Oracle概述和体系结构

1、Oracle 入门 目标学习完本本课之后后，你将将掌握以以下内容容:了解什么么是RDBMS和ORDBMSOracle体系结构构Oracle服务器的的启动和和关闭，以及相相关工具具的使用用ORDBMSRDBMS概述:RationalDatabaseManagement SystemDBMS就是对存存储在计计算机文文件系统统中的文文件进行行管理的的软件，如Oracle、SQLServer、DB2、FoxBASE、Sybase等如果把数数据库比比喻成由由档案柜柜里的一一组文件件组成，那么就就可以把把DBMS比喻成柜柜中的字字母索引引卡片ORDBMSRDBMS概述(续):RDBMS是基于现现实世界界对

2、象所所抽象出出来的DBMS它将信息息数据模模拟成现现实中的的对象来来管理，并确定定对象之之间的关关系及对对象的属属性是以表的的结构来来存储信信息，每每个表对对应一个个信息实实体(对象)表又是由由多行和和多列组组成，行行即代表表每个对对象的数数据，列列代表对对象的属属性ORDBMSRDBMS设计:概念模型型将用户的的想法进进行认识识和抽象象以E-R图的形式式来描述述实体-现实世界界的对象象或事物物，如员员工、部部门属性-描述对象象的特征征，如员员工的编编号、姓姓名、所所在部门门、薪水水等属性性关系-实体之间间的联系系，比如如部门可可以拥有有多名员员工(1:n)ORDBMS实体：用用带名称称的长方

3、方框表示示属性：用用椭圆来来表示，并有名名字标识识关系：用用一个带带有关系系类型名名的菱形形表示注意：它它们之间间用实直直线连接接INSTRUCTORSTUDENTTEACHORDBMSRDBMS设计(续):数据模型型实体、属属性、关关系在数数据库中中的具体体存在实体映射射为数据据库中的的表(Table)属性映射射为数据据库中表表的列(Column)关系映射射为表的的主、外外键表中的每每一行称称为记录录，每一一列称为为字段ORDBMSDB用户类型型:应用程序序开发员员应用程序序开发员员主要在在开发周周期内完完成数据据库结构构设计，应用程程序开发发等任务务。应用程序序管理员员保证使用用周期中中对

4、应用用程序在在功能及及性能方方面的维维护，修修改工作作。ORDBMSDB用户类型型:数据库管管理员数据库管管理员（DBA），其职职能是对对数据库库进行日日常的管管理。数据库用用户数据库用用户是应应用程序序的使用用者，通通过应用用程序与与数据库库进行交交互。ORDBMSORDBMS:ObjectDBMS面向对象象的关系系型数据据库系统统，支持持对象类类型的存存储，比比如java对象的存存储，blob、clob可以有效效的管理理和存储储多媒体体、XML等数据具备了RDBMS的所有特特征Oracle是全球第第一个ORDBMSOracle体体系结结构OracleServer :由例程(instance

5、)和数据库库(database)两部分组组成例程：一一组内存存结构(SGA)和后台进进程的集集合数据库：一组OS文件的集集合集成了JVM、Apacheserver、XML等Oracle体体系结结构例程(instance):SGA(SystemGlobalArea)所有用户户进程共共享的一一块内存存区域主要包括括共享池池、数据据高速缓缓存、重重做日志志缓冲区区Oracle体体系结结构例程(instance)(续):SGA(SystemGlobalArea)共享池(Shared pool)存放最近近执行的的SQL语句和数数据字典典信息主要由库库高速缓缓存和数数据字典典高速缓缓存组成成其中，库高速缓

6、缓存用于存放放最近执执行的SQL语句信息息(语句文本本、执行行计划)而数据字典典高速缓缓存则存放最最近数据据字典的的信息，包括表表、列、索引的的定义和和权限信信息Oracle体体系结结构例程：SGA(SystemGlobalArea)(续)数据高速速缓存DBC(DataBuffer Cache)存放最近近访问的的数据块块(即存储的的数据)工作原理理：采用LRU(Least Recently Used)算法管理理高速缓缓存，类类似于队队列机制制，先进进先出。即队列列的尾部部永远存存放的是是最近访访问的数数据块。无论是读读取还是是修改数数据，都都是在高高速缓存存中完成成的Oracle体体系结结构例

