Oracle体系结构与数据库实例

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,#,单击此处编辑母版标题样式,*,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,件,2.1,.,.2日志文,件,件,2.1,.,.3控制文,件,件,2.1,.,.4配置文,件,件,2.1,物,物理结,构,构,数据文,件,件用来,存,存储数,据,据库中,的,的全部,数,数据，,如,如数据,库,库表中,的,的数据,和,和索引,数,数据。,通,通常为,后,后缀名,为,为.dbf格,式,式的文,件,件。,2.1,.,.1数据文,件,件,日志文,件,件（又称,重,重做日,志,志文件,）,），用,于,于记录,数,数据库,所,所做的,全,全部变,更,更（如,增,增加、,删,删除、,修,修改）,，,，以便,在,在系统,发,发生故,障,障时，,用,用它对,数,数据库,进,进行恢,复,复。,名字通,常,常为Log,*,*.dbf格式,2.1,.,.2日志文,件,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,据库都,有,有相应,的,的控制,文,文件，,用,用于打,开,开、存,取,取数据,库,库。它,们,们是较,小,小的二,进,进制文,件,件，其,中,中记录,了,了数据,库,库的物,理,理结构,。,。,名字通,常,常为Ctr,*,*.ctl格式,2.1,.,.3控制文,件,件,控制文,件,件中的,内,内容只,能,能够由Oracle本身来,修,修改。,每,每个数,据,据库必,须,须至少,拥,拥有一,个,个控制,文,文件。,一,一个数,据,据库也,可,可以同,时,时拥有,多,多个控,制,制文件,，,，但是,一,一个控,制,制文件,只,只能属,于,于一个,数,数据库,。,。,2.1,.,.4配置文,件,件,配置文,件,件是一,个,个ASCII文本文,件,件，记,录,录Oracle数据库,运,运行时,的,的一些,重,重要参,数,数。名,字,字通常,为,为initsid*.ora格式，,如,如：initCIMS.ora，SID相当于,它,它所控,制,制的数,据,据库的,标,标识符,。,。每个Oracle数据库,和,和实例,都,都有它,自,自己惟,一,一的init.ora文件。,Oracle9i新引入,一,一个服,务,务器参,数,数文件,（,（SPFILE），一,个,个服务,器,器参数,文,文件（SPFILE）可以,被,被认为,是,是在Oracle数据库,服,服务器,端,端的初,始,始化参,数,数文件,。,。存储,在,在一个,服,服务器,参,参数文,件,件的初,始,始化参,数,数是永,久,久的，,它,它提供,了,了由Oracle数据库,服,服务器,自,自我调,节,节的一,个,个基础,。,。服务,器,器参数,文,文件是,二,二进制,文,文件，,不,不能使,用,用一个,文,文本编,辑,辑器浏,览,览或编,辑,辑。Oracle提供了,浏,浏览和,查,查看相,关,关参数,的,的另外,接,接口。,2.2,.,.1表空间,2.2,.,.2段,2.2,.,.3,区,区,2.2,.,.4,数,数据,库,库块,2.2逻辑结,构,构,2.2,.,.5模式对,象,象,1表空间,的,的分类,2表空间,的,的使用,3表空间,中,中对象,的,的存储,2.2,.,.1表空间,Oracle中除了,用,用户创,建,建的存,放,放数据,对,对象的,数,数据表,空,空间外,，,，还有,以,以下类,型,型的表,空,空间：,（1）System表空间,（2）回滚,表,表空间,（,（RollBackTableSpace）,（3）临时,表,表空间,（,（Temp TableSpace）,1表空,间,间的分,类,类,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10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,分散保,存,存到不,同,同硬盘,上,上，平,均,均分布,物,物理10操作。,2表空,间,间的使,用,用,（4）能够,将,将某个,表,表空间,设,设置为,脱,脱机状,态,态或联,机,机状态,，,，以便,对,对数据,库,库的一,部,部分进,行,行备份,和,和恢复,。,。,（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,。,。,如果表,空,空间只,对,对应一,个,个数据,文,文件，,该,该表空,间,间中所,有,有的对,象,象都存,储,储在此,数,数据文,件,件中。,如,如果表,空,空间对,应,应于多,个,个数据,文,文件，,可,可将一,个,个对象,的,的数据,存,存储在,该,该表空,间,间的任,意,意一个,数,数据文,件,件中，,也,也可将,同,同一个,对,对象的,数,数据分,布,布在表,空,空间的,多,多个数,据,据文件,中,中。,3表空,间,间中对,象,象的存,储,储,1数据段,2.2,.,.2段,2索引段,3临时段,4回退段,数据段,中,中保存,的,的是表,中,中的记,录,录。,1数据,段,段,在Oracle数据库,中,中每个,未,未分区,索,索引都,有,有一个,索,索引段,保,保存索,引,引中的,索,索引条,目,目。对,于,于一个,分,分区索,引,引，每,个,个分区,都,都有一,个,个索引,段,段保存,它,它的数,据,据。