В статье рассматриваются некоторые свойства и примеры употребления планировщика заданий, появившегося в версии Oracle 10 на смену старому.

Введение

СУБД Oracle — большой и сложный механизм, требующий выполнения определенных плановых работ, таких как сбор статистики о хранимых объектах или сбор/чистка внутренней информации. Необходимость осуществлять плановый запуск работ могут испытывать и пользователи БД.

Первый механизм планового запуска появился в версии 7 для поддержки автоматических обновлений снимков (snapshots), как поначалу именовались нынешние материализованные виртуальные таблицы (materialized views). В версии 8 этот механизм был открыт для обычных пользователей через посредство некоторых параметров СУБД, таблиц словаря-справочника, а также пакета DBMS_JOB. Пакет DBMS_JOB позволял (и позволяет) запускать хранимую процедуру, или же неименованный блок PL/SQL в моменты времени, вычисляемые по указанной пользователем формуле.

К версии 10 такое устройство имевшегося планировщика заданий было сочтено слишком примитивным, и в ней появился новый планировщик, значительно более проработанный. Он использует следующие основные понятия:

• Schedule (расписание)
• Program (программа)
• Job (плановое задание = расписание + программа)

Кроме того, с ним связаны дополнительные, более специфичные понятия:

• Job class (класс заданий)
• Window и window group (ресурсное «окошко», интервал для автоматического включения ресурсного плана СУБД и группа окошек)
• Chain (цепочка заданий)
• Event schedule (возможность запустить задание по событию, зафиксированному по сообщению из очереди AQ)

В отличие от старого планировщика, в новом «программой» может быть не только блок PL/SQL, но и хранимая процедура на PL/SQL или на Java, внешняя процедура на С или даже команда ОС. Последнее означает, что Oracle отменяет необходимость использовать специфичные для разных платформ планировщики заданий ОС (cron, at) при построении БД-центричного приложения. Вдобавок, сам запуск заданий получил возможность учета текущей вычислительной обстановки в СУБД, а также желаемой приоритетности среди прочих заданий.

Как и в случае со старым планировщиком, новый, по сути, представляет собой элемент ядра СУБД, доступ пользователя к которому предоставляется посредством программной логики и элементов схемы БД. Именно, в распоряжении пользователя имеется следующее:

• таблицы словаря-справочника LIKE '%SCHEDULER_%' (DBA_SCHEDULER_JOBS, DBA_SCHEDULER_JOB_LOG и прочие);
• несколько типов объектов хранения, как то:
  • JOB
  • SCHEDULE
  • PROGRAM
  • JOB CLASS,
  ряд других;
• системные привилегии:
  • CREATE SESSION
  • CREATE JOB
  • CREATE ANY JOB
  • EXECUTE ANY PROGRAM
  • EXECUTE ANY CLASS
  • MANAGE SCHEDULER
  • CREATE EXTERNAL JOB,
  и объединяющая их роль SCHEDULERADMIN;
• объектные привилегии:
  • EXECUTE
  • ALTER
  • ALL,
  распространяющиеся на объекты типов JOB, SCHEDULE, PROGRAM и JOB CLASS;
• пакет DBMS_SCHEDULER.

Версия 11 дополнила планировщик возможностями:

• запуска «легковесных» заданий, делающей реальным их создание и удаление сотнями за секунду;
• запуска заданий на удаленных машинах посредством использования специального агента;
• запуска заданий только на основной БД физического горячего резерва или на страхующей БД логического резерва.

Некоторые ключевые моменты использования планировщика в Oracle 10 рассматриваются ниже на примерах.

Простой запуск задания

Простой запуск задания очень напоминает запуск с помощью процедуры SUBMIT из пакета DBMS_JOB. Однако, в отличие от SUBMIT, он возможен только при наличии привилегии CREATE JOB. В последующих примерах созданием заданий и управлением ими для простоты будет заниматься пользователь SCOTT, хотя в жизни разумно подумать об отдельном администраторе для этой цели. Выдадим пользователю SCOTT нужную привилегию:

CONNECT / AS SYSDBA
GRANT CREATE JOB TO scott;

Кроме системных привилегий, использование планировщика регулируется объектными привилегиями EXECUTE, ALTER и ALL, выдача которых применительно (GRANT ... ON) к заданию, программе, расписанию или классу заданий позволяет работать с объектами БД типов JOB, PROGRAM, SCHEDULE и JOB CLASS соответственно, введенных в Oracle 10 вместе с новым планировщиком.

