第二章++Oracle体系结构

2.1物理结构2.2逻辑结构2.3内存结构2.4数据库实例与进程2.5数据字典第二章Oracle体系结构2.1.1数据文件2.1.2日志文件2.1.3控制文件2.1.4配置文件

2.1物理结构数据文件用来存储数据库中的全部数据，如数据库表中的数据和索引数据。通常为后缀名为.dbf格式的文件。2.1.1数据文件日志文件（又称重做日志文件），用于记录数据库所做的全部变更（如增加、删除、修改），以便在系统发生故障时，用它对数据库进行恢复。名字通常为Log*.dbf格式2.1.2日志文件

根据在事务信息将被覆盖时，是否应该将文件归档，数据库分为以下两种归档模式：ARCHIVELOG（归档日志）或NOARCHIVELOG（非归档日志）模式。

每个Oracle数据库都有相应的控制文件，用于打开、存取数据库。它们是较小的二进制文件，其中记录了数据库的物理结构。名字通常为Ctr*.ctl格式2.1.3控制文件控制文件中的内容只能够由Oracle本身来修改。每个数据库必须至少拥有一个控制文件。一个数据库也可以同时拥有多个控制文件，但是一个控制文件只能属于一个数据库。2.1.4配置文件配置文件是一个ASCII文本文件，记录Oracle数据库运行时的一些重要参数。名字通常为initsid*.ora格式，如：initCIMS.ora，SID相当于它所控制的数据库的标识符。每个Oracle数据库和实例都有它自己惟一的init.ora文件。

Oracle9i新引入一个服务器参数文件（SPFILE），一个服务器参数文件（SPFILE）可以被认为是在Oracle数据库服务器端的初始化参数文件。存储在一个服务器参数文件的初始化参数是永久的，它提供了由Oracle数据库服务器自我调节的一个基础。服务器参数文件是二进制文件，不能使用一个文本编辑器浏览或编辑。Oracle提供了浏览和查看相关参数的另外接口。2.2.1表空间2.2.2段2.2.3区2.2.4数据库块2.2逻辑结构2.2.5模式对象