,2索引,段,段,当处理,查,查询时,，,，Oracle可能会,需,需要使,用,用到一,些,些临时,存,存储空,间,间，用,于,于临时,保,保存解,析,析过的,查,查询语,句,句以及,在,在排序,过,过程中,产,产生的,临,临时数,据,据。Oracle会自动,在,在专门,用,用于存,储,储临时,数,数据的,表,表空间,为,为操作,分,分配临,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,。,。,2.2,.,.3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。,2.2,.,.4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。,2.2,.,.5模式对,象,象,2.3内存结,构,构,2.3,.,.1,系,系统,全,全局区,2.3,.,.2,程,程序,全,全局区,2.3,.,.3,排,排序,区,区,2.3,.,.4,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。,2.3,.,.1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（Redo LogBuffer,.,.）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（SharedSQL Pool）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。,5Java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（Program GlobalArea，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。,2.3,.,.2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,。,。,2.3,.,.3排序区,软件代,码,码区（SoftwareCode Area）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。,2.3,.,.4,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,2.4,.,.2,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。,2.4,.,.2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,（,（process monitor）,（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,2.5,.,.1,数,数据,字,字典的,结,结构,2.5,.,.2,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。,2.5,.,.1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,常,常是经,过,过加密,处,处理的,。,。大部,分,分数据,字,字典基,础,础表的,名,名称中,都,都包含,“,“”,等,等特殊,字,字符。,2动态,性,性能视,图,图,在操作,过,过程中,，,，Oracle维护了,一,一种“,虚,虚拟”,表,表的集,合,合，记,录,录当前,数,数据库,的,的活动,。,。这些,表,表称为,动,动态性,能,能表。SYS拥有动,态,态性能,表,表，其,名,名字都,是,是以V_开头,的,的。在,这,这些表,上,上面创,建,建的视,图,图被称,为,为动态,性,性能视,图,图（dynamic performance view）。可,为,为这些,视,视图创,建,建公共,同,同义词,，,，同义,词,词名称,以,以V开头,。,。,3ALL视图,包含了,用,用户查,询,询表时,可,可以访,问,问的所,有,有对象,的,的信息,。,。,4USER视图,前缀为USER，每个,数,数据库,用,用户都,拥,拥有一,套,套属于,自,自己的USER视图。,在,在USER视图中,包,包含了,该,该用户,模,模式下,所,所有对,象,象的信,息,息。,5DBA视图,前缀为DBA，在DBA数据字,典,典视图,中,中包含,着,着全部,数,数据库,对,对象的,信,信息。,对,对于带,有,有DBA前缀的,视,视图，,显,显示了,整,整个数,据,据库的,情,情况。,因,因此，,它,它们只,能,能被数,据,据库管,理,理员查,询,询。授,予,予系统,权,权限SELECTANY TABLE的用户,都,都能查,询,询带有DBA前缀的,视,视图。,2.5,.,.2,数,数据,字,字典的,用,用途,对于Oracle系统本,身,身而言,，,，当数,据,据库实,例,例运行,时,时，会,需,需要使,用,用数据,字,字典基,础,础表中,的,的信息,。,。Oracle从基础,表,表中读,取,取信息,，,，来判,断,断用户,要,要求访,问,问的对,象,象是否,存,存在。,同,同时，,当,当用户,对,对数据,库,库结构,、,、对象,结,结构做,出,出修改,时,时，Oracle向基础,表,表中写,入,入相应,的,的修改,信,信息。,