Oracle数据库的体系结构之内存结构课件

1、1.1 物理存储结构1.2 日志文件的修改1.3 逻辑存储结构1.4 表空间的建立和修改1.5 内存结构1.6 数据字典第一篇 Oracle 体系结构1.5 内存结构-类似于学校的日常管理，各司其职，各谋其政。第一篇 Oracle 体系结构1.5 数据库例程当数据库服务器上的一个数据库启动时，Oracle将分配一块内存区间，叫做系统全局区（SGA），并启动一个或多个Oracle进程。SGA和Oracle后台进程结合在一起，就是一个Oracle例程，也称为Oracle 实例。SGA-类似于开会的场所 Oracle后台进程-类似于学术会议的流程 处理数据的内存结构实 例（INSTANCE） 后 台

2、 进 程 客户应用程序 服务器进程 数据库1.5 数据库例程 系统全局区（SGA，System Global Area.）是内存结构的主要组成部分，是Oracle为一个实例分配的一组共享内存缓冲区。SGA区是由Oracle分配的共享内存结构，包含一个数据库实例共享的数据和控制信息。当多个用户同时连接同一个实例时，SGA区数据供多个用户共享，所以SGA区又称为共享全局区。 showsga; 一、 系统全局区 1.5 内存结构之SGAOracle内存结构是影响数据库性能的主要因素之一，其中SGA结构如图下所示。1.5 系统全局区(SGA)系统全局区(System Global Area，SGA)是

3、Oracle为系统分配的一组共享的内存结构，可以包含一个数据库实例的数据或控制信息。 1数据缓冲区数据缓冲区用于存储从磁盘数据文件中读取的数据，供所有用户共享。由于系统读取内存的速度要比读取磁盘快得多，所以数据缓冲区的存在可以提高数据库的整体效率。2日志缓冲区日志缓冲区用于存储数据库的修改操作信息。 3共享池共享池用于保存最近执行的SQL语句、PL/SQL程序的数据字典信息，它是对SQL语句和PL/SQL程序进行语法分析、编译和执行的内存区域。共享池主要包括如下两种子缓存。库高速缓存(Library Cache) 数据字典缓存(Data Dictionary Cache) 4大型池大型池，用于

4、提供一个大的缓冲区供数据库的备份与恢复操作使用，它是SGA的可选区域。5Java池Java池，用于在数据库中支持Java的运行。 1.5 程序全局区(PGA)程序全局区(Program Global Area，PGA)是Oracle系统分配给一个进程的私有内存区域。程序全局区的大小由参数pga_aggregate_target决定，可以通过SHOW PARAMETER语句查看该参数的信息，如下：SQL SHOW PARAMETER pga;NAME TYPE VALUE-pga_aggregate_target big integer 20M2 内存结构之后台进程Oracle数据库启动时，会启

5、动多个Oracle后台进程，后台进程是用于执行特定任务的可执行代码块，在系统启动后异步地为所有数据库用户执行不同的任务。通过查询数据字典v$bgprocess，可以了解数据库中启动的后台进程信息。 1、DBWn后台进程DBWn(Database Writer，数据库写入)进程，是Oracle中采用LRU(Least Recently Used，最近最少使用)算法将数据缓冲区中的数据写入数据文件的进程。DBWn进程主要有如下几个作用：管理数据缓冲区，以便用户进程总能找到空闲的缓冲区。将所有修改后的缓冲区数据写入数据文件。使用LRU算法将最近使用过的块保留在内存中。通过延迟写来优化磁盘I/O读写。

6、二 内存结构之后台进程2 LGWR进程LGWR(Log Writer，日志写入)进程，是负责管理日志缓冲区的一个后台进程，用于将日志缓冲区中的日志数据写入磁盘的日志文件中。LGWR进程将日志信息同步地写入在线日志文件组的多个日志成员文件中，如果日志文件组中的某个成员文件被删除或者不可使用，则LGWR进程可以将日志信息写入该组的其他文件中，从而不影响数据库正常运行，但会在警告日志文件中记录错误。 二 内存结构之后台进程3 CKPT进程CKPT(Check Point，检查点或检验点)进程，一般在发生日志切换时自动产生，用于缩短实例恢复所需的时间。在检查点期间，CKPT进程更新控制文件与数据文件的

