达梦DM8内存结构详解：内存池、缓冲区、排序区与哈希区
导读：数据库管理系统（DBMS）是内存申请与释放最频繁的软件之一。如果每次内存操作都直接调用操作系统函数，效率会非常低。因此，达梦 DM8 实现了自有的内存管理体系。本文带你完整梳理 DM8 的内存结构——内存池、缓冲区、排序区、哈希区，并附上关键 INI 参数与动态性能视图，帮助你理解、监控和调优数据库内存。
一、为什么数据库要自己管理内存？
DBMS 加入自己的内存管理，通常能带来三大好处：
- 申请、释放内存效率更高——在自管内存池中分配小片内存，避免频繁系统调用；
- 能够有效地了解内存的使用情况——通过动态视图实时掌握各区域内存状态；
- 易于发现内存泄露和内存写越界的问题——自管内存可加入校验机制（如 CHK_MAGIC / CHK_LEAK）。
DM 数据库管理系统的内存结构主要包括：内存池、缓冲区、排序区、哈希区等。系统按子模块的不同功能对内存进行划分，并采用了不同的管理模式。
二、内存结构总览
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ DM Server 内存结构 │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ① 内存池（Memory Pool） │
│ ├── 共享内存池（MEMORY_POOL / MEMORY_TARGET） │
│ └── 运行时内存池（会话内存池、虚拟机内存池等） │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ② 缓冲区（Buffer） │
│ ├── 数据缓冲区（NORMAL / KEEP / FAST / RECYCLE） │
│ ├── 日志缓冲区（RLOG_BUF_SIZE / RLOG_POOL_SIZE） │
│ ├── 字典缓冲区（DICT_BUF_SIZE） │
│ └── SQL 缓冲区（USE_PLN_POOL / CACHE_POOL_SIZE） │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ③ 排序区（SORT_BUF_SIZE） │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ④ 哈希区（HJ_BUF_SIZE / HJ_BUF_GLOBAL_SIZE） │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
其中，内存池与缓冲区是基础，排序区与哈希区服务于具体执行计划（ORDER BY、HASH JOIN 等）。
三、内存池
DM Server 的内存池包括共享内存池和其他一些运行时内存池。
动态视图 V$MEM_POOL 详细记录了当前系统中所有内存池的状态，可通过查询该视图掌握 DM Server 的内存使用情况。
3.1 共享内存池
共享内存池是 DM Server 启动时从操作系统申请的一大片内存。
为什么需要它？ 在运行期间，系统经常需要申请与释放小片内存。如果直接向操作系统申请和释放，需要发出系统调用，可能引起线程切换，降低系统运行效率。因此 DM 采用共享内存池的方式：
- 一次向操作系统申请一片较大内存，作为共享内存池；
- 运行过程中需要小片内存时，直接在池内申请；
- 用完后再释放，即归还给共享内存池。
相关参数（在 dm.ini 配置文件中设置）：
| 参数 | 说明 | 缺省值 |
|---|---|---|
MEMORY_POOL |
共享内存池大小 | 500MB |
MEMORY_EXTENT_SIZE |
运行时内存不足时，共享内存池每次扩展的大小 | 32（单位：页） |
MEMORY_TARGET |
共享内存池扩展到超过该值后，空闲时会收缩到的大小 | 15000（单位：MB） |
共享内存池并不是"固定不变"的：运行时所需内存大于配置值，共享内存池可自动扩展；扩展到超过
MEMORY_TARGET后，空闲时会自动收缩。
查看实际配置：
SQL> select para_name, para_value, para_type from v$dm_ini
2 where para_name in ('MEMORY_POOL','MEMORY_TARGET','MEMORY_EXTENT_SIZE');
行号 PARA_NAME PARA_VALUE PARA_TYPE
---- ----------------- ---------- ---------
1 MEMORY_POOL 500 IN FILE
2 MEMORY_TARGET 15000 SYS
3 MEMORY_EXTENT_SIZE 32 IN FILE
3.2 运行时内存池
除了共享内存池，DM Server 的一些功能模块在运行时还会使用自己的运行时内存池——从操作系统申请一片内存作为本功能模块的内存池，如会话内存池、虚拟机内存池等。
