Oracle 23ai | DBMS_SPACE 支持收缩小文件表空间

Yunjie Ge

发布于 2025-11-17 18:24:26

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在 Oracle 数据库 23ai 版本中，空间管理能力迎来了又一次提升。从该版本开始，我们不仅可以通过 DBMS_SPACE 包对 大文件表空间（Bigfile Tablespace）进行收缩以回收未使用空间，还能在 23.7 版本之后，对小文件表空间（Smallfile Tablespace）执行同样的空间回收操作。

这意味着数据库管理员在面对长期运行、频繁删除或重建表数据的环境中，能更灵活、更高效地优化存储资源。

一、功能背景

在数据库长时间运行过程中，随着表、索引的反复创建与删除，数据文件中会产生大量未使用的“空洞”。这些空间虽然被标记为空闲，但在物理层面上仍然占用磁盘。而过去，Oracle 提供的表空间收缩能力主要集中在 大文件表空间，对于小文件表空间的空间回收并不支持。

从 Oracle 23ai 23.7 起，DBMS_SPACE 包的 SHRINK_TABLESPACE 过程新增了对小文件表空间的支持，使得我们可以更精细地管理多数据文件表空间的空间使用情况。

二、准备测试环境

下面我们通过一个完整的实验演示来验证这一新特性。实验环境为 Oracle 23ai（23.7 版本及以上），连接方式如下：

conn sys/Oracle1@//localhost:1521/pdb1 as sysdba

1. 创建小文件表空间

在 Oracle 23ai 中，默认创建的是大文件表空间（bigfile）。因此我们在测试时，需要显式指定创建 smallfile 表空间，并包含多个数据文件。

-- 创建一个包含多个数据文件的表空间
drop user if exists test_user cascade;
drop tablespace if exists test_ts including contents and datafiles;
create smallfile tablespace test_ts datafile
  size 10m autoextend on next 1m,
  size 10m autoextend on next 1m,
  size 10m autoextend on next 1m,
  size 10m autoextend on next 1m;

2. 创建测试用户及授权

-- 创建测试用户并授权
drop user if exists test_user cascade;
create user test_user identified by test_user default tablespace test_ts quota unlimited on test_ts;
grant create session, create table to test_user;
grant select_catalog_role to test_user;

3. 创建测试表并插入数据

我们在测试用户下创建两张表 t1 和 t2，插入大量数据以模拟真实使用场景：

-- 在测试用户下创建两张表并插入测试数据
conn test_user/test_user@//localhost:1521/pdb1
create table t1 (
  id   number,
  col1 varchar2(4000),
  col2 varchar2(4000),
  constraint t1_pk primary key (id)
);
create table t2 (
  id   number,
  col1 varchar2(4000),
  col2 varchar2(4000),
  constraint t2_pk primary key (id)
);
insert /*+append*/ into t1
select rownum, rpad('x', 4000, 'x'), rpad('x', 4000, 'x')
from dual
connect by level <= 100000;
commit;
insert /*+append*/ into t2
select rownum, rpad('x', 4000, 'x'), rpad('x', 4000, 'x')
from dual
connect by level <= 100000;
commit;
exec dbms_stats.gather_table_stats(null, 't1');
exec dbms_stats.gather_table_stats(null, 't2');

三、查看空间使用情况

我们先查看表空间的数据文件大小及每张表的占用情况：

column file_name format a30
select substr(file_name, -28) as file_name, blocks, bytes/1024/1024 as size_mb
from   dba_data_files
where  tablespace_name = 'TEST_TS';
FILE_NAME                          BLOCKS    SIZE_MB
------------------------------ ---------- ----------
o1_mf_test__mtmskcv6_.dbf       124928        976
o1_mf_test__mtmskcvd_.dbf       109312        854
o1_mf_test__mtmskcvl_.dbf        98048        766
o1_mf_test__mtmskcvr_.dbf        98944        773
SQL>
column table_name format a10
select table_name, blocks, (blocks*8)/1024 as size_mb
from   user_tables
where  table_name in ('T1', 'T2')
order by 1;
TABLE_NAME     BLOCKS    SIZE_MB
---------- ---------- ----------
T1             200692 1567.90625
T2             200692 1567.90625