7、标题，从而反映最近成功的SCN(System Change Number，系统更改号)。二 内存结构之后台进程4 SMON进程SMON(System Monitor，系统监控)进程，用于数据库实例出现故障或系统崩溃时，通过将联机重做日志文件中的条目应用于数据文件，执行崩溃恢复。SMON进程一般用于定期合并字典管理的表空间中的空闲空间，此外，它还用于在系统重新启动期间清理所有表空间中的临时段。二 内存结构之后台进程5 PMON进程PMON(Process Monitor，进程监控)进程，用于在用户进程出现故障时执行进程恢复操作，负责清理内存存储区和释放该进程所使用的资源。PMON进程周期性检查调

8、度进程和服务器进程的状态，如果发现进程已死，则重新启动它。PMON进程被有规律地唤醒，检查是否需要使用，或者其他进程发现需要时也可以调用此进程。二 内存结构之后台进程6 ARCn进程ARCn(Archive Process，归档)进程，用于将写满的日志文件复制到归档日志文件中，防止日志文件组中的日志信息由于日志文件组的循环使用而被覆盖。 二 内存结构之后台进程7 RECO进程RECO(Recovery，恢复)进程存在于分布式数据库系统中，用于自动解决在分布式数据库中出现的事务故障。当一个数据库服务器的RECO进程试图与一个远程服务器建立通信时，如果远程服务器不可用或者无法建立网络连接，则REC

9、O进程将自动在一个时间间隔之后再次连接。二 内存结构之后台进程 Oracle的后台进程主要包括：（1）DBWR 数据库写入进程（2）LGWR 日志文件写入进程（3）ARCH 归档进程（archive process）（4）CKPT 检查点进程（5） SMON 系统监控进程（system monitor）（6） PMON 进程监控进程（process monitor）1.5 后台进程 3 数 据 字 典数据字典是由Oracle自动创建并更新的一组表，它是Oracle数据库的重要组成部分，提供了数据库结构、数据库对象空间分配和数据库用户等有关的信息。数据字典的所有者为sys用户，而数据字典表和数据

10、字典视图都被保存在system表空间中。3 Oracle数据字典Oracle数据字典(Data Dictionary)是存储在数据库中的所有对象信息的知识库，Oracle数据库管理系统使用数据字典获取对象信息和安全信息，而用户和数据库系统管理员则用数据字典来查询数据库信息。Oracle数据字典保存有数据库中对象和段的信息，例如表、视图、索引、包、存储过程以及与用户、权限、角色、审计和约束等相关的信息。1.6 Oracle数据字典介绍视图类型说 明USER视图USER视图的名称以user_为前缀，用来记录用户对象的信息。例如user_tables视图，它记录用户的表信息ALL视图ALL视图的名称

11、以all_为前缀，用来记录用户对象的信息以及被授权访问的对象信息。例如all_synonyms视图，它记录用户可以存取的所有同义词信息DBA视图DBA视图的名称以dba_为前缀，用来记录数据库实例的所有对象的信息。例如dba_tables视图，通过它可以访问所有用户的表信息V$视图V$视图的名称以v$为前缀，用来记录与数据库活动相关的性能统计动态信息。例如v$datafile视图，它记录有关数据文件的统计信息GV$视图GV$视图的名称以gv$为前缀，用来记录分布式环境下所有实例的动态信息。例如gv$lock视图，它记录出现锁的数据库实例的信息1.5 Oracle常用数据字典1基本的数据字典Or

12、acle中基本的数据字典如下表所示。字典名称说 明dba_tables所有用户的所有表的信息dba_tab_columns所有用户的表的字段信息dba_views所有用户的所有视图信息dba_constraints所有用户的表的约束信息dba_indexes所有用户的表的索引简要信息dba_triggers所有用户的触发器信息dba_sources所有用户的存储过程信息dba_segments所有用户的段的使用空间信息dba_extents所有用户的段的扩展信息dba_objects所有用户对象的基本信息cat当前用户可以访问的所有基表tab当前用户创建的所有基表、视图和同义词等dict构成数据字典的所有表的信息1.5 Oracle常用数据字典2与数据库相关的数据字典。数据库组件数据字典中的表或视图说 明数据库v$datafile记录系统的运行情况表空间dba_tablespaces记录系统表空间的基本信息dba_free_space记录系统表空间的空闲空间的信息控制文件v$controlfile记录系统控制文件的基本信息数据文件dba_data_files记录系统数据文件以及表空间的信息段dba_segments记录段的基本信息数据区dba_extents记录数据区的基本信息日志v$log记录日志文件的基本