7、程：SGA(SystemGlobalArea)(续)数据高速速缓存DBC(DataBufferCache)(续)结构脏缓冲区区-内容与对对应数据据块不一一致(DML操作)空闲缓冲冲区-内容与对对应数据据块一致致(Select操作)忙缓冲区区-服务器进进程正在在存取的的缓冲区区Oracle体体系结结构例程：SGA(SystemGlobalArea)(续)重做日志志缓冲区区RLB(RedoLogBuffer)用于记载载例程变变化当执行DML或DDL语句时，服务器器进程会会将变化化首先记载载到重做做日志缓缓冲区，然后才才会修改改数据高高速缓存存！Oracle体体系结结构例程Instance(续):后

8、台进程程启动例程程时Oracle会自动启启动后台台进程，关闭时时自动关关闭进程程进程一：DBWR (DatabaseWriter)将DBC的脏缓冲冲区数据据写入到到数据文文件中执行DML操作时被被调用Oracle体体系结结构例程Instance(续):后台进程程进程二：LGWR (LogWriter)将RLB的内容写写入到重重做日志志中执行DML和DDL语句先日志后后修改，即先LGWR后DBWR每隔3秒钟执行行提交事务务时也会会调用该该进程Oracle体体系结结构例程Instance(续):后台进程程进程三：CKPT (Checkpoint Process)发出检查查点，实实现数据据库的数数据

9、文件件、控制制文件、日志的的数据同同步执行时，DBWR要将脏数数据写入入数据和和控制文文件，而而且LGWR也要将RLB的内容写写入重做做日志Oracle体体系结结构例程Instance(续):后台进程程进程四：SMON (SystemMonitor)执行例程程恢复、合并空空间碎片片、释放放临时数数据断电、内内存故障障等原因因导致例例程失败败，此时时数据尚尚未写入入到磁盘盘(数据文件件和控制制文件中中)，该进程程会在重重新打开开数据库库时执行行例程恢恢复Oracle体体系结结构例程Instance(续):后台进程程进程五：PMON (Process Monitor)监视服务务器进程程的执行行，并

10、在在进程失失败时清清除该进进程清除时会会回退用用户的当当前事务务、释放进程程占用的的所有资资源(表、行)Oracle体体系结结构例程Instance(续):后台进程程进程六：ARCH(ArchiveProcess)将重做日日志的事事务变化化复制到到归档日日志数据库必必须处于于ARCHIVELOG状态下，该进程程才有意意义默认只有有一个ARCH进程，最最多可以以设置10个Oracle体体系结结构Oracle体体系结结构Oracle物理结构构：1.数据文件件用于存储储数据库库数据，包括系系统数据据(数据字典典)、用户数数据(表、索引引等)、UNDO数据、临临时数据据等一个数据据库至少少包含一一个数

11、据据文件后缀名为为.DBF的文件Oracle体体系结结构Oracle物理结构构：2.控制文件件用于记录录和维护护数据库库的物理理结构数据文件件的位置置和大小小数据库名名称和创创建日期期重做日志志文件的的位置和和大小日志序列列号一个数据据库至少少包含一一个控制制文件后缀名为为.CTL的文件控制文件件中的内内容只能能够由Oracle本身来修修改Oracle体体系结结构Oracle物理结构构：3.重做日志志文件用于记录录数据库库的变化化目的是为为了在例例程或介介质失败败时恢复复数据数据库至至少包含含两个重重做日志志组循环写入入通常为Logxxx.dbf的文件Oracle体体系结结构Oracle物理结

12、构构：4.归档日志志文件重做日志志的备份份保留所有有重做历历史记录录通过数据据文件副副本和重重做历史史记录可可以完全全恢复数数据库只有数据据库在ARCHIVE模式下才才会生成成Oracle体体系结结构Oracle物理结构构：5.参数文件件%ORA_HOME%Db_1databaseSPFILExxx.ora6.口令文件件%ORA_HOME%Db_1databasePWDxxx.oraOracle体体系结结构Oracle逻辑结构构：1.表空间(Tablespace)数据库的的逻辑组组成分为几类类：SYSTEMtable_space(至少一个个)INDEXtable_spaceTEMPORARYt

13、able_spaceUNDO table_space不同的数数据存放放在不同同的表空空间数据库逻逻辑上是是由一个个或多个个表空间间组成，而表空空间物理理上则是是由一个个或多个个数据文文件组成成Oracle体体系结结构Oracle逻辑结构构：1.表空间(Tablespace)在数据库库中使用用多个表表空间具具有如下下优势：（1）能够将将数据字字典与用用户数据据分离开开来，避避免由于于字典对对象和用用户对象象保存在在同一个个数据文文件中而而产生的的I/O冲突。（2）能够将将回退数数据与用用户数据据分离开开来，避避免由于于硬盘损损坏而导导致永久久性的数数据丢失失。（3）能够将将表空间间的数据据文件分