执行后可看到每个数据文件和表对象的空间占用情况。此时表空间已被两张大表占满。

四、释放空间并分析收缩潜力

我们清空表 t1，使其腾出大量未使用空间。

truncate table t1;
exec dbms_stats.gather_table_stats(null, 't1');

接着运行分析模式的收缩操作，查看通过 DBMS_SPACE 可回收的空间量：

conn sys/Oracle1@//localhost:1521/pdb1 as sysdba
set serveroutput on
execute dbms_space.shrink_tablespace('TEST_TS', shrink_mode => dbms_space.ts_mode_analyze);

输出结果如下：

-------------------ANALYZE RESULT-------------------
Total Movable Objects: 2
Total Movable Size(GB): .37
Original Datafile Size(GB): 3.29
Suggested Target Size(GB): 1.94
Process Time: +00 00:00:02.036832
PL/SQL procedure successfully completed.

这说明系统检测到约 0.37GB 的可移动数据块，表空间理论上可收缩至约 1.94GB。

五、执行收缩操作

执行真正的收缩动作以回收空间：

set serveroutput on
execute dbms_space.shrink_tablespace('TEST_TS');

执行结果：

-------------------SHRINK RESULT-------------------
Total Moved Objects: 2
Total Moved Size(GB): .37
Original Datafile Size(GB): 3.29
New Datafile Size(GB): 2.76
Process Time: +00 00:00:52.268145
PL/SQL procedure successfully completed.

可见在第一次执行后，表空间成功回收了部分空间。

六、多次收缩以进一步合并文件

我们可以继续执行收缩操作，多次运行以进一步压缩和合并数据文件：

set serveroutput on
execute dbms_space.shrink_tablespace('TEST_TS', shrink_mode => dbms_space.ts_mode_shrink, target_size => dbms_space.ts_target_max_shrink);

多次执行后，可观察到数据文件数量逐渐减少，最终压缩为一个数据文件：

column file_name format a30
select substr(file_name, -28) as file_name, blocks, bytes/1024/1024 as size_mb
from   dba_data_files
where  tablespace_name = 'TEST_TS';
FILE_NAME                          BLOCKS    SIZE_MB
------------------------------ ---------- ----------
o1_mf_test__mtmskcv6_.dbf       382080       2985
SQL>

七、测试结论与经验总结

小文件表空间收缩 与 大文件表空间收缩 的目标不同。
- 大文件表空间更关注空间的释放（物理文件缩小）。
- 小文件表空间则偏向于对象移动和文件合并，以减少碎片。
即使最终只有一个数据文件，整体节省的空间也可能有限。这是因为数据段之间的空间利用率与对象分布有关。
收缩过程中，系统会智能判断哪些对象可以在线移动。在分析阶段会列出不受支持的对象，若指定 TS_MODE_SHRINK_FORCE，这些对象将离线移动。若业务对可用性要求高，请谨慎使用该模式。
对于未启用自动扩展的表空间，收缩完成后可能没有足够的空间供新段扩张。管理员需手动调整表空间大小以保证后续操作的正常进行。

通过实验，验证了 Oracle 23ai (23.7) 新增的小文件表空间收缩能力。借助 DBMS_SPACE.SHRINK_TABLESPACE，数据库管理员可以更灵活地进行空间回收与优化，减少存储浪费，提高数据文件管理的可控性。

在生产环境中，这一功能对于包含多个数据文件、频繁删除数据或历史归档的场景尤其有价值。合理使用此特性，能有效降低存储成本，保持数据库空间结构的健康与整洁。

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原始发表：2025-10-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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