Ввиду того, что в дальнейшем предполагаются эксперименты с изменениями зарплаты сотрудников, будет удобно исходную зарплату сохранить:

CONNECT scott/tiger 
ALTER TABLE emp ADD ( oldsal NUMBER );
UPDATE emp SET oldsal = sal;
COMMIT;

Внутреннее задание для СУБД

Пример внутреннего задания в виде неименованного блока PL/SQL:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB
( job_name   => 'simple_job'
, jobtype   => 'PLSQL_BLOCK'
, job_action => 'UPDATE emp SET sal = sal +1;'
, enabled   => TRUE
);
END;
/

Обратите внимание:

1. Обрамлять блок словами BEGIN и END не обязательно, так как код пакета DBMS_SCHEDULER это сделает самостоятельно (ради особой программной логики, добавляемой им к тексту пользователя).
2. Задание запускается в этом же сеансе и сопровождается неявной выдачей COMMIT. В этом легко удостовериться:

   COMMIT;
   UPDATE emp SET sal = sal + 1;
   BEGIN   DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB    (... как выше ...)    END;
   ROLLBACK;
   

   Зарплата SAL увеличится на 2. Проверить это в качестве упражнения.

Для хранимой процедуры задание формируется аналогично:

CREATE PROCEDURE updatesal AS BEGIN UPDATE emp SET sal = sal - 1; END;
/

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB
( job_name   => 'simple_job'
, jobtype   => 'STORED_PROCEDURE'
, job_action => 'updatesal'
, enabled   => TRUE
) ;
END;
/

Обратите внимание, что нам не потребовалось удалять старое задание SIMPLE_JOB, так как при выбранных нами параметрах процедуры CREATE_JOB задания (и первое, и второе) прогонялись однократно, моментально и сразу же удалялись автоматически. Последнее как раз можно и отменить посредством не использованного в примере выше параметра AUTO_DROP.

В случае невозможности запустить задание СУБД, подобно тому, как это делалось для старого планировщика (пакет DBMS_JOB), будет делать повторные попытки, но только по несколько иной схеме: через секунду, затем через 10 секунд, затем через 100 и далее – всего 6 раз, если только до этого не наступит очередной плановый момент.

Внешнее задание (для ОС)

Совсем новым в планировщике Oracle 10 является возможность запускать плановые задания в ОС. Однако чтобы это было возможно, в ОС должна быть запущена программа extjob из ПО СУБД. На Windows она запускается службой OracleJobScheduler<имя_СУБД>. Для того чтобы следующий пример проработал, службу необходимо запустить. Вдобавок потребуется выдать пользователю SCOTT еще одну привилегию.

Пример запуска:

CONNECT / AS SYSDBA
GRANT CREATE EXTERNAL JOB TO scott;

CONNECT scott/tiger
BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB
( job_name   => 'simple_job'
, job_type   => 'EXECUTABLE'
, jobaction => 'cmd.exe /C dir > \temp\out.txt'
, enabled   => TRUE
);
END;
/

Обратите внимание, что в Windows выдача команды ОС или же запуск командного файла напрямую (без вызова cmd.exe), не проходит.

В Unix аналогичное действие можно записать как 'ls > /tmp/out. txt'.

Возможности запуска, наблюдения, вмешательства

Так же, как для пакета DBMS_JOB, в новом планировщике предусмотрено именно плановое, а не одноразовое исполнение задания. Добавим к последнему вызову параметр:

, start_date => SYSTIMESTAMP + INTERVAL '10' SECOND

В результете корневой файл out.txt получим через 10 секунд после создания задания. Добавим еще параметр:

, repeat_interval => 'FREQ=MONTHLY; BYDAY=SUN, -1 SAT'

В результате задание будет исполняться ежемесячно по воскресениям и последним субботам месяца. В отличие от DBMS_JOB, DBMS_SCHEDULER, в дополнение к возможности употребить выражение на PL/SQL, имеет для формулирования графика запуска еще и специальный язык. Он позволяет указывать частоту, интервал и уточнитель запуска задания. Примеры:

FREQ=HOURLY;INTERVAL=4
каждые 4 часа;
FREQ=HOURLY;INTERVAL=4;BYMINUTE=10;BYSECOND=30
каждые 4 часа на 10-й минуте, 30-й секунде;
FREQ=YEARLY;BYYEARDAY=-276
каждое 31-е марта;
FREQ=YEARLY;BYMONTH=MAR;BYMONTHDAY=31
каждое 31-е марта;

Для проверки правильности составления выражения можно воспользоваться специальной процедурой:

DECLARE   next_run_date   TIMESTAMP;
BEGIN
DBMS_SCHEDULER.EVALUATE_CALENDAR_STRING (
  'FREQ=HOURLY;INTERVAL=4;BYMINUTE=10;BYSECOND=30'
, SYSTIMESTAMP
, NULL
, next_run_date
) ;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ( 'next_run_date: ' || next_run_date );
END;

Полное описание языка приводится в документации по Oracle.