1．表空间间的分分类2．表空间间的使使用3．表空间间中对对象的的存储储表空间间Oracle中除了了用户户创建建的存存放数数据对对象的的数据据表空空间外外，还还有以以下类类型的的表空空间：：（1）System表空间间（2）回滚滚表空空间（（RollBackTableSpace）（3）临时时表空空间（（TempTableSpace）1．表空空间的的分类类在数据据库中中使用用多个个表空空间具具有如如下优优势：：（1）能够够将数数据字字典与与用户户数据据分离离开来来，避避免由由于字字典对对象和和用户户对象象保存存在同同一个个数据据文件件中而而产生生的1／0冲突。。（2）能够够将回回退数数据与与用户户数据据分离离开来来，避避免由由于硬硬盘损损坏而而导致致永久久性的的数据据丢失失。（3）能够够将表表空间间的数数据文文件分分散保保存到到不同同硬盘盘上，，平均均分布布物理理1／0操作。。2．表空空间的的使用用（4）能够够将某某个表表空间间设置置为脱脱机状状态或或联机机状态态，以以便对对数据据库的的一部部分进进行备备份和和恢复复。（5）能够够将某某个表表空间间设置置为只只读状状态，，从而而将数数据库库的一一部分分设置置为只只读状状态。。（6）能够够为某某种特特殊用用途专专门设设置一一个表表空间间，比比如临临时表表空间间等，，以优优化表表空间间的使使用效效率。。（7）能够够更加加灵活活地为为用户户设置置表空空间限限额。。如果表表空间间只对对应一一个数数据文文件，，该表表空间间中所所有的的对象象都存存储在在此数数据文文件中中。如如果表表空间间对应应于多多个数数据文文件，，可将将一个个对象象的数数据存存储在在该表表空间间的任任意一一个数数据文文件中中，也也可将将同一一个对对象的的数据据分布布在表表空间间的多多个数数据文文件中中。3．表空空间中中对象象的存存储1．数据段段段2．索引段段3．临时段段4．回退段段数据段段中保保存的的是表表中的的记录录。1．数据据段在Oracle数据库库中每每个未未分区区索引引都有有一个个索引引段保保存索索引中中的索索引条条目。。对于于一个个分区区索引引，每每个分分区都都有一一个索索引段段保存存它的的数据据。2．索引引段当处理理查询询时，，Oracle可能会会需要要使用用到一一些临临时存存储空空间，，用于于临时时保存存解析析过的的查询询语句句以及及在排排序过过程中中产生生的临临时数数据。。Oracle会自动动在专专门用用于存存储临临时数数据的的表空空间为为操作作分配配临时时段。。3．临时段段回滚段用用于存放放数据修修改之前前的值（（包括数数据修改改之前的的位置和和值）。。回滚段的的作用主主要有以以下几方方面：（1）事务回回滚（2）事务恢恢复（3）读一致致性4．回退段段区是由很多多连续的的数据块块组成的的数据库库存储空空间。缺省情况况下，数数据库会会使用表表空间中中存储的的存储参参数来管管理他们们的区。。区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。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，，为数据据块中每每个DML事务的条条目分配配的空间间。数据库块块也称逻辑辑块或Oracle块块，它对对应磁盘盘上一个个或多个个物理块块，它的的大小由由初始化化参数db_block_size（在文文件init.ora中）决决定，典典型的大大小是2k。数据库块块Pckfree和Pctused两个参数数用来优优化数据据块空间间的使用用。PCTFREE：块中保保留用于于UPDATE操作的空空间百分分比，当当数据占占用的空空间达到到此上限限时，新新的数据据将不能能再插入入到此块块中；PCTUSED：指定块块中数据据使用空空间的最最低百分分比；Oracle数数据库的的模式对对象包括括表、视视图、序序列、同同义词、、索引、、触发器器、存储储过程等等。模式对象象2.3内存结构构系系统全全局区程程序全全局区排排序区区软软件代代码区系统全局局区（SGA，SystemGlobalArea.））是内存存结构的的主要组组成部分分，是Oracle为为一个实实例分配配的一组组共享内内存缓冲冲区，保保存着Oracle系系统与所所有数据据库用户户的共享享信息，，包括数数据维护护、SQL语句句分析，，重做日日志管理理等。是是实例的的主要部部分。系统全局局区数据块缓缓冲区中中存放着着Oracle系统最近近从数据据文件中中读取的的数据块块。数据块缓缓冲区又又称用户户数据高高速缓冲冲区，为为所有与与该实例例相链接接的用户户进程所所共享。。1．数据块块缓冲区区数据块缓缓冲区的的容量受受物理容容量限制制。在Oracle9i中，数据据库缓存存的大小小可以直直接由初初始化参参数DB_ACHESIZE指定，该该参数可可以直接接以K字节或M字节为单单位来设设置数据据库缓存存的大小小。字典缓冲冲区用于于保存数数据字典典中的行行。数据字典典缓冲区区也通过过最近最最少使用用（LRU）算法来来管理。。大小由由数据库库内部管管理。字字典缓存存区是SQL共享池的的一部分分，共享享池的大大小（以以字节为为单位））由数据据库文件件init.ora中的SHARED_POOL_SIZE参数来设设置。2．