14、分散保存存到不同同硬盘上上，平均均分布物物理I/O操作。Oracle体体系结结构Oracle逻辑结构构：1.表空间(Tablespace)（4）能够将某某个表空空间设置置为脱机机状态或或联机状状态，以以便对数数据库的的一部分分进行备备份和恢恢复。（5）能够将将某个表表空间设设置为只只读状态态，从而而将数据据库的一一部分设设置为只只读状态态。（6）能够为为某种特特殊用途途专门设设置一个个表空间间，比如如临时表表空间等等，以优优化表空空间的使使用效率率。（7）能够更更加灵活活地为用用户设置置表空间间限额Oracle体体系结结构Oracle逻辑结构构：2.段(Segment)存储特定定对象的的所有数

15、数据，由由n个区组成成多个段逻逻辑上组组成表空空间分为几类类：表段-存储表的的所有数数据，段段名=表名索引段-存储索引引的所有有数据段段名=索引名临时段-存放排序序操作产产生的临临时数据据UNDO段-存放事务务所修改改的数据据旧值Oracle体体系结结构Oracle逻辑结构构：3.区(Extent)空间分配配的逻辑辑单元，由相邻邻数据块块(Block)组成当段的数数据满的的时候，Oracle会自动扩扩展该段段，并为为其分配配一个区区Oracle体体系结结构Oracle逻辑结构构：3.块(Block)最小单位位由参数DB_BLOCK_SIZE指定大小小对应磁盘盘上的一一个或多多个物理理块Orac

16、le体体系结结构主要的几几个存储储参数：INITIAL：段建立立时分配配的第一一个区的的大小（单位：字节）NEXT：段内分分配的下下一个增增量区大大小（单单位：字字节）MAXEXTENTS：分配给给段的区区总数。MINEXTENTS：建立段段时分配配的区的的总数，也就是是段的最最小区数数量。Oracle体体系结结构主要的几几个存储储参数：PCTINCREASE：为段分分配的每每个增量量区超过过上一个个区的百百分比。INITRANS：为初试试数量的的DML事务条目目（并发发访问数数据块中中的行）保留的的预分配配空间数数量。NTKXTRANS：当多个个事务同同时访问问同一数数据块的的行时，为数据据

17、块中每每个DML事务的条条目分配配的空间间。OracleServer启动和和关闭启动Server：在能访问问数据库库之前必必须先启启动OracleServer在Windows平台通过过启动例例程服务务来完成成OracleServer启动和和关闭启动Server：几个主要要的服务务：OracleServicexxx(SID)Oracle服务器服服务进程程开启(关闭)。(必开)OracleOraDb10g_home1TNSListenerOracle网络服务务监听程程序服务务，当需需通过网网络连接接Oracle服务器或或访问OracleEnterpriseManager 10g时需启动动Oracl

18、eServer启动和和关闭启动Server：几个主要要的服务务：OracleOraDb10g_home1iSQL*Plus运行iSQL*Plus工具时需需开启的的服务OracleDBConsoleorcl1访问OracleEnterpriseManager时需开启启的服务务OracleServer启动和和关闭启动Server：启动数据据库服务启动动后，我我们可以以通过在在sql*plus中输入口口令开启启例程并并打开数数据库启动口令令：Startup nomount |mount|open |forcenomount -启动例程程mount-启动例程程并装载载数据库库open(默认选项项)-启

19、动例程程，装载载并打开开数据库库force-终止例程程并重新新启动数数据库OracleServer启动和和关闭关闭Server：关闭数据据库在执行备备份、恢恢复以及及其他维维护工作作时，我我们需要要关闭服服务关闭口令令：shutdownnormal |transactional|immediate |abortnormal(默认)-正常关闭闭，等待待断开所所有客户户transactional-等待正在在执行事事务操作作且尚未未提交的的客户，直到客客户结束束事务后后才会关关闭数据据库OracleServer启动和和关闭关闭Server：关闭数据据库关闭口令令：shutdownimmediate |abortimmediate-立即关闭闭，自动动回退所所有未完完成事务务、断开开会话、关闭数数据库。abort-终止OracleServer，但不会会关闭数数据库文文件，下下次启动动时，会会调用SMON执行例程程恢复。一般在在特殊状状况下才才会使用用该选项项关闭数数据库OracleServer启动和和关闭Oracle相关工具具：Sql*plus在命令行行运行：sqlplus username/userpassnetserv