Oracle 12c新特性 In-Memory Column Store

Oracle 12c引入了一项重要的特性——In-Memory Column Store（简称IM或In-Memory），这一特性极大地提升了数据库在处理分析型查询时的性能。以下是关于Oracle 12c In-Memory特性的详细介绍：

一、基本概念

In-Memory Column Store：Oracle 12c开始，在SGA（System Global Area，系统全局区）中新增加了一个静态的内存区域，用于存放以列式存储的用户表。这一特性使得数据库能够更高效地处理大量数据的查询操作，特别是当查询只涉及表中的部分列时。

二、主要优点

1. 性能提升：列式存储允许数据库在查询时只访问需要的数据列，从而避免了不必要的I/O操作。此外，每一列的列值本身就构成了索引，这进一步提高了查询效率。
2. 资源优化：IM特性并不会替换传统的Buffer Cache行式存储，而是作为补充存在。Oracle优化器会根据查询的具体情况和两种存储方式的特点，自动选择最合适的存储方式来获取数据。
3. 数据压缩：IM可以对存入的表进行压缩，以减少内存使用并提高查询性能。压缩级别可以根据需要进行调整，从NO MEMCOMPRESS到MEMCOMPRESS FOR CAPACITY HIGH，以满足不同的性能需求。

三、实现方式

1. 参数设置：IM特性由inmemory_size参数控制，只要该参数值大于0，IM特性即被开启。需要注意的是，inmemory_size的值不能小于100MB，否则数据库将无法启动并报错ORA-64353。

SYS@orcl> alter system set inmemory_size=64M scope=spfile;SYS@orcl> shutdown immediate
Database closed.
Database dismounted.
ORACLE instance shut down.SYS@orcl> startup
ORA-64353: in-memory area size cannot be less than 100MB

示例SQL命令（设置inmemory_size为1GB）：

SYS@orcl> ALTER SYSTEM SET INMEMORY_SIZE = 1G SCOPE=SPFILE;

重启数据库后，SGA中将会多出一个IN-Memory Area，表明IM特性已被打开。

2. 表指定：通过ALTER TABLE命令，可以将特定的表或表分区加入到IM中。Oracle并不会立即将表数据加载到IM中，而是会在后续的查询操作中触发加载过程。

   示例SQL命令（将表加入到IM中）：

SYS@orcl>  ALTER TABLE t_employees INMEMORY;

如果需要从IM中移除表，可以使用NO INMEMORY选项。

 SYS@orcl>  ALTER TABLE t_employees NO INMEMORY;

3. 视图监控：Oracle提供了多个视图来监控IM的使用情况，包括V$INMEMORY_AREA、V$IM_SEGMENTS和V$IM_COLUMN_LEVEL等。这些视图可以帮助DBA了解IM区域的使用情况、IM中存放的表和字段信息等。

四、应用场景

IM特性特别适用于以查询为主的OLAP（在线分析处理）应用，这些应用通常需要对大量数据进行复杂的查询操作。通过将频繁查询的表或表分区加入到IM中，可以显著提高查询性能，减少查询响应时间。

五、RAC环境需要注意这两个参数

alter system set parallel_force_local=FALSE sid='*';alter system set parallel_degree_policy=AUTO sid='*';

通过测试证明，在RAC集群环境下，如果要使用 IN MEMORY特性，需要设置
parallel_force_local=FALSE 和 parallel_degree_policy=AUTO之后才能真正意义上的启动IN MEMORY特性，不然只是执行计划中的启用，可能是假象。

六、注意事项

1. 内存资源：IM特性需要占用额外的内存资源，因此在开启该特性之前，需要确保服务器有足够的内存来支持IM区域的大小。
2. 性能评估：在将表加入到IM之前，建议对表进行性能评估，以确定是否真正需要IM来提升查询性能。
3. 定期维护：IM特性需要定期维护，包括监控IM区域的使用情况、优化IM中存放的表、删除不再需要的表等。

综上所述，Oracle 12c的In-Memory Column Store特性是一项强大的功能，它能够在不改变现有应用程序和数据库架构的情况下，显著提升数据库的查询性能。然而，为了充分发挥IM特性的优势，需要对其进行合理的配置和定期的维护。