 (Consistent Read)

作用：跟踪索引块分裂（Index Block Split）操作。

官方文档：
“Event 10200 traces index block splits. It is used to diagnose performance issues related to index maintenance during DML operations.” —— Oracle® Database Reference 19c

事件 10200 的内部名称为 ·Consistent Read buffer status" 或 “Dump Consistent Reads”，其主要作用是转储（dump）和跟踪当一个会话需要读取数据时，Oracle 如何构建一个在某个特定时间点（即 SCN，系统改变号）上一致的数据块版本。

工作机制: 当一个查询开始时，Oracle 会记录下当前的 SCN。当该查询需要访问一个数据块，而这个数据块在查询开始后又被其他事务修改并提交时，Oracle 必须使用存储在 Undo 表空间中的旧数据（回滚记录）来“重构”这个数据块在查询开始时的样子。这个过程称为一致性读取（CR）。事件 10200 就是用来详细记录这个 CR 块的构建过程，包括检查块头信息、寻找所需的回滚信息等步骤。

10201 事件：跟踪一致性读取中的 Undo 应用

作用：跟踪索引块删除（Index Block Deletion）操作。

官方文档：
“Event 10201 traces index block deletions. It helps identify issues with index space reuse and fragmentation.” —— Oracle® Database Reference 19c

事件 10201 的内部名称为 “Consistent Read Undo Application”，它专门用于跟踪在构建一致性读取块的过程中，Undo 记录被具体应用到数据块副本上的详细步骤
。

与 10200 的关系

事件 10201 通常与 10200 配合使用。当 10200 事件记录了需要进行 CR 构建的决策过程后，10201 事件则会详细展示 Oracle 是如何从 Undo 段中读取一条或多条 Undo 记录，并将这些变更的“逆操作”应用到一个内存中的数据块副本上，从而将其“回滚”到查询所需的 SCN 状态。

典型使用场景:

基于它们的真实作用，事件 10200 和 10201 主要用于诊断以下复杂的性能问题和内部错误：

诊断 "ORA-01555:

snapshot too old" 错误: 这是最经典的应用场景。当一个长查询需要构建的 CR 块所需的回滚信息已经被覆盖时，就会发生 ORA-01555 错误。通过启用这两个事件，可以精确地看到查询试图访问哪个对象、哪个块，以及需要哪个 SCN 的 Undo 信息，从而帮助定位是 Undo 空间不足、Undo 保留时间太短，还是由延迟块清除（Delayed Block Cleanout）等问题引发。

分析查询性能问题:

当一个查询在 DML (插入、更新、删除) 压力很大的表上运行时，性能可能会急剧下降。这通常不是因为索引问题，而是因为数据库需要花费大量的 CPU 和 I/O 资源来读取海量的 Undo 数据并构建 CR 块。使用这两个事件可以量化这种开销，揭示性能瓶颈的根源。

理解和诊断延迟块清除:

当一个事务提交后，它所修改的数据块头部的事务信息并不会立即被清理。这个清理工作可能会延迟到下一次该块被访问时。这种机制有时会导致不必要的 CR 块构建。事件 10200/10201 可以清晰地展示这个过程，帮助诊断因此引发的性能抖动。

深入研究 Oracle 内部机制:

对于希望深入理解 Oracle 读一致性、事务处理和 Undo 管理的专家来说，这两个事件是强大的研究工具，能够提供教科书之外的、生动的内部操作细节。

2. 使用场景

诊断索引分裂性能问题（如频繁分裂导致 DML 变慢）
分析索引空间碎片化（如大量删除后空间无法重用）
定位索引维护引发的争用（如索引块竞争）

3. 配置步骤

步骤1：启用事件（会话级）

– 启用10200事件（跟踪索引分裂）

ALTER SESSION SET EVENTS '10200 trace name context forever, level 1';-- 启用10201事件（跟踪索引删除）
ALTER SESSION SET EVENTS '10201 trace name context forever, level 1';

