从 Oracle 到 PostgreSQL :从 Uptime 到数据库实例运行时间

在接触操作系统时,我们常常习惯通过 uptime 来看看系统的启动运行时间,例如:

[oracle@zData ~]$uptime	
17:00:17 up 656 days, 22:18,  4 users, load average: 0.16, 0.16, 0.14


640?wx_fmt=png


在 Oracle 数据库中,同样类似的,可以计算出数据库的启动时间,以了解数据库实例连续运行的时间。以下的 SQL 查询,通过时间运算得出了数据库的相关运行时间值:

SQL> COLUMN STARTED_SINCE format A25	
SQL> COLUMN UPTIME format A50	
SQL> SELECT TO_CHAR (startup_time, 'DD-MON-YYYY HH24:MI:SS')started_since,	
2         TRUNC (SYSDATE -(startup_time))	
3         || ' day(s), ' || TRUNC (  24 * ((SYSDATE - startup_time) -	
4         TRUNC (SYSDATE - startup_time)))	
5         || ' hour(s), '|| MOD (TRUNC (  1440 * ( (SYSDATE - startup_time) -	
6         TRUNC (SYSDATE - startup_time))),60)	
7         || ' minute(s), '|| MOD (TRUNC (  86400 * ( (SYSDATE - startup_time) -	
8         TRUNC (SYSDATE - startup_time))),60)	
9         || ' seconds' uptime	
10 FROM v$instance;	
 	
STARTED_SINCE              UPTIME	
---------------------------------------------------------------------------	
08-DEC-2018 21:36:19     164 day(s), 19 hour(s), 19 minute(s), 13seconds


640?wx_fmt=jpeg


在 PostgreSQL 中,同样可以通过查询得到类似的效果:

select pg_postmaster_start_time()as START_SINCE,	
date_part('day',current_timestamp-pg_postmaster_start_time())||'day(s),'||	
date_part('hour',current_timestamp-pg_postmaster_start_time())||'hour(s),'||	
date_part('minutes',current_timestamp-pg_postmaster_start_time())||'minute(s),'||	
date_part('seconds',current_timestamp-pg_postmaster_start_time())||'second(s)' as UPTIME;	
          start_since          |                       uptime                        	
-------------------------------+-----------------------------------------------------	
 2019-04-25 18:13:25.968474+08 | 26day(s),23 hour(s),4 minute(s),1.279786 second(s)


在 PostgreSQL 中,关于时间处理的两个函数非常有用,date_part 可以将日期中的不同部分抽取出来,而 date_trunc 则类似 Oracle 中 Trunc 函数的作用,将时间进行截取处理。

select date_trunc('day',current_timestamp-pg_postmaster_start_time());	
 date_trunc 	
------------	
 26 days	
(1 row)	
eygle=# selectdate_trunc('hour',current_timestamp-pg_postmaster_start_time());	
    date_trunc    	
------------------	
 26 days 22:00:00	
(1 row)


也可以通过 extract 实现类似的功能:

selectextract(day from current_timestamp-pg_postmaster_start_time());	
 date_part 	
-----------	
        26	
eygle=# select extract(hour fromcurrent_timestamp-pg_postmaster_start_time());	
 date_part 	
-----------	
        23


PostgreSQL 中,用户返回当前时间的函数有 current_date、current_time 和 current_timestamp 等:

select current_timestamp;	
       current_timestamp       	
-------------------------------	
 2019-05-22 17:10:40.575532+08	
(1 row)	
 	
eygle=# select current_date;	
 current_date 	
--------------	
 2019-05-22	
(1 row)


这和 Oracle 数据库非常相似,通过 sysdate 和 systimestamp 能够返回 Oracle 的当前时间,以下是 Oracle 数据库中的语法:

SQL> select sysdate,systimestamp from dual;	
 	
SYSDATE	
-------------------	
SYSTIMESTAMP	
---------------------------------------------------------------------------	
2019-05-22 17:25:47	
22-MAY-19 05.25.47.109129 PM +08:00


注意,dual 表是Oracle中的特殊存在,而 PostgreSQL 的函数不需要这样的依托直接返回了结果。

 

在 PostgreSQL 中,功能近似的函数特别丰富,例如如下这些函数:

transaction_timestamp()	
statement_timestamp()	
clock_timestamp()	
timeofday()	
now()


此外,通过 interval 可以对时间进行推移:


select now() + interval '2 years';           ?column?           ------------------------------ 2021-05-22 17:51:13.98532+08 eygle=# select now() + interval '1 month';           ?column?            ------------------------------- 2019-06-22 17:52:12.737686+08(1 row) eygle=# select now() - interval '1 week';           ?column?            ------------------------------- 2019-05-15 17:52:26.425832+08(1 row)eygle=# select now() + '10 min';           ?column?            ------------------------------- 2019-05-22 18:02:35.013766+08(1 row)