3.3 V$MEM_POOL 动态视图
SQL> desc V$MEM_POOL;
行号 NAME TYPE$ NULLABLE 说明
---- ------------------ ------------ --------- -------------------------------
1 ADDR BIGINT Y
2 NAME VARCHAR(128) Y 内存池名称
3 IS_SHARED CHAR(1) Y 是否共享
4 CHK_MAGIC CHAR(1) Y
5 CHK_LEAK CHAR(1) Y
6 IS_OVERFLOW CHAR(1) Y
7 IS_DSA_ITEM CHAR(1) Y
8 ORG_SIZE BIGINT Y 初始大小
9 TOTAL_SIZE BIGINT Y 当前总大小（字节）
10 RESERVED_SIZE BIGINT Y 分配出去的大小
11 DATA_SIZE BIGINT Y
12 EXTEND_SIZE BIGINT Y
13 TARGET_SIZE BIGINT Y
14 EXTEND_LEN INTEGER Y
15 N_ALLOC INTEGER Y
16 N_EXTEND_NORMAL INTEGER Y
17 N_EXTEND_EXCLUSIVE INTEGER Y
18 N_FREE INTEGER Y
19 MAX_EXTEND_SIZE BIGINT Y
20 MIN_EXTEND_SIZE BIGINT Y
21 FILE_NAME VARCHAR(256) Y
22 FILE_LINE INTEGER Y
23 CREATOR INTEGER Y
24 EXTEND_MODE CHAR(1) Y
25 PEAK_SIZE BIGINT Y
26 PARENT BIGINT Y
重点关注：
ORG_SIZE（初始大小）、TOTAL_SIZE（当前总大小）、PEAK_SIZE（峰值）、RESERVED_SIZE（已分配大小）——这几个字段可以帮你判断内存池是否频繁扩展、是否接近上限。
四、缓冲区
4.1 数据缓冲区（Buffer Pool）
数据缓冲区是 DM Server 在将数据页写入磁盘之前、以及从磁盘上读取数据页之后，数据页所存储的地方。这是 DM Server 至关重要的内存区域：
- 设得太小 → 缓冲页命中率低，磁盘 IO 频繁；
- 设得太大 → 操作系统内存本身不够用。
三条链管理数据页：系统启动时，首先根据配置的数据缓冲区大小向操作系统申请一片连续内存，并按数据页大小格式化，置入自由链：
| 链 | 用途 |
|---|---|
| 自由链（FREE） | 存放目前尚未使用的内存数据页 |
| LRU 链 | 存放已被使用的内存数据页（包括未修改和已修改） |
| 脏链（DIRTY） | 存放已被修改过的内存数据页 |
淘汰机制：LRU 链按"最近是否被使用"对数据页排序。当自由链被用完时，从 LRU 链中淘汰最近未使用的数据页——能够较大程度地保证被淘汰的页近期不会被用到，减少 IO。
热点页保护：系统运行过程中通常存在一部分"非常热"（反复被访问）的数据页，将它们一直留在缓冲区中对性能有好处。数据缓冲区为此开辟了特定区域存放热点页，保证这些页不参与一般的淘汰机制。
① 四种缓冲区类型
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| NORMAL | 系统处理数据页的默认缓冲区（BUFFER 即 NORMAL）；用户可在建/改表空间时指定表空间属于 NORMAL 或 KEEP |
| KEEP | 数据页很少或几乎不淘汰，适合需要经常驻留内存的应用数据 |
| FAST | 根据用户指定的 FAST_POOL_PAGES 大小由系统自动管理 |
| RECYCLE | 临时表空间使用 |
② 读多页优化
一次性读取多页可以减少 I/O 次数，从而提高数据的查询、修改效率。主要由参数 MULTI_PAGE_GET_NUM 控制每次读取的页数。
③ 实际监控查询
SQL> select name,
2 N_PAGES as 页数,
3 FREE as 空闲页数,
4 N_DISCARD64 as 淘汰页数,
5 N_PAGES * (select sf_get_page_size())/1024/1024 as 缓冲区大小_MB
6 from v$bufferpool
7 where name in ('NORMAL','KEEP','RECYCLE','FAST');
行号 NAME 页数 空闲页数 淘汰页数 缓冲区大小_MB
---- ------- ----------- ---------- ---------- -------------
1 KEEP 512 512 0 8
2 RECYCLE 3200 3018 0 50
3 FAST 3000 1154 0 46
4 NORMAL 26789 26784 0 418
5 NORMAL 26789 26784 0 418
...
