Oracle概述和体系结构

Oracle入门

目标学习完本课之后，你将掌握以下内容:了解什么是RDBMS和ORDBMSOracle体系结构Oracle服务器的启动和关闭，以及相关工具的使用ORDBMSRDBMS概述:RationalDatabaseManagementSystemDBMS就是对存储在计算机文件系统中的文件进行管理的软件，如Oracle、SQLServer、DB2、FoxBASE、Sybase等如果把数据库比喻成由档案柜里的一组文件组成，那么就可以把DBMS比喻成柜中的字母索引卡片ORDBMSRDBMS概述(续):RDBMS是基于现实世界对象所抽象出来的DBMS它将信息数据模拟成现实中的对象来管理，并确定对象之间的关系及对象的属性是以表的结构来存储信息，每个表对应一个信息实体(对象)表又是由多行和多列组成，行即代表每个对象的数据，列代表对象的属性ORDBMSRDBMS设计:概念模型将用户的想法进行认识和抽象以E-R图的形式来描述实体----现实世界的对象或事物，如员工、部门属性----描述对象的特征，如员工的编号、姓名、所在部门、薪水等属性关系----实体之间的联系，比如部门可以拥有多名员工(1:n)ORDBMS实体：用带名称的长方框表示属性：用椭圆来表示，并有名字标识关系：用一个带有关系类型名的菱形表示 注意：它们之间用实直线连接INSTRUCTORSTUDENTTEACHORDBMSRDBMS设计(续):数据模型实体、属性、关系在数据库中的具体存在实体映射为数据库中的表(Table)属性映射为数据库中表的列(Column)关系映射为表的主、外键表中的每一行称为记录，每一列称为字段ORDBMSDB用户类型:应用程序开发员应用程序开发员主要在开发周期内完成数据库结构设计，应用程序开发等任务。应用程序管理员保证使用周期中对应用程序在功能及性能方面的维护，修改工作。ORDBMSDB用户类型:数据库管理员数据库管理员（DBA），其职能是对数据库进行日常的管理。数据库用户数据库用户是应用程序的使用者，通过应用程序与数据库进行交互。ORDBMSORDBMS:ObjectDBMS面向对象的关系型数据库系统，支持对象类型的存储，比如java对象的存储，blob、clob可以有效的管理和存储多媒体、XML等数据具备了RDBMS的所有特征Oracle是全球第一个ORDBMSOracle体体系结结构OracleServer:由例程(instance)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体系结构构例程(instance):SGA(SystemGlobalArea)所有用户进程程共享的一块块内存区域主要包括共享享池、数据高高速缓存、重重做日志缓冲冲区Oracle体系结构构例程(instance)(续):SGA(SystemGlobalArea)共享池(Sharedpool)存放最近执行行的SQL语句和数据字字典信息主要由库高速速缓存和数据据字典高速缓缓存组成其中，库高速缓存用于存放最近近执行的SQL语句信息(语句文本、执执行计划)而数据字典高速速缓存则存放最近数数据字典的信信息，包括表表、列、索引引的定义和权权限信息Oracle体系结构构例程：SGA(SystemGlobalArea)(续)数据高速缓存存DBC(DataBufferCache)存放最近访问问的数据块(即存储的数据据)工作原理：采用LRU(LeastRecentlyUsed)算法管理高速速缓存，类似似于队列机制制，先进先出出。即队列的的尾部永远存存放的是最近近访问的数据据块。无论是读取还还是修改数据据，都是在高高速缓存中完完成的Oracle体系结构构例程：SGA(SystemGlobalArea)(续)数据高速缓存存DBC(DataBufferCache)(续)结构脏缓冲区---内容与对应数数据块不一致致(DML操作)空闲缓冲区---内容与对应数数据块一致(Select操作)忙缓冲区---服务器进程正正在存取的缓缓冲区Oracle体系结构构例程：SGA(SystemGlobalArea)(续)重做日志缓冲冲区RLB(RedoLogBuffer)用于记载例程程变化当执行DML或DDL语句时，服务务器进程会将将变化首先记载到重重做日志缓冲冲区，然后才才会修改数据据高速缓存！Oracle体系结构构例程Instance(续):后台进程启动例程时Oracle会自动启动后后台进程，关关闭时自动关关闭进程进程一：DBWR(DatabaseWriter)将DBC的脏缓冲区数数据写入到数数据文件中执行DML操作时被调用用Oracle体系结构构例程Instance(续):后台进程进程二：LGWR(LogWriter)将RLB的内容写入到到重做日志中中执行DML和DDL语句先日志后修改改，即先LGWR后DBWR每隔3秒钟执行提交事务时也也会调用该进进程Oracle体系结构构例程Instance(续):后台进程进程三：CKPT(CheckpointProcess)发出检查点，，实现数据库库的数据文件件、控制文件件、日志的数数据同步执行时，DBWR要将脏数据写写入数据和控控制文件，而而且LGWR也要将RLB的内容写入重重做日志Oracle体系结构构例程Instance(续):后台进程进程四：SMON(SystemMonitor)执行例程恢复复、合并空间间碎片、释放放临时数据断电、内存故故障等原因导导致例程失败败，此时数据据尚未写入到到磁盘(数据文件和控控制文件中)，该进程会在在重新打开数数据库时执行行例程恢复Oracle体体系结结构例程Instance(续):后台进程程进程五：：PMON(ProcessMonitor)监视服务务器进程程的执行行，并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库在在ARCHIVE模式下才会生生成Oracle体系结构构Oracle物理结构：5.