Если указать план запуска, задание появится в системе уже надолго. Удалить его при необходимости можно будет так:

EXECUTE   DBMS_SCHEDULER.DROP_JOB    (    'simple_job',    TRUE   ) 

Информацию об имеющихся заданиях пользователь SCOTT может посмотреть запросом:

SELECT job_name, state, enabled FROM user_scheduler_jobs;

Более подробную информацию SCOTT обнаружит в таблицах USER_SCHEDULER_%, а более общую – в обычной таблице USER_OBJECTS.

Скомпонованное задание

Более развитая возможность DBMS_SCHEDULER позволяет скомпоновать задание из независимых элементов: программы и расписания. Характерная особенность в том, что оба эти элемента самостоятельны; их можно комбинировать в разных заданиях и изменять, не внося изменений в определения заданий.

Создание программы

Простой пример создания программы:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_PROGRAM
( program_name  => 'simple_program'
, program_type  => 'STORED_PROCEDURE' , program_action => 'updatesal'
, enabled       => TRUE
);
END;
/

Список сведений об имеющихся программах для планировщика имеется в таблицах DBA/ALL/USER_SCHEDULER_PROGRAMS.

Другими значениями параметра PROGRAM_TYPE могут быть 'PLSQL_BLOCK' и 'EXECUTABLE' (см. выше).

При наличии у процедуры параметров их количество потребуется указать особо:

CREATE PROCEDURE salary ( deer NUMBER ) AS 
BEGIN UPDATE emp SET sal = sal - deer; 
END;
/

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_PROGRAM
( program_name        => 'simple_program1'
, program_type        => 'STORED_PROCEDURE'
, program_action      => 'salary'
, enabled             => FALSE
, number_of_arguments => 1 
) ;
END;
/

Обратите внимание, что программа создана «отключенной». Дело в том, что указать фактические значения параметрам программе во «включенном» состоянии нельзя, так что последовательность действий будет следующая:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.DEFINE_PROGRAM_ARGUMENT
( program_name      => 'simple_program1'
, argument_position => 1
, argument_name     => 'DELTA'
, argument_type     => 'NUMBER'
) ;
END;
/

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.ENABLE ( 'simple_program1' )

Создание расписания

Пример создания расписания:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_SCHEDULE
( schedule_name   => 'simple_schedule'
, start_date      => SYSTIMESTAMP
, repeat_interval => 'FREQ=WEEKLY; BYDAY=MON, TUE, WED, THU, FRI'
, end_date        => SYSTIMESTAMP + INTERVAL '1' MONTH
) ;
END;
/

В общем случае язык указания графика для расписания (параметр REPEAT_INTERVAL) допускает ссылаться на ранее созданные таким же образом расписания.

Список сведений об имеющихся расписаниях для планировщика имеется в таблицах DBA/ALL/USER_SCHEDULER_SCHEDULES.

Простой пример скомпонованного задания

Из самостоятельно существующих программы и расписания можно составить задание:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB
( job_name      => 'compound_j ob'
, program_name  => 'simple_program'
, schedule_name => 'simple_schedule'
, enabled       => TRUE
);
END;
/

При наличии параметра пример может выглядеть так:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB
( job_name      => 'compound_job1'
, program_name  => 'simple_program1'
, schedule_name => 'simple_schedule'
, enabled       => FALSE
);
END;
/

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.SET_JOB_ANYDATA_VALUE 
( job_name      => 'compound_job1' 
, argument_name  => 'DELTA'
, argument_value => ANYDATA.CONVERTNUMBER ( 3 ) 
END;
/

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.ENABLE ( 'compound_job1' )

Обратите внимание, что в этом случае задание сначала создается выключенным, и только после указания значения параметра программе оно может включаться.

Создание и использование ресурсного окошка СУБД для задания

Очередной запуск внутреннего задания может прийтись на время активного использования ресурсов СУБД другими процессами. Это может замедлить выполнение планового задания, обесценить его выполнение и даже поставить его выполнение под угрозу. Справиться с этой проблемой призвано ресурсное окошко. Суть его состоит в одновременном с очередным запуском задания автоматическом переключении СУБД на работу по требуемому ресурсному плану (план поведения для распределителя ресурсов СУБД, resource manager). Сами ресурсные окошки (windows) принадлежат схеме SYS, но создавать их разрешено и другим пользователям при наличии соответствующей привилегии:

CONNECT / AS SYSDBA
GRANT MANAGE SCHEDULER TO scott;

Ресурсный план построить несложно, но, чтобы не отвлекаться, воспользуемся встроенным в любую БД планом SYSTEM_PLAN (см. таблицу DBA_RSRC_PLANS). Тогда создание окошка может выглядеть так:

