【视频】In Memory的内部结构和实现机制
小编寄语
罗马不是一日建成的。新特性5分钟系列视频，带你循序渐进学习Oracle12.2的最新特性，相约成长的路上，不见不散！
{ 本期话题 }
In Memory的内部结构和实现机制
知识点补充
01
In-Memory简介:
In Memory特性的引入，主要是提高分析性业务的性能。如果数据库开启了In Memory 存储，则SGA中的数据管理会分为独立的两部分：存储在Buffer Cache中的行数据，和存储在In Memory Store中的列数据。
In Memory存储是通过初始化参数INMEMORY_SIZE来控制的，在默认情况下，INMEMORY_SIZE的值为0，表示未启动列式存储。
02
In Memory的开启和设置
如果需要开启列式存储，需要将INMEMORY_SIZE设置为至少100MB，设置的情况可以通过v$SGA 查询。在12.1版本中，IN-MEMORY的大小设置后，直接修改不生效，需要重启才可以。而从12.2开始，可以动态地修改INMEMORY_SIZE参数，使用以下SQL：
SQL> alter system set inmemory_size=10g;
修改inmemory_size需要满足两个条件：
在SGA中有足够的内存空间；
修改的inmemory_size的值至少比原来的值大128MB。
03
In Memory Store的内部结构
In Memory Store由两个主要的池组成，数据池（Data pool）和元数据池（Metadata pool）
其中数据池包含两类的数据单元，IMCU（In memory compression unit）和IMEU（In memory expression unit）。前者存放列数据，后者存放数据对应的表达式和用户定义的虚拟列。
一个IMCU中包含一个或多个CU（compression unit），每一个CU存储一个列。（注意，一个IMCU中的CU属于同一个对象）当一个CU被添加到IMCU中时，系统会自动创建一个索引并将其存储在IMCU header当中，用于检索。
SMU中主要存储元数据，同时包含Transaction Journal。
04
Transaction Journal的作用及行列数据一致的实现
由于IMCU中的数据是只读的，为了保证行数据和列数据的一致性，当发生DML操作时，数据库在修改Buffer Cache中的数据的同时，会将对应数据的rowid写入到SMU中，并将对应对象标记为stale属性。
而In Memory中的操作则会先访问SMU，如果发现要访问的对象被标记为stale，则会到Buffer Cache中寻找最新的数据，如果没有，则会继续访问IMCU获取数据。
基本示意图如下：
相关进程
1、In Memory coordinator process（IMCO）；
2、其对应的slave进程 Wnnn(space management worker processes).
这两个进程的主要作用是完成In Memory Store的条目构建和重构。构建指的是将Buffer Cache中的行数据转换为列数据，进行压缩后存储到IMCU当中；而重构则是对部分IMCU中的数据再次进行更新的过程。
列数据重构的两种实现方式：
1）基于阈值的重构
由于事务的发生，SMU中的部分对象会被标记为stale属性，当属性为stale的对象占SMU的百分比达到一定的阈值，就会发生重构。
2）微重构
不考虑属性为stale的对象的比例，IMCO进程每两分钟会被唤醒一次，进行重构。