在 PostgreSQL 中还有一个有趣的函数 age,可以用来计算年龄,1990年出生的同学们竟然马上要30岁啦,成家了没,同学们?

select age(now(),date '1990-01-01');	
                   age                   	
-----------------------------------------	
 29 years 4 mons 21 days17:58:43.875068


在计算机系统中,还有一个特殊的时间计算方法,叫做 Unix Time,这个时间是自 UTC 时间 1970-01-01 00:00:00至今的秒数,这个计时方式同样被传导到数据库中。(如下图所示)


640?wx_fmt=jpeg


在 PostgreSQL 中,可以通过 epoch(即特定时点 1970-01-01 00:00:00 UTC)为起点进行计算。以下是两个方向的转换方式:

select extract(epoch from now());	
    date_part     	
------------------	
 1558519237.02995	
 	
eygle=# SELECT TIMESTAMP WITH TIME ZONE 'epoch' + 1558519237 * INTERVAL '1second';	
        ?column?        	
------------------------	
 2019-05-22 18:00:37+08


640?wx_fmt=png


在 MySQL 中,通过 FROM_UNIXTIME和 UNIX_TIMESTAMP 函数可以实现类似的转换和计算:

mysql> select FROM_UNIXTIME(1558519237,'%Y-%m-%d %H:%i:%S');	
+-----------------------------------------------+	
| FROM_UNIXTIME(1558519237,'%Y-%m-%d %H:%i:%S') |	
+-----------------------------------------------+	
| 2019-05-22 18:00:37                           |	
+-----------------------------------------------+	
1 row in set (0.00 sec)	
 	
mysql> select UNIX_TIMESTAMP('2019-05-22 18:00:37');	
+---------------------------------------+	
| UNIX_TIMESTAMP('2019-05-22 18:00:37') |	
+---------------------------------------+	
|                           1558519237 |	
+---------------------------------------+	
1 row in set (0.02 sec)


在 Oracle 的数据库中,UnixTime 同样是非常重要的,在 SYS 用户的 SMON_SCN_TIME字典中记录中 Unix Time 和 Date 时间的对应,TIME_MP 和 TIME_DP 两个字段记录的就是这样的信息,这些信息在恢复时非常重要,Oracle 又将时间和 SCN 关联了起来。

SQL> desc smon_scn_time	
Name                         Null?   Type	
------------------------------------------------- ----------------------------	
THREAD                        NUMBER	
TIME_MP                       NUMBER	
TIME_DP                       DATE	
SCN_WRP                       NUMBER	
SCN_BAS                       NUMBER	
NUM_MAPPINGS                       NUMBER	
TIM_SCN_MAP                       RAW(1200)	
SCN                                NUMBER	
ORIG_THREAD                        NUMBER	
 	
SQL> select time_mp from smon_scn_time where rownum < 2;	
TIME_MP	
----------	
1558502931	
 	
SQL> select time_mp,time_dp from smon_scn_time where rownum < 2;	
TIME_MP TIME_DP	
---------- -------------------	
1558502931 2019-05-22 05:28:51	
 	
SQL>  select time_mp,time_dp fromsmon_scn_time	
2 where time_mp = (select max(time_mp) from smon_scn_time);	
 	
TIME_MP TIME_DP	
---------- -------------------	
1558519988 2019-05-22 10:13:08


Oracle 数据库中没有提供转换函数,我们通过 PostgreSQL 转换一下验证:

select TIMESTAMP WITH TIME ZONE 'epoch' + 1558519988 * INTERVAL '1second';	
        ?column?        	
------------------------	
 2019-05-22 18:13:08+08


注意到转换的时间和 Oracle 记录的 TIME_DP相差了 8 个小时,这是什么原因呢?这是因为数据库操作系统采用的是 CST 时间:

[oracle@zData ~]$ date	
Wed May 22 18:27:35 CST 2019


CST 时间和 UTC 时间相差 8 小时(CST = UTC + 8),smon_scn_time 记录的时间按照 CST 时间进行了换算,实际上是非常精确的吻合。


在 Oracle 数据库中,还有一个动态性能视图 V$TIMER 记录了 epoch 时间,官方文档这样描述(来自 19c 文档):


V$TIMER displays the elapsed time in hundredths of a second. Time ismeasured since the beginning of the epoch, which is operating system specific,and wraps around to 0 again whenever the value overflows four bytes (roughly497 days).


