查询DBA_FREE_SPACE缓慢问题

这个是一个常见的问题，理论上应该也算是一个bug，在oracle10g，到19c，我都曾经遇到过；今天在给两套新建的19C RAC添加监控脚本时，又发现了这个问题，在这里记录一下。

Symptoms

环境：Centos 7.9，Oracle 19.24 RAC

在给两套rac添加tablespace监控脚本，在确认脚本是否正常，其中一套执行查询tablespace使用情况，可以秒出结果，但是另外一套执行查询确要耗时接近1分钟。

检查tablespace 使用情况脚本sql如下

SELECT t.*  FROM (SELECT a.tablespace_name              ,a.unalloc_size              ,nvl(f.free_size, 0) free_size              ,a.used_size - nvl(f.free_size, 0) used_size              ,round((a.used_size - nvl(f.free_size, 0)) /                     (a.unalloc_size + a.used_size)                    ,2) capacity          FROM (SELECT tablespace_name                      ,round(SUM(bytes) / 1024 / 1024) free_size                  FROM dba_free_space                 GROUP BY tablespace_name) f              ,(SELECT tablespace_name                      ,round(SUM(user_bytes) / 1024 / 1024) used_size                      ,round(SUM(decode(autoextensible                                       ,'YES'                                       ,decode(sign(maxbytes - user_bytes)                                              ,-1                                              ,0                                              ,maxbytes - user_bytes)                                       ,0)) / 1024 / 1024) unalloc_size                  FROM dba_data_files                 GROUP BY tablespace_name) a         WHERE 1 = 1           AND a.tablespace_name = f.tablespace_name(+)) t           WHERE capacity >= 0.85           AND (unalloc_size + free_size) < 4000           AND (unalloc_size + free_size) < used_size / 2 ORDER BY capacity DESC;

异常查询耗时接近1分钟

考虑到前面的sql只使用到了DBA_FREE_SPACE和DBA_DATA_FILES两个视图，分别单独查询这两个视图，发现单独查询DBA_FREE_SPACE时有问题，也就是问题出在这个视图上

查看DBA_FREE_SPACE具体的sql语句 如下 ，看到这里的视图使用sys.recyclebin$，这样我想起了之前曾经处理过这个问题，就是和recyclebin有关！

SQL> set long 10000SQL> select text from dba_views where view_name='DBA_FREE_SPACE';​TEXT--------------------------------------------------------------------------------select ts.name, fi.file#, f.block#,       f.length * ts.blocksize, f.length, f.file#from sys.ts$ ts, sys.fet$ f, sys.file$ fiwhere ts.ts# = f.ts#  and f.ts# = fi.ts#  and f.file# = fi.relfile#  and ts.bitmapped = 0union allselect       ts.name, fi.file#, f.ktfbfebno,       f.ktfbfeblks * ts.blocksize, f.ktfbfeblks, f.ktfbfefno​TEXT--------------------------------------------------------------------------------from sys.ts$ ts, sys.x$ktfbfe f, sys.file$ fiwhere ts.ts# = f.ktfbfetsn  and f.ktfbfetsn = fi.ts#  and f.ktfbfefno = fi.relfile#  and ts.bitmapped <> 0 and ts.online$ in (1,4) and ts.contents$ = 0  and bitand(ts.flags, 4503599627370496) <> 4503599627370496union allselect       ts.name, fi.file#, u.ktfbuebno,       u.ktfbueblks * ts.blocksize, u.ktfbueblks, u.ktfbuefnofrom sys.recyclebin$ rb, sys.ts$ ts, sys.x$ktfbue u, sys.file$ fi​TEXT--------------------------------------------------------------------------------where ts.ts# = rb.ts#  and rb.ts# = fi.ts#  and u.ktfbuefno = fi.relfile#  and u.ktfbuesegtsn = rb.ts#  and u.ktfbuesegfno = rb.file#  and u.ktfbuesegbno = rb.block#  and ts.bitmapped <> 0 and ts.online$ in (1,4) and ts.contents$ = 0  and bitand(ts.flags, 4503599627370496) <> 4503599627370496union allselect ts.name, fi.file#, u.block#,       u.length * ts.blocksize, u.length, u.file#​TEXT--------------------------------------------------------------------------------from sys.ts$ ts, sys.uet$ u, sys.file$ fi, sys.recyclebin$ rbwhere ts.ts# = u.ts#  and u.ts# = fi.ts#  and u.segfile# = fi.relfile#  and u.ts# = rb.ts#  and u.segfile# = rb.file#  and u.segblock# = rb.block#  and ts.bitmapped = 0union allselect       ts.name, fi.file#, f.extent_start,​TEXT--------------------------------------------------------------------------------       (f.extent_length_blocks_2K /(ts.blocksize/2048)) * ts.blocksize,       (f.extent_length_blocks_2K / (ts.blocksize/2048)), fi.relfile#from sys.ts$ ts, sys.new_lost_write_extents$ f, sys.file$ fiwhere ts.ts# = f.extent_datafile_tsid  and f.extent_datafile_tsid = fi.ts#  and ts.bitmapped <> 0 and ts.online$ in (1,4) and ts.contents$ = 0  and bitand(ts.flags, 4503599627370496) = 4503599627370496​

