游标与解析（硬、软、软软）

Cursor直译过来就是“游标”，它是Oracle数据库中SQL解析和执行的载体。Oracle数据库使用C语言写的，所以从本质上来说，可以将Cursor理解成C语言中的一种结构。

Oracle数据库中Cursor分为两种类型：一种是Shared Cursor；另一种是Sesssion Cursor

一、shared cursor

Oracle数据库中的Shared Cursor就是缓存在库缓存里的一种库缓存对象，说白了就是指缓存在库缓存里的SQL语句和匿名PL/SQL语句所对应的库缓存对象。Shared Cursor是Oracle缓存在Library Cache中的几十种库缓存对象之一，它所对应的库缓存对象句柄的Namespace属性的值是CRSR（Cursor的缩写）。

Oracle数据库的Shared Cursor又细分为Parent Cursor和Child Cursor这两种类型，我们可以通过分别查询视图 v$sqlarea 和 v$sql 来查看当前缓存在库缓存中Parent Curosr和Child Curosr，其中 v$sqlarea 用于查看Parent Cursor， v$sql 用于查看Child Cursor.

通过如下sql语句查找某个sql有多少个子游标：

SQL> select sql_text, sql_id, version_count from v$sqlarea where sql_text like 'select * from pipi %';
 
SQL_TEXT                                 SQL_ID        VERSION_COUNT
---------------------------------------- ------------- -------------
select * from pipi where id=1            66fjb4p012mgu             1

其中version_count代表了子游标的个数

查找该sql_id对应的子游标：select plan_hash_value, child_number from v$sql where sql_id = '66fjb4p012mgu';

SQL> select plan_hash_value, child_number from v$sql where sql_id = '66fjb4p012mgu';
 
PLAN_HASH_VALUE CHILD_NUMBER
--------------- ------------
     3677126908            0

其中child_number为子游标编号，第一个子游标编号为0，第二个为1以此类推。

二、session cursor

Oracle数据库里第二种类型的Cursor就是Session Cursor，它是当前session解析和执行SQL的载体，换句话说，Session Cursor用于在当前Session中解析和执行SQL。和Shared Cursor一样，Session Cursor也是Oracle自定义的一种C语言复杂结构，他也是以哈希表的方式缓存起来的，只不过是缓存在PGA中

session cursor的相关参数解析 

参数open_cursor用于设定单个session中同时能够以open状态并存的session cursor的总数

SQL> show parameter open_cursor;
 
NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
open_cursors                         integer     2000

从上述显示的结果可以看出，open_cursors的值为2000，意味着在这个库里，单个session中同时能够以open状态并存的session cursor的总数不能超过2000，负责oracle会报错ORA-1000:maximum open cursors exceeded。

视图v$open_cursor可以用来查询数据库中状态为Open后者已经被缓存在PGA中的session cursor的数量和具体信息（比如session cursor所对应的SQL ID和SQL文本等）

select saddr,sid,user_name,sql_id,sql_text from v$open_cursor;

参数session_cached_cursors用于设定单个session中能够以soft closed状态并存的session cursor的总数，即用于设定单个session能够缓存在PGA中的session cursor的总数

SQL> show parameter session_cached_cursor;
NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
session_cached_cursors               integer     200

oracle会用LRU算法来管理这些已缓存的session cursor，所以即便某个session以soft closed状态缓存在PGA中的session cursor的总数已经达到了session_cached_cursors所设置的上限也没有关系，LRU算法依然能够保证那些频繁反复执行的SQL所对应的session cursor的缓存命中率要高于那些不频繁反复执行的SQL。

一个session cursor能够被缓存在PGA中的必要条件是该session cursor所对应的SQL解析和执行的次数要超过3次。Oracle这么做的目的是为了避免将执行次数很少的SQL所对应的session cursor也被缓存在PGA里，这些SQL很可能只执行一次而且不会重复执行，所以把这些执行次数很少的SQL所对应的session cursor缓存在PGA中是没有太大意义的

实验验证：

SQL> select sid from v$mystat where rownum = 1;
 
       SID
----------
      1283

第一次执行语句：select * from pipi where id=1;