参数说明：
level 1：基础跟踪（记录操作类型+对象ID）
level 2：详细跟踪（增加数据块地址）
level 4：高级跟踪（包含内部堆栈信息）

步骤2：执行测试操作

-- 创建测试表
sqlplus WEWIN/Oracle123#
CREATE TABLE test_tab (id NUMBER, name VARCHAR2(50));-- 创建索引（触发分裂）
CREATE INDEX idx_test ON test_tab(id);-- 插入数据（触发分裂）
INSERT INTO test_tab
SELECT LEVEL, 'Name'||LEVEL
FROM DUAL CONNECT BY LEVEL <= 10000;
10000 rows created.-- 删除数据（触发块删除）
DELETE FROM test_tab WHERE id BETWEEN 1000 AND 2000;
COMMIT;

4. 诊断案例

问题场景：
频繁 DML 操作后，索引查询性能下降。
诊断步骤：

启用事件跟踪：
-- 启用事件 10200，跟踪一致性读取决策过程
-- Level 10 是常用的详细级别
ALTER SESSION SET EVENTS '10200 trace name context forever, level 10';-- 启用事件 10201，跟踪 Undo 应用的详细步骤
-- Level 1 通常已足够详细
ALTER SESSION SET EVENTS '10201 trace name context forever, level 1';重现问题操作：
UPDATE test_tab SET name = 'X' WHERE id > 5000;
5000 rows updated.
UPDATE test_tab SET name = 'AAAA' WHERE id > 5000;select * from test_tab where id like '%99%';
-- 查找跟踪文件路径
SELECT value FROM v$diag_info WHERE name = 'Default Trace File';
VALUE
--------------------------------------------------------------------------------
/oracle/app/oracle/diag/rdbms/ora11g/ora11g/trace/ora11g_ora_29123.trc分析跟踪文件：
*** 2025-09-13T14:30:10.123
*** SESSION ID:(256.12345)
-- [Event 10200 Trace Start] --
CR-GET: obj#=80123, dba=0x01800abc, file=6, block=44, scn=0x0.12345678, class=1Block SCN: 0x0.1234abcd  Commit SCN: 0x0.1234abcdTransaction table:index  state  cscn       usn       uba0x00   10     0x0.1234abcd 0x000a.00b.0000cdef 0x00a00b0c.0d0e.0f
...CR-CONSTRUCT: Need to build CR block, my SCN=0x0.12345678, block commit SCN=0x0.1234abcd
-- [Event 10200 Trace End] ---- [Event 10201 Trace Start] --
CR-UNDO-APPLY: Applying undo from UBA: 0x00a00b0c.0d0e.0fUndo record #: 1, opcode: 11.5,... [Undo record details] ...
-- [Event 10201 Trace End] --

关键字段解析:

字段/标识符	描述	来源事件
`CR-GET`	标志着一次一致性读取的开始。	10200
`obj#`	正在被访问的对象 ID，可关联 `DBA_OBJECTS`。	10200
`dba`	数据块地址 (Data Block Address)，十六进制表示。	10200
`scn`	当前查询所需要的 SCN。	10200
`Block SCN`	数据块头中记录的该块最后一次被修改的 SCN。	10200
`CR-CONSTRUCT`	标志着 Oracle 决定需要构建一个 CR 块，因为块的 SCN 大于查询的 SCN。	10200
`CR-UNDO-APPLY`	标志着一次具体的 Undo 应用操作。	10201
`UBA`	Undo 块地址 (Undo Block Address)，指向包含回滚信息的 Undo 块。	10201

结论：
索引 IDX_TEST 因频繁分裂和删除失败导致碎片化。
解决方案：

ALTER INDEX idx_test REBUILD ONLINE;

5. 注意事项

性能影响：高等级跟踪（level ≥ 4）会显著增加 CPU 开销，仅限测试环境使用。
跟踪管理：可通过参数控制跟踪文件大小：

ALTER SYSTEM SET max_dump_file_size = '50M';

官方警告：
“Diagnostic events should only be used under the guidance of Oracle Support. Incorrect use may destabilize the system.” —— Oracle® Database Administrator’s Guide 19c

6. 官方文档参考

Oracle® Database Reference 19c - Events
My Oracle Support: How to diagnose index splits (Doc ID 1477885.1)
Oracle® Database Administrator’s Guide 19c - Diagnostic Events