参数文件%ORA_HOME%\Db_1\database\SPFILExxx.ora6.口令文件%ORA_HOME%\Db_1\database\PWDxxx.oraOracle体系结构构Oracle逻辑结构：1.表空间(Tablespace)数据库的逻辑辑组成分为几类：SYSTEMtable_space(至少一个)INDEXtable_spaceTEMPORARYtable_spaceUNDOtable_space不同的数据存存放在不同的的表空间数据库逻辑上上是由一个或或多个表空间间组成，而表表空间物理上上则是由一个个或多个数据据文件组成Oracle体系结构构Oracle逻辑结构：1.表空间(Tablespace)在数据库中使使用多个表空空间具有如下下优势：（1）能够将数据据字典与用户户数据分离开开来，避免由由于字典对象象和用户对象象保存在同一一个数据文件件中而产生的的I/O冲突。（2）能够将回退退数据与用户户数据分离开开来，避免由由于硬盘损坏坏而导致永久久性的数据丢丢失。（3）能够将表空空间的数据文文件分散保存存到不同硬盘盘上，平均分分布物理I/O操作。Oracle体系结构构Oracle逻辑结构：1.表空间(Tablespace)（4）能够将某个表表空间设置为为脱机状态或或联机状态，，以便对数据据库的一部分分进行备份和和恢复。（5）能够将某个个表空间设置置为只读状态态，从而将数数据库的一部部分设置为只只读状态。（6）能够为某种种特殊用途专专门设置一个个表空间，比比如临时表空空间等，以优优化表空间的的使用效率。。（7）能够更加灵灵活地为用户户设置表空间间限额Oracle体系结构构Oracle逻辑结构：2.段(Segment)存储特定对象象的所有数据据，由n个区组成多个段逻辑上上组成表空间间分为几类：表段---存储表的所所有数据，，段名=表名索引段---存储索引的的所有数据据段名=索引名临时段---存放排序操操作产生的的临时数据据UNDO段---存放事务所所修改的数数据旧值Oracle体系系结构Oracle逻辑结构：：3.区(Extent)空间分配的的逻辑单元元，由相邻邻数据块(Block)组成当段的数据据满的时候候，Oracle会自动扩展展该段，并并为其分配配一个区Oracle体系系结构Oracle逻辑结构：：3.块(Block)最小单位由参数DB_BLOCK_SIZE指定大小对应磁盘上上的一个或或多个物理理块Oracle体系系结构主要的几个个存储参数数：INITIAL：段建立时时分配的第第一个区的的大小（单单位：字节节）NEXT：段内分配配的下一个个增量区大大小（单位位：字节））MAXEXTENTS：分配给段段的区总数数。MINEXTENTS：建立段时时分配的区区的总数，，也就是段段的最小区区数量。Oracle体系系结构主要的几个个存储参数数：PCTINCREASE：为段分配配的每个增增量区超过过上一个区区的百分比比。INITRANS：为初试数数量的DML事务条目（（并发访问问数据块中中的行）保保留的预分分配空间数数量。NTKXTRANS：当多个事事务同时访访问同一数数据块的行行时，为数数据块中每每个DML事务的条目目分配的空空间。OracleServer启动和关关闭启动Server：在能访问数数据库之前前必须先启启动OracleServer在Windows平台通过启启动例程服服务来完成成OracleServer启动和关关闭启动Server：几个主主要的的服务务：OracleServicexxx(SID)Oracle服务器器服务务进程程开启启(关闭)。(必开)OracleOraDb10g_home1TNSListenerOracle网络服服务监监听程程序服服务，，当需需通过过网络络连接接Oracle服务器器或访访问OracleEnterpriseManager10g时需启启动OracleServer启动动和关关闭启动Server：几个主主要的的服务务：OracleOraDb10g_home1iSQL*Plus运行iSQL*Plus工具时时需开开启的的服务务OracleDBConsoleorcl1访问OracleEnterpriseManager时需开开启的的服务务OracleServer启动动和关关闭启动Server：启动数数据库库服务启启动后后，我我们可可以通通过在在sql*plus中输入入口令令开启启例程程并打打开数数据库库启动口口令：：Startup[nomount|mount|open|force]nomount---启动例例程mount---启动例例程并并装载载数据据库open(默认选项)---启动例程，，装载并打打开数据库库force---终止例程并并重新启动动数据库OracleServer启动和关关闭关闭Server：关闭数据库库在执行备份份、恢复以以及其他维维护工作时时，我们需需要关闭服服务关闭口令：：shutdown[normal|transactional|immediate|abort]normal(默认)---正常关闭，，等待断开开所有客户户transactional---等待正在执执行事务操操作且尚未未提交的客客户，直到到客户结束束事务后才才会关闭数数据库OracleServer启动和关关闭关闭Server：关闭数据库库关闭口令：：shutdown[immediate|abort]immediate---立即关闭，，自动回退退所有未完完成事务、、断开会话话、关闭数数据库。abort---终止OracleServer，但不会关关闭数据库库文件，下下次启动时时，会调用用SMON执行例程恢恢复。一般般在特殊状状况下才会会使用该选选项关闭数数据库OracleServer启动和关关闭Oracle相关工具：：Sql*plus在命令行运运行：sqlplus[username]/[use