再检查sql的执行计划

SQL> set serverout offSQL> select /*+ gather_plan_statistics */ tablespace_name,  2         sum(bytes) tot_free,  3         count(*) chunks  4  from dba_free_space  5  group by tablespace_name  ;​TABLESPACE_NAME        TOT_FREE     CHUNKS-------------------- ---------- ----------SYSTEM                  3866624          2DEMO                  103809024          1SYSAUX                103677952          1UNDOTBS1             2698706944        270ASKTOM                122945536        102USERS                 198705152         38LARGETS              1.3993E+10          8​7 rows selected.​​SQL_ID  db1x4q4n8kgrs, child number 0-------------------------------------select /*+ gather_plan_statistics */ tablespace_name,        sum(bytes)tot_free,        count(*) chunks from dba_free_space group bytablespace_name​Plan hash value: 190806552​-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| Id  | Operation                         | Name                    | Starts | E-Rows | A-Rows |   A-Time   | Buffers | Reads  |  OMem |  1Mem | Used-Mem |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|   0 | SELECT STATEMENT                  |                         |      1 |        |      7 |00:00:47.22 |     699K|    244K|       |       |          ||   1 |  HASH GROUP BY                    |                         |      1 |      9 |      7 |00:00:47.22 |     699K|    244K|  1056K|  1056K| 1013K (0)||   2 |   VIEW                            | DBA_FREE_SPACE          |      1 |     14 |    422 |00:00:00.01 |     699K|    244K|       |       |          ||   3 |    UNION-ALL                      |                         |      1 |        |    422 |00:00:00.01 |     699K|    244K|       |       |          ||   4 |     NESTED LOOPS                  |                         |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |      12 |      0 |       |       |          ||   5 |      NESTED LOOPS                 |                         |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |      12 |      0 |       |       |          ||*  6 |       INDEX FULL SCAN             | I_FILE2                 |      1 |      3 |      7 |00:00:00.01 |       1 |      0 |       |       |          ||*  7 |       TABLE ACCESS CLUSTER        | FET$                    |      7 |      1 |      0 |00:00:00.01 |      11 |      0 |       |       |          ||*  8 |        INDEX UNIQUE SCAN          | I_TS#                   |      7 |      1 |      7 |00:00:00.01 |       4 |      0 |       |       |          ||*  9 |      TABLE ACCESS CLUSTER         | TS$                     |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||* 10 |       INDEX UNIQUE SCAN           | I_TS#                   |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||* 11 |     HASH JOIN                     |                         |      1 |      1 |    307 |00:00:00.01 |      67 |      0 |  1797K|  1797K| 1188K (0)||  12 |      NESTED LOOPS                 |                         |      1 |      1 |    307 |00:00:00.01 |      50 |      0 |       |       |          ||* 13 |       FIXED TABLE FULL            | X$KTFBFE                |      1 |      8 |    307 |00:00:00.01 |      46 |      0 |       |       |          ||* 14 |       INDEX UNIQUE SCAN           | I_FILE2                 |    307 |      1 |    307 |00:00:00.01 |       4 |      0 |       |       |          ||* 15 |      TABLE ACCESS FULL            | TS$                     |      1 |      1 |      7 |00:00:00.01 |      17 |      0 |       |       |          ||  16 |     NESTED LOOPS                  |                         |      1 |     10 |    115 |00:01:55.93 |     699K|    244K|       |       |          ||* 17 |      HASH JOIN                    |                         |      1 |     17 |     46 |00:00:00.01 |      22 |      0 |  1316K|  1316K|  778K (0)||  18 |       NESTED LOOPS                |                         |      1 |     19 |     46 |00:00:00.01 |       5 |      0 |       |       |          ||  19 |        NESTED LOOPS               |                         |      1 |     72 |     46 |00:00:00.01 |       4 |      0 |       |       |          ||* 20 |         INDEX FULL SCAN           | I_FILE2                 |      1 |      3 |      7 |00:00:00.01 |       1 |      0 |       |       |          ||* 21 |         INDEX RANGE SCAN          | RECYCLEBIN$_TS          |      7 |     24 |     46 |00:00:00.01 |       3 |      0 |       |       |          ||  22 |        TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| RECYCLEBIN$             |     46 |      7 |     46 |00:00:00.01 |       1 |      0 |       |       |          ||* 23 |       TABLE ACCESS FULL           | TS$                     |      1 |      9 |      7 |00:00:00.01 |      17 |      0 |       |       |          ||* 24 |      FIXED TABLE FULL             | X$KTFBUE                |     46 |      1 |    115 |00:00:47.14 |     699K|    244K|       |       |          ||  25 |     NESTED LOOPS                  |                         |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |     284 |      0 |       |       |          ||  26 |      NESTED LOOPS                 |                         |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |     284 |      0 |       |       |          ||  27 |       MERGE JOIN CARTESIAN        |                         |      1 |    138 |    336 |00:00:00.01 |       3 |      0 |       |       |          ||* 28 |        INDEX FULL SCAN            | I_FILE2                 |      1 |      3 |      7 |00:00:00.01 |       1 |      0 |       |       |          ||  29 |        BUFFER SORT                |                         |      7 |     48 |    336 |00:00:00.01 |       2 |      0 |  2048 |  2048 | 2048  (0)||  30 |         TABLE ACCESS FULL         | RECYCLEBIN$             |      1 |     48 |     48 |00:00:00.01 |       2 |      0 |       |       |          ||  31 |       TABLE ACCESS CLUSTER        | UET$                    |    336 |      1 |      0 |00:00:00.01 |     281 |      0 |       |       |          ||* 32 |        INDEX UNIQUE SCAN          | I_FILE#_BLOCK#          |    336 |      1 |     41 |00:00:00.01 |     240 |      0 |       |       |          ||* 33 |      TABLE ACCESS CLUSTER         | TS$                     |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||* 34 |       INDEX UNIQUE SCAN           | I_TS#                   |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||  35 |     NESTED LOOPS                  |                         |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||  36 |      NESTED LOOPS                 |                         |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||  37 |       TABLE ACCESS FULL           | NEW_LOST_WRITE_EXTENTS$ |      1 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||* 38 |       TABLE ACCESS CLUSTER        | TS$                     |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||* 39 |        INDEX UNIQUE SCAN          | I_TS#                   |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          ||* 40 |      INDEX RANGE SCAN             | I_FILE2                 |      0 |      1 |      0 |00:00:00.01 |       0 |      0 |       |       |          |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------​Predicate Information (identified by operation id):---------------------------------------------------​   6 - filter(("FI"."TS#" IS NOT NULL AND "FI"."RELFILE#" IS NOT NULL))   7 - filter("F"."FILE#"="FI"."RELFILE#")   8 - access("F"."TS#"="FI"."TS#")   9 - filter("TS"."BITMAPPED"=0)  10 - access("TS"."TS#"="F"."TS#")  11 - access("TS"."TS#"="KTFBFETSN")  13 - filter(("CON_ID"=0 OR "CON_ID"=3))  14 - access("KTFBFETSN"="FI"."TS#" AND "KTFBFEFNO"="FI"."RELFILE#")       filter(("FI"."TS#" IS NOT NULL AND "FI"."RELFILE#" IS NOT NULL))  15 - filter((INTERNAL_FUNCTION("TS"."ONLINE$") AND "TS"."CONTENTS$"=0 AND "TS"."BITMAPPED"<>0 AND              BITAND("TS"."FLAGS",4503599627370496)<>4503599627370496))  17 - access("TS"."TS#"="RB"."TS#")  20 - filter(("FI"."TS#" IS NOT NULL AND "FI"."RELFILE#" IS NOT NULL))  21 - access("RB"."TS#"="FI"."TS#")  23 - filter((INTERNAL_FUNCTION("TS"."ONLINE$") AND "TS"."CONTENTS$"=0 AND "TS"."BITMAPPED"<>0 AND              BITAND("TS"."FLAGS",4503599627370496)<>4503599627370496))  24 - filter((INTERNAL_FUNCTION("CON_ID") AND "KTFBUESEGBNO"="RB"."BLOCK#" AND "KTFBUEFNO"="FI"."RELFILE#" AND "KTFBUESEGFNO"="RB"."FILE#" AND              "KTFBUESEGTSN"="RB"."TS#"))  28 - filter(("FI"."TS#" IS NOT NULL AND "FI"."RELFILE#" IS NOT NULL))  32 - access("U"."TS#"="RB"."TS#" AND "U"."SEGFILE#"="RB"."FILE#" AND "U"."SEGBLOCK#"="RB"."BLOCK#")       filter(("U"."TS#"="FI"."TS#" AND "U"."SEGFILE#"="FI"."RELFILE#"))  33 - filter("TS"."BITMAPPED"=0)  34 - access("TS"."TS#"="U"."TS#")  38 - filter((INTERNAL_FUNCTION("TS"."ONLINE$") AND BITAND("TS"."FLAGS",4503599627370496)=4503599627370496 AND "TS"."CONTENTS$"=0 AND              "TS"."BITMAPPED"<>0))  39 - access("TS"."TS#"="F"."EXTENT_DATAFILE_TSID")  40 - access("F"."EXTENT_DATAFILE_TSID"="FI"."TS#")       filter("FI"."TS#" IS NOT NULL)