这段描述说明 V$TIMER 记录的是厘秒,从 epoch 时间起点量度,这个值来自操作系统,由于在数据库中使用 4 bytes 记录,当主机连续运行大约 497 天之后,这个值会归零重新开始。在 Oracle 9i 中,因为 JOB 的时间定义依赖这个值,所以存在一个 BUG 是 497 天后所有 JOB 会停止执行。


多年以前遇到过一个有趣的故事,在这里引用一下。


某日,同事告诉我一个发现,他说一台数据库的运行时间超过了操作系统的启动时间。


从数据库内部可以查询到数据库实例的启动时间:

SQL> SELECT TO_CHAR(startup_time, 'DD-MON-YYYY HH24:MI:SS') started_at,	
2            TRUNC (SYSDATE -(startup_time))	
3        || ' day(s), ' || TRUNC (  24 *((SYSDATE - startup_time) - 	
4        TRUNC (SYSDATE - startup_time)))	
5        || ' hour(s), '|| MOD (TRUNC (  1440 *(  (SYSDATE - startup_time) - 	
6        TRUNC (SYSDATE - startup_time))),60)	
7        || ' minute(s), '|| MOD (TRUNC ( 86400 * (  (SYSDATE - startup_time) - 	
8        TRUNC (SYSDATE - startup_time))),60)	
9        || ' seconds' uptime	
10  FROM v$instance;	
	
STARTED_AT                UPTIME	
------------------------- --------------------------------------------------	
05-JUL-2005 10:36:58      803 day(s), 2 hour(s), 27 minute(s),55 seconds


从这里看数据库实例启动了 803 天左右,也就是说自 2005-07-05 开始这个数据库一直在不间断的运行着。而从操作系统的 uptime 来看,系统不过启动了 306 天:

SQL> ! uptime	
13:06:21  up 306 days, 19:00,  1 user,  load average: 0.00,0.00, 0.00


同事问我原因,首先我们检查 alert 文件,发现数据库的确是 2005 年启动的。再研究一下,发现这是又一次时间溢出的问题,

由于某些 Linux 内核使用 32 位无符号长整型来计算时间,32 位的最大值就是 0xffffffff,再加 1 就将溢出变为 0。


以下一小段 C 代码可以解释这种溢出:

[root@jumper root]# cat a.c	
int main(void){	
unsigned int num = 0xffffffff;	
	
printf("num is %d bits long
", sizeof(num) * 8);	
printf("num = 0x%x
", num);	
printf("num + 1 = 0x%x
", num + 1);	
	
return 0;	
}	
[root@jumper root]# gcc -o un a.c	
[root@jumper root]# ./un	
num is 32 bits long	
num = 0xffffffff	
num + 1 = 0x0


在这个 Linux 发行版本上,这个时间就此溢出:

SQL> ! uname -a	
Linux moto 2.4.21-15.ELsmp #1 SMP Thu Apr 22 00:18:24 EDT 2004 i686 i686 i386GNU/Linux	
SQL> ! cat /etc/redhat-release	
Red Hat Enterprise Linux AS release 3 (Taroon Update 2)


根据 497 天再来计算一下:

SQL> select 803 - 306 from dual;803-306----------497


当前数据库的显示是正确的,803 天减去 uptime 显示时间,得出的正好是 497 天。


关于时间,Oracle 中有很多有意思的话题,参考:

https://www.eygle.com/archives/2007/09/497_day_linux_limit.html

https://www.eygle.com/archives/2004/11/job_can_not_execute_auto.html


云和恩墨大讲堂PostgreSQL社群成立啦,欢迎加入,扫描图片二维码即可。

640?wx_fmt=png

640?wx_fmt=jpeg

公司简介  | 招聘 | DTCC | 数据技术嘉年华 | 免费课程 | 入驻华为严选商城

  640?wx_fmt=jpeg

zCloud | SQM | Bethune Pro2 zData一体机 | Mydata一体机 | ZDBM 备份一体机

640?wx_fmt=jpeg

Oracle技术架构 | 免费课程 | 数据库排行榜 | DBASK问题集萃 | 技术通讯 

640?wx_fmt=jpeg

升级迁移 | 性能优化 | 智能整合 安全保障 |  架构设计 | SQL审核 | 分布式架构 | 高可用容灾 | 运维代维

云和恩墨大讲堂 | 一个分享交流的地方

长按,识别二维码,加入万人交流社群


640?wx_fmt=jpeg

请备注:云和恩墨大讲堂

原文地址:https://www.cnblogs.com/hzcya1995/p/13312058.html