CONNECT scott/tiger

BEGIN 
DBMS_SCHEDULER.CREATE_WINDOW (
window_name        => 'my_job_window'
, resource_plan    => 'SYSTEM_PLAN'
, start_date       => SYSTIMESTAMP
, repeat_interval  => 'FREQ=MINUTELY; INTERVAL=3'
, duration         => INTERVAL 4' MINUTE
END;
/

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.ENABLE ( 'sys.my_job_window' )

Теперь каждые три минуты на минуту будет включаться ресурсный план SYSTEM_PLAN. Это легко наблюдать, выдав несколько раз от имени SYS:

COL window_name FORMAT A20 
COL log_date FORMAT A4 0 
SELECT * FROM (
   SELECT   log_date, window_name, operation
   FROM     dba_scheduler_window_log
   ORDER BY log_date DESC
)
WHERE ROWNUM <= 10
;

Если подгадать момент, когда значение OPERATION для окошка MY_JOB_WINDOW станет OPEN, от имени SYS можно будет удостовериться, что план включен:

SYS> SHOW PARAMETER resource

NAME                              TYPE        VALUE
--------------------------------------------------------------------------
resource_limit                    boolean     FALSE
resource_manager_plan             string      SCHEDULER[0xD5A4]:SYSTEM_PLAN

Чтобы связать с этим периодически открывающимся ресурсным окошком задание, пользователю SCOTT достаточно указать его вместо расписания:

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.CREATE_JOB (
  jobname     => 'my_window_job' 
, program_name  => 'simple_program' 
, schedule_name => 'sys.my_job_window' 
, enabled      => FALSE ) 
;
END; 
/

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.ENABLE ( 'my_window_job' )

С этого момента можно наблюдать уменьшение зарплат сотрудников, осуществляемое каждые три минуты в условиях благоприятного ресурсного плана. В качестве варианта, в процедуре CREATE_WINDOW можно было сослаться и на какое-то существующее расписание.

Так как СУБД в каждый момент времени умеет работать только по одному ресурсному плану, окошки «не умеют» перекрываться, а могут только переопределять своим планом другой, ранее установленный и пришедшийся на то же время.

В качестве развития этой темы Oracle позволяет создавать именованный список существующих окошек и под маркой «группы» (window group) указывать его заданию значением параметра SCHEDULE_NAME, то есть там, где у нас было указано имя окошка.

Изменение свойств объектов планировщика

Хотя упомянутые JOB, SCHEDULE, PROGRAM, WINDOW и проч., причисляются к объектам хранения БД (и видны в таблицах DBA/ALL/USEROBJECTS), не только их создание и удаление, но и изменение свойств выполняются так, как было удобно разработчику: через API. Для всех перечисленных видов объектов существует довольно много поведенческих свойств, указанию которых нет места в процедурах LIKE 'CREATE_%'. Устанавливать их следует явно единой для всех процедурой SET_ATTRIBUTE. Вот пример, как для задания MY_WINDOW_JOB (а) задать приоритет выполнения (по отношению к другим заданиям своего класса), если на одно время пришлось выполнение нескольких заданий одновременно, и (б) потребовать прекращения (процедурой STOP_JOB), если оно еще не выполнилось, а ресурсное окошко уже закрылось:

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.DISABLE ( 'my_window_job', TRUE )

BEGIN
DBMS_SCHEDULER.SET_ATTRIBUTE (
  name      => 'my_window_job' 
, attribute => 'JOB_PRIORITY' 
, value     => 1 
); 
DBMS_SCHEDULER.SET_ATTRIBUTE (
  name      => 'my_window_job' 
, attribute => 'STOP_ON_WINDOW_CLOSE' 
, value     => TRUE ) 
);
END;
/

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.ENABLE ( 'my_window_job' )

Полный список атрибутов и объектов, к которым они применимы, имеется в документации по Oracle.

Заключение

Помимо использованного выше общения с планировщиком Oracle 10 средствами PL/SQL и SQL, общаться с ним можно через графический интерфейс Oracle Enterprise Manager. По сути, OEM ничего нового не дает, так как в конечном итоге отсылает к СУБД те же команды на PL/SQL и SQL, но выполнение разовых действий через OEM часто администратору быстрее и понятнее. Для автоматизации работ, однако, лучше может подойти работа со сценариями запросов.

После проведенных опытов с планировщиком не забудьте освободить БД от ненужных объектов. Например:

EXECUTE DBMS_SCHEDULER.DROP_JOB ( 'my_window_job', force => TRUE ) 
EXECUTE DBMS_SCHEDULER.DROP_WINDOW ( 'my_job_window', force => TRUE )

Удаление прочих созданных ранее объектов и изъятие выданных пользователю SCOTT привилегий предлагается сделать самостоятельно в виде упражнения, воспользовавшись таблицами словаря-справочника и, при надобности, документацией. Можно также использовать OEM.