SQL> select * from pipi where id=1;
 
        ID
----------
         1
SQL> select sql_text, cursor_type from v$open_cursor where user_name = 'SYS' and sid = 1283 and sql_text like 'select * from pipi%';
 
SQL_TEXT                                 CURSOR_TYP
---------------------------------------- ----------
select * from pipi where id=1            OPEN

第二次执行语句：select * from pipi where id=1;

SQL> select * from pipi where id=1;
 
        ID
----------
         1
SQL> select sql_text, cursor_type from v$open_cursor where user_name = 'SYS' and sid = 1283 and sql_text like 'select * from pipi%';
 
SQL_TEXT                                 CURSOR_TYP
---------------------------------------- ----------
select * from pipi where id=1            OPEN

第三次执行语句：select * from pipi where id=1;

SQL> select * from pipi where id=1;
 
        ID
----------
         1
SQL> select sql_text, cursor_type from v$open_cursor where user_name = 'SYS' and sid = 1283 and sql_text like 'select * from pipi%';
 
SQL_TEXT                                 CURSOR_TYP
---------------------------------------- ----------
select * from pipi where id=1            OPEN

第四次执行语句：select * from pipi where id=1;

SQL> select * from pipi where id=1;
 
        ID
----------
         1
SQL> select sql_text, cursor_type from v$open_cursor where user_name = 'SYS' and sid = 1283 and sql_text like 'select * from pipi%';
 
SQL_TEXT                            CURSOR_TYPE
-----------------------------     --------------------------------
select * from pipi where id=1     SESSION CURSOR CACHED

可以发现第四次执行某个sql语句时候，该session cursor已经被数据库缓存至pga中成为SESSION CURSOR CACHED

三、两种 cursor的区别与联系

3.1. 两种 cursor的区别

• 缓存的位置不同，shared cursor在sga中，session cursor在pga中。
• session cursor和session是一一对应的，不同session和session cursor之间没法共享；shared cursor是可以共享的。

3.2. 两种 cursor的联系

• 可以通过session cursor找到shared cursor，在缓存session cursor的哈希表的对应Hash Bucket中，Oracle会存储目标SQL对应的Parent Cursor的库缓存对象句柄地址
• 两者的存储方式是一样的，都是通过hash bucket存储的

四、硬解析与软解析/软软解析

oracle在解析和执行目标SQL时，会先去当前session的PGA中找是否存在匹配的缓存session cursor。当Oracle第一次解析和执行目标SQL时（显然是硬解析），当前session的PGA中肯定不存在匹配的session cursor，这时Oracle会新生成一个session cursor和一对shared cursor（即Parent Cursor和Child Cursor），这其中的Shared Cursor会存储能被所有session共享、重用的内容（比如目标SQL的解析树、执行计划等）

无论是硬解析、软解析还是软软解析，oracle在解析和执行目标SQL时，始终会先去当前session的PGA中寻找是否存在匹配的缓存session cursor。

如果在当前session的PGA中找不到匹配的缓存session cursor，oracle就会去库缓存中找是否存在匹配的Parent cursor。如果找不到，Oracle就会新生成一个session cursor和一对shared cursor（即parent cursor和child cursor）；如果找到了匹配的parent cursor，但找不到匹配的child cursor，Oracle就会新生成一个session cursor和一个child cursor（这个child cursor会被挂在之前找到的匹配parent cursor下）。无论哪一种情况，这两个过程对应的都是硬解析

• 如果在当前session的PGA中找不到匹配的缓存session cursor，但在库缓存中找到了匹配的parent cursor和child cursor，则oracle会新生成一个session cursor并重用刚刚找到的匹配parent cursor和child cursor，这个过程就是软解析
• 如果在当前session的PGA中找到了匹配的缓存session cursor，此时就不在需要新生成一个session cursor，并且也不再需要向软解析那样得去库缓存中查找匹配的parent cursor了，因为oracle此时可以重用找到的匹配session cursor，并且可以通过这个session cursor至二级访问到该SQL对应的parent cursor，这个过程就是软软解析

下图是对Oracle执行sql语句的流程，很好对应了上文所讲的：