1、 ORACLE 實(shí)例――包括內(nèi)存結(jié)構(gòu)與后臺進(jìn)程 2、 ORACLE 數(shù)據(jù)庫――物理操作系統(tǒng)文件的集合 3、 了解內(nèi)存結(jié)構(gòu)的組成 4、 了解后臺進(jìn)程的作用
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1、 Oracle 實(shí)例――包括內(nèi)存結(jié)構(gòu)與后臺進(jìn)程
2、 Oracle 數(shù)據(jù)庫――物理操作系統(tǒng)文件的集合
3、 了解內(nèi)存結(jié)構(gòu)的組成
4、 了解后臺進(jìn)程的作用
5、 了解數(shù)據(jù)庫的物理文件
6、 解釋各種邏輯結(jié)構(gòu)
一、Oracle實(shí)例
1、Oracle 實(shí)例
System Global Area(SGA) 和 Background Process 稱為數(shù)據(jù)庫的實(shí)例。
2、Oracle 數(shù)據(jù)庫
一系列物理文件的集合（數(shù)據(jù)文件，控制文件，聯(lián)機(jī)日志，參數(shù)文件等）
3、系統(tǒng)全局共享區(qū)System Global Area(SGA)
System Global Area 是一塊巨大的共享內(nèi)存區(qū)域，他被看做是Oracle 數(shù)據(jù)庫的一個(gè)大緩沖池，這里的數(shù)據(jù)可以被Oracle的各個(gè)進(jìn)程共用。其大小可以通過如下語句查看：
SQL select * from v$sga;
NAME VALUE
-------------------- ---------
Fixed Size 39816
Variable Size 259812784
Database Buffers 1.049E+09
Redo Buffers 327680
更詳細(xì)的信息可以參考V$sgastat、V$buffer_pool
主要包括以下幾個(gè)部分：
a、 共享池(Shared pool)
共享池是SGA中最關(guān)鍵的內(nèi)存片段，特別是在性能和可伸縮性上。一個(gè)太小的共享池會扼殺性能，使系統(tǒng)停止，太大的共享池也會有同樣的效果，將會消耗大量的CPU來管理這個(gè)共享池。不正確的使用共享池只會帶來災(zāi)難。共享池主要又可以分為以下兩個(gè)部分：
SQL語句緩沖(Library Cache)
當(dāng)一個(gè)用戶提交一個(gè)SQL語句，Oracle會將這句SQL進(jìn)行分析(parse)，這個(gè)過程類似于編譯，會耗費(fèi)相對較多的時(shí)間。在分析完這個(gè)SQL，Oracle會把他的分析結(jié)果給保存在Shared pool的Library Cache中，當(dāng)數(shù)據(jù)庫第二次執(zhí)行該SQL時(shí)，Oracle自動(dòng)跳過這個(gè)分析過程，從而減少了系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間。這也是為什么第一次運(yùn)行的SQL 比第二次運(yùn)行的SQL要慢一點(diǎn)的原因。
下面舉例說明parse的時(shí)間
SQL select count(*) fromscpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.08
這是在Share_pool 和Data buffer 都沒有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的情況下所用的時(shí)間
SQL alter system flush SHARED_POOL;
System altered.
清空Share_pool，保留Data buffer
SQL select count(*) from scpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.02
SQL select count(*) from scpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.00
從兩句SQL 的時(shí)間差上可以看出該SQL 的Parse 時(shí)間約為00:00:00.02
對于保存在共享池中的SQL語句，可以從V$Sqltext、v$Sqlarea中查詢到，對于編程者來說，要盡量提高語句的重用率，減少語句的分析時(shí)間。一個(gè)設(shè)計(jì)的差的應(yīng)用程序可以毀掉整個(gè)數(shù)據(jù)庫的Share pool，提高SQL語句的重用率必須先養(yǎng)成良好的變成習(xí)慣，盡量使用Bind變量。
數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)(Data Dictionary Cache)
顯而易見，數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)是Oracle特地為數(shù)據(jù)字典準(zhǔn)備的一塊緩沖池，供Oracle內(nèi)部使用，沒有什么可以說的。
b、塊緩沖區(qū)高速緩存(Database Buffer Cache)
這些緩沖是對應(yīng)所有數(shù)據(jù)文件中的一些被使用到的數(shù)據(jù)塊。讓他們能夠在內(nèi)存中進(jìn)行操作。在這個(gè)級別里沒有系統(tǒng)文件,，戶數(shù)據(jù)文件，臨時(shí)數(shù)據(jù)文件，回滾段文件之分。也就是任何文件的數(shù)據(jù)塊都有可能被緩沖。數(shù)據(jù)庫的任何修改都在該緩沖里完成，并由DBWR進(jìn)程將修改后的數(shù)據(jù)寫入磁盤。
這個(gè)緩沖區(qū)的塊基本上在兩個(gè)不同的列表中管理。一個(gè)是塊的“臟”表(Dirty List)，需要用數(shù)據(jù)庫塊的