从结果可以直观看出：NORMAL 缓冲区最大（约 418MB），KEEP 较小（8MB），各缓冲区的空闲页数反映了当前的内存压力。
4.2 日志缓冲区
日志缓冲区用于存放重做日志（Redo Log）。系统运行过程中产生的日志并不会立即写入磁盘，而是先放到日志缓冲区——避免直接的磁盘 IO 影响系统性能。
为什么不让重做日志直接用数据缓冲区？ 主要基于以下三个原因：
- 重做日志的格式同数据页完全不一样，无法进行统一管理；
- 重做日志具备连续写的特点；
- 在逻辑上，写重做日志比数据页 IO 优先级更高。
相关参数：
| 参数 | 说明 | 取值范围 |
|---|---|---|
RLOG_BUF_SIZE |
单个日志缓冲区大小（以日志页个数为单位） | 1 ~ 20480 |
RLOG_POOL_SIZE |
最大日志缓冲区大小 | 1 ~ 4096（MB） |
建库、初始化时可以手动指定这些参数，具体可参考《DM8 dminit 使用手册》。
4.3 字典缓冲区
字典缓冲区主要存储数据字典信息：模式信息、表信息、列信息、触发器信息等。
每次对数据库的操作都会涉及数据字典信息，其访问效率直接影响到操作效率。例如执行查询语句，就需要相应的表信息、列信息——这些字典信息如果在缓冲区里，直接获取即可；否则需要 IO 才能读取。
DM8 将部分数据字典信息加载到缓冲区中，并采用 LRU 算法进行控制：
- 缓冲区太大 → 浪费宝贵的内存空间；
- 缓冲区太小 → 频繁淘汰，影响访问效率。
相关参数：
| 参数 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|
DICT_BUF_SIZE |
字典缓冲区大小 | 50MB |
调优提示：如果实际应用中涉及分区数较多的水平分区表（例如上千个分区），需要适当调大
DICT_BUF_SIZE。
4.4 SQL 缓冲区
SQL 缓冲区提供执行 SQL 语句过程中所需的内存，包括计划、SQL 语句和结果集缓存。
很多应用都存在反复执行相同 SQL 的情况，此时可以用缓冲区保存这些语句和它们的执行计划，实现计划重用——加快 SQL 执行效率，但同时也会增加内存压力。
相关参数：
| 参数 | 说明 |
|---|---|
USE_PLN_POOL |
指定为非 0 时启动计划重用；为 0 时禁止计划重用 |
CACHE_POOL_SIZE |
改变 SQL 缓冲区大小，默认值为 0MB |
RS_CAN_CACHE |
是否开启结果集缓存（若开启，需保证 USE_PLN_POOL 非 0） |
CLT_CACHE_TABLES |
设置哪些表的结果集需要缓存 |
客户端结果集缓存：客户端结果集也可以缓存，需要在配置文件 dm_svc.conf 中设置：
ENABLE_RS_CACHE = (1) -- 表示启用缓存
RS_CACHE_SIZE = (100) -- 缓存区的大小为100MB，可配置为1-65535
RS_REFRESH_FREQ = (30) -- 每30秒检查缓存的有效性，如果失效，自动重查；0表示不检查
五、排序区
当用户执行 SQL 语句时，常常需要进行排序（ORDER BY、DISTINCT、GROUP BY、索引构建等），所使用的内存就是排序缓冲区提供的。
- 在每次排序过程中，都首先申请内存，排序结束后再释放内存。
相关参数：
| 参数 | 说明 | 建议值 |
|---|---|---|
SORT_BUF_SIZE |
排序缓冲区大小 | 建议使用默认值 20MB |
六、哈希区
DM8 提供了为**哈希连接（HASH JOIN）**而设定的缓冲区。在进行哈希连接时，系统会对参与连接的数据量进行计算：