字典缓缓冲区对数据库库进行修修改的任任何事务务（Transaction）在记录录到重做做日志之之前都必必须首先先放到重重做日志志缓冲区区（RedoLogBuffer.）中。重重做日志志缓冲区区是专为为此开辟辟的一块块内存区区域，重重做日志志缓存中中的内容容将被LGWR后台进程程随时写写入重做做日志文文件。3．重做日日志缓冲冲区重做日志志缓存是是一个循循环缓存存区，在在使用时时从顶端端向底端端写入数数据，然然后再返返回到缓缓冲区的的起始点点循环写写入。重重做日志志缓冲区区的大小小（以字字节为单单位）由由init.ora文件中的的LOGBUFFER参数决定定。共享SQL池（SharedSQLPool）相当于于程序高高速缓冲冲区，所所有的用用户程序序都存放放在共享享SQL池中。SQL共享池包包括库高高速缓存存、数据据字典高高速缓存存和服务务器控制制结构。。4．共享SQL池共享池的的大小取取决于init.ora文件参数数SHARED_POOL_SIZE，它是以以字节为为单位的的。用户户必须将将这个值值设得足足够大，，以确保保有足够够的可用用空间来来装载和和存储PL/SQL块和SQL语句。Java池为Java命令提供供语法分分析。5．Java池缓冲池把把大数据据集与其其他的应应用程序序分开，，以减少少它们争争夺数据据块缓冲冲区内相相同的资资源。可可以在SGA中创建多多个缓冲冲池。。6．多缓冲冲池程序全局局区PGA（ProgramGlobalArea，PGA），是单单个Oracle进程使用用的内存存区域，，不属于于实例的的内存结结构。它它含有单单个进程程工作时时需要的的数据和和控制信信息，PGA是非共享享的，只只有服务务进程本本身才能能够访问问它自己己的PGA区。程序全局局区排序区存在于请请求排序序的用户户进程的的内存中中，由于于排序需需要内存存空间，，Oracle利用该内内存排序序数据，，这部分分空间称称为排序序区。该该空间的的大小为为适应排排序数据据量的大大小，可可增长，，但受初初始化参参数SORT_AREA_SIZER所限制。。排序区软件代码码区（SoftwareCodeArea）用于存存储正在在执行的的或可以以执行的的程序代代码。软软件代码码区是只只读，可可安装成成共享或或非共享享。Oracle系统程序序是共享享的，多多个Oracle用户可存存取它，，而不需需要在内内存有多多个副本本。用户户程序可可以共享享也可以以不共享享。软软件代代码区2.4数据库实实例与进进程2.4.1Oracle数据库库实例进进程数据库是指物理理上的数数据库文文件或逻逻辑上的的数据库库结构。。基于之上上管理和和控制物物理数据据库的软软件系统统，称为为数据库管管理系统统（DBMS）。数据库实实例是指软件件系统中中用来访访问数据据库文件件集的存存储结构构以及后后台进程程的集合合，它是是存取和和控制数数据库的的软件机机制。2.4.1Oracle数据库库实例进程又称任务务，是操操作系统统中一个个极为重重要的概概念。一一个进程程执行一一组操作作，完成成一个特特定的任任务。对对Oracle数据库管管理系统统来说，，进程由由用户进进程、服服务器进进程和后后台进程程所组成成。进程与程程序的区区别在于前者者是一个个动态概概念，后后者是一一个静态态实体；；程序仅仅仅是指指令的有有序集合合，而进进程则强强调执行行过程。。进程可可以动态态地创建建，完成成任务后后即会消消亡。进程当用户运运行一个个应用程程序时，，系统就就为它建建立一个个用户进进程。用用户进程程执行的的是一个个应用程程序或Oracle工具程序序的代码码，以完完成用户户所指定定的任务务。用户户进程不不是实例例。1．用户进进程服务务器进程程服务器进进程处理理与应用用程序相相连的用用户进程程的请求求，它与与用户进进程相通通讯，为为相连的的用户进进程的Oracle请请求服务务。2．服务器器进程Oracle的后台进进程主要要包括：：（1）SMON系统监控控进程（（systemmonitor）（2）PMON进程监控控进程（（processmonitor）（3）DBWR数据库写写进程（4）LGWR日志文件件写进程程（5）ARCH归档进程程（archiverprocess）（6）RECO恢复进程程（7）LCKN封锁进程程3．后台进进程2.5数据字典典数数据字字典的结结构数数据字字典的用用途数据字典典是Oracle数据库的的核心组组件，它它是对用用户来说说为只读读类型的的表和视视图组成成。在其其中保存存着关于于数据库库系统本本身以及及其中存存储的所所有对象象的基本本信息。。数据库对对象所有有的框架架对象的的定义（（表、视视图、索索引、群群集、同同义词、、序列、、过程、、函数、、包、触触发器等等）为框架对对象如何何分配和和使用空空间列的默认认值完整性约约束信息息数据库安安全信息息，包括括用户、、权限、、角色等等审计信息息一个数据据字典包包括基础础表，动动态性能能视图及及数据字字典视图图。数据据字典视视图又包包含ALL视图，USER视图和DBA视图。数据字典典的结构构1．基础表表存储相关关数据库库信息的的表，这这些数据据库的信信息包括括表、索索引、约约束，以以及所有有其他数数据库对对象结构构的信息息。它们们属于SYS用户，通通过运行行SQL脚本来创创建（在在数据库库创建时时自动发发生）。。是Oracle系统的核核心。只只有Oracle才能写和和读取这这些表。。基础表表中的存存储的信信息通