注意，第16行是一个嵌套LOOP，它有244K读取的累积总数。然后，我将其跟踪到第24行，这是对X$KTFBUE结构的完整扫描，但关键是该扫描执行了46次。 第22行，您可以看到这46次执行是来自我的RECYCLEBIN$​。以上基本可以看出是和​回收站有关了。

Cause

查询MOS 检索DBA_FREE_SPACE select slow就可以找到如下文档

参考文档Queries on DBA_FREE_SPACE are Slow (Doc ID 271169.1)

1) In release 10g, the view dba_free_space is modified to access sys.recyclebin$ also.

SQL> select text from dba_views where view_name='DBA_FREE_SPACE';​TEXT--------------------------------------------------------------------------------select ts.name, fi.file#, f.block#,f.length * ts.blocksize, f.length, f.file#from sys.ts$ ts, sys.fet$ f, sys.file$ fiwhere ts.ts# = f.ts#and f.ts# = fi.ts#and f.file# = fi.relfile#and ts.bitmapped = 0union allselect /*+ ordered use_nl(f) use_nl(fi) */ts.name, fi.file#, f.ktfbfebno,f.ktfbfeblks * ts.blocksize, f.ktfbfeblks, f.ktfbfefnofrom sys.ts$ ts, sys.x$ktfbfe f, sys.file$ fiwhere ts.ts# = f.ktfbfetsnand f.ktfbfetsn = fi.ts#and f.ktfbfefno = fi.relfile#and ts.bitmapped <> 0 and ts.online$ in (1,4) and ts.contents$ = 0union allselect /*+ ordered use_nl(u) use_nl(fi) */ts.name, fi.file#, u.ktfbuebno,u.ktfbueblks * ts.blocksize, u.ktfbueblks, u.ktfbuefnofrom sys.recyclebin$ rb, sys.ts$ ts, sys.x$ktfbue u, sys.file$ fiwhere ts.ts# = u.ktfbuesegtsnand u.ktfbuesegtsn = fi.ts#and u.ktfbuesegfno = fi.relfile#and u.ktfbuesegtsn = rb.ts#and u.ktfbuesegfno = rb.file#and u.ktfbuesegbno = rb.block#and ts.bitmapped <> 0 and ts.online$ in (1,4) and ts.contents$ = 0union allselect ts.name, fi.file#, u.block#,u.length * ts.blocksize, u.length, u.file#from sys.ts$ ts, sys.uet$ u, sys.file$ fi, sys.recyclebin$ rbwhere ts.ts# = u.ts#and u.ts# = fi.ts#and u.segfile# = fi.relfile#and u.ts# = rb.ts#and u.segfile# = rb.file#and u.segblock# = rb.block#and ts.bitmapped = 0​

2) Large number of entries in sys.recyclebin$ can slow down the select on dba_free_space.

3) This is a normal behavior.

Solution

Note for 11g database: the dba_free_space view doesn't contain hint which could also affected by the issue. In case there is only few entries in recyclebin, you may want to gather underlying stats of tables/dictionary to get better performance. 

Purge the recyclebin.

For example:

SQL> purge recyclebin;​Recyclebin purged.


Or, as SYSDBA for system wide purging.

SQL> purge dba_recyclebin;​Recyclebin purged.

虽然oracle10g和19c 视图DBA_FREE_SPACE稍有变化，但是都是通过recyclebin来实现的，理论上出现的问题也是一样的，我在出问题的环境中执行了 purge recyclebin​；再次查询就恢复正常了

​后记：

这应该算是一个bug，而且贯穿了oracle 10-19这个几个大版本，我这套rac还是打了几乎最新的19.24的补丁（最新为19.25），新上线没几周的库，回收站也没有什么东西，还是触发了这个问题，如果遇到这个问题处理也比较简单，清空一下回收站即可。

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