- 如果计算出的数据量大小超过哈希缓冲区大小 → 使用 DM8 创新的外存哈希方式；
- 如果没有超过哈希缓冲区大小 → 实际上还是使用内存池来进行哈希操作。
相关参数：
| 参数 | 说明 |
|---|---|
HJ_BUF_SIZE |
单个 HASH 连接操作符的数据总缓存大小（MB），必须小于 HJ_BUF_GLOBAL_SIZE |
HJ_BUF_GLOBAL_SIZE |
所有哈希连接操作符可用的总缓存大小（MB） |
七、关键参数速查表
| 内存区域 | 参数 | 默认值/建议 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 共享内存池 | MEMORY_POOL |
500MB | 共享内存池初始大小 |
| 共享内存池 | MEMORY_EXTENT_SIZE |
32 | 内存池每次扩展大小 |
| 共享内存池 | MEMORY_TARGET |
15000MB | 超过后空闲时收缩到的目标值 |
| 数据缓冲区 | BUFFER / FAST_POOL_PAGES |
— | NORMAL / FAST 缓冲区大小 |
| 数据缓冲区 | MULTI_PAGE_GET_NUM |
— | 每次读多页的页数，减少 IO |
| 日志缓冲区 | RLOG_BUF_SIZE |
1~20480 | 单个日志缓冲区大小（页） |
| 日志缓冲区 | RLOG_POOL_SIZE |
1~4096MB | 最大日志缓冲区大小 |
| 字典缓冲区 | DICT_BUF_SIZE |
50MB | 数据字典缓存，分区多时需调大 |
| SQL 缓冲区 | USE_PLN_POOL |
非0启用 | 计划重用开关 |
| SQL 缓冲区 | CACHE_POOL_SIZE |
0MB | SQL 缓冲区大小 |
| SQL 缓冲区 | RS_CAN_CACHE |
— | 结果集缓存开关（需 USE_PLN_POOL 非0） |
| 排序区 | SORT_BUF_SIZE |
20MB | 排序缓冲区大小（建议默认） |
| 哈希区 | HJ_BUF_SIZE |
< HJ_BUF_GLOBAL_SIZE | 单个 HASH 连接缓存大小 |
配套监控视图：
| 视图 | 用途 |
|---|---|
V$MEM_POOL |
查看所有内存池状态（初始/当前/峰值大小） |
V$BUFFERPOOL |
查看各数据缓冲区页数、空闲页数、淘汰页数 |
V$DM_INI |
查看 INI 参数当前配置值 |
八、总结
- 内存池：共享内存池（
MEMORY_POOL，缺省 500MB）集中管理小片内存的申请/释放，避免频繁系统调用；各功能模块还有自己的运行时内存池（会话、虚拟机等）。 - 缓冲区是性能的核心：
- 数据缓冲区用自由链 / LRU 链 / 脏链三条链管理数据页，按 NORMAL / KEEP / FAST / RECYCLE 四种类型差异化缓存；
- 日志缓冲区单独设立，承载连续写、高优先级的重做日志；
- 字典缓冲区（默认 50MB）缓存元数据，分区多的表需调大；
- SQL 缓冲区实现计划重用与结果集缓存。
- 排序区（默认 20MB）与哈希区（
HJ_BUF_SIZE）服务于具体执行计划，数据量大时 DM8 会以外存哈希等方式降级处理，保证可用性。
理解这些内存区域和参数，是进行 DM8 性能调优的基础——先看 V$MEM_POOL 和 V$BUFFERPOOL，再对症下药调整 INI 参数，是内存调优的标准姿势。
参考资料：达梦数据库官方文档、DM8 动态性能视图手册、DM8 dminit 使用手册
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