書寫器(DBWR)來寫入，另外一個(gè)是不臟的塊的列表(Free List)，一般的情況下，是使用最近最少使用 (Least Recently Used,LRU)算法來管理。塊緩沖區(qū)高速緩存又可以細(xì)分為以下三個(gè)部分（Default pool,Keep pool,Recycle pool）。如果不是人為設(shè)置初始化參數(shù)(Init.ora)，Oracle將默認(rèn)為Default pool。由于操作系統(tǒng)尋址能力的限制，不通過特殊設(shè)置，在32位的系統(tǒng)上，塊緩沖區(qū)高速緩存最大可以達(dá)到1.7G，在64位系統(tǒng)上，塊緩沖區(qū)高速緩存最大可以達(dá)到10G。
c、重做日志緩沖區(qū)(Redo log buffer)
重做日志文件的緩沖區(qū)，對數(shù)據(jù)庫的任何修改都按順序被記錄在該緩沖，然后由LGWR進(jìn)程將它寫入磁盤。這些修改信息可能是DML語句，如(Insert,Update,Delete)，或DDL語句，如(Create,Alter,Drop等)。 重做日志緩沖區(qū)的存在是因?yàn)閮?nèi)存到內(nèi)存的操作比較內(nèi)存到硬盤的速度快很多，所以重作日志緩沖區(qū)可以加快數(shù)據(jù)庫的操作速度，但是考慮的數(shù)據(jù)庫的一致性與可恢復(fù)性，數(shù)據(jù)在重做日志緩沖區(qū)中的滯留時(shí)間不會很長。所以重作日志緩沖區(qū)一般都很小，大于3M之后的重作日志緩沖區(qū)已經(jīng)沒有太大的實(shí)際意義。
d、Java程序緩沖區(qū)(Java Pool)
Java 的程序區(qū)，Oracle 8I 以后，Oracle 在內(nèi)核中加入了對Java的支持。該程序緩沖區(qū)就是為Java 程序保留的。如果不用Java程序沒有必要改變該緩沖區(qū)的默認(rèn)大小。
e、大池(Large Pool)
大池的得名不是因?yàn)榇螅且驗(yàn)樗脕矸峙浯髩K的內(nèi)存，處理比共享池更大的內(nèi)存，在8.0開始引入。
下面對象使用大池：
MTS――在SGA的Large Pool中分配UGA
語句的并行查詢(Parallel Executeion of Statements)――允許進(jìn)程間消息緩沖區(qū)的分配，用來協(xié)調(diào) 并行查詢服務(wù)器
備份(Backup)――用于RMAN磁盤I/O緩存
4、后臺進(jìn)程(Background process)
后臺進(jìn)程是Oracle的程序，用來管理數(shù)據(jù)庫的讀寫，恢復(fù)和監(jiān)視等工作。Server Process主要是通過他和user process進(jìn)行聯(lián)系和溝通，并由他和user process進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。在Unix機(jī)器上，Oracle后臺進(jìn)程相對于操作系統(tǒng)進(jìn)程，也就是說，一個(gè)Oracle后臺進(jìn)程將啟動(dòng)一個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)程；在Windows機(jī)器上， Oracle后臺進(jìn)程相對于操作系統(tǒng)線程，打開任務(wù)管理器，我們只能看到一個(gè)Oracle.EXE的進(jìn)程，但是通過另外的工具，就可以看到包含在這里進(jìn)程中的線程。
在Unix上可以通過如下方法查看后臺進(jìn)程：
ps ?ef | grep ora_
# ps -ef | grep ora_ | grep XCLUAT
Oracle 29431 1 0 Sep 02 2:02 ora_dbwr_SID
Oracle 29444 1 0 Sep 02 0:03 ora_ckpt_SID
Oracle 29448 1 0 Sep 02 2:42 ora_smon_SID
Oracle 29442 1 0 Sep 02 3:25 ora_lgwr_SID
Oracle 29427 1 0 Sep 02 0:01 ora_pmon_SID
a、Oracle系統(tǒng)有5 個(gè)基本進(jìn)程他們是
DBWR(數(shù)據(jù)文件寫入進(jìn)程)
LGWR(日志文件寫入進(jìn)程)
SMON(系統(tǒng)監(jiān)護(hù)進(jìn)程)
PMON(用戶進(jìn)程監(jiān)護(hù)進(jìn)程)
CKPT(檢查點(diǎn)進(jìn)程,同步數(shù)據(jù)文件, 日志文件,控制文件)
b、DBWR
將修改過的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)數(shù)據(jù)文件
維護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的空緩沖區(qū)
這里指出幾個(gè)容易錯(cuò)誤的概念:
當(dāng)一個(gè)更新提交后,DBWR把數(shù)據(jù)寫到磁盤并返回給用戶提交完成.
DBWR會觸發(fā)CKPT 后臺進(jìn)程
DBWR不會觸發(fā)LGWR 進(jìn)程
上面的概念都是錯(cuò)誤的.
DBWR是一個(gè)很底層的工作進(jìn)程，他批量的把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入磁盤。和任何前臺用戶的進(jìn)程幾乎沒有什么關(guān)系，也不受他們的控制。至于DBWR會不會觸發(fā)LGWR和CKPT進(jìn)程，我們將在下面幾節(jié)里討論。
DBWR工作的主要條件如下
DBWR 超時(shí)
系統(tǒng)中沒有多的空緩沖區(qū)用來存放數(shù)據(jù)
CKPT 進(jìn)程觸發(fā)DBWR 等
c、LGWR
將重做日志緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入重做日志文件，LGWR是一個(gè)必須和前臺用戶進(jìn)程通信的進(jìn)程。當(dāng)數(shù)據(jù)被修改的時(shí)候，系統(tǒng)會產(chǎn)生一個(gè)重做日志并記錄在重做日志緩沖區(qū)內(nèi)。這個(gè)重做日志可以類似的認(rèn)為是以下的一個(gè)結(jié)構(gòu):
SCN=000000001000
數(shù)據(jù)塊ID
對象ID=0801
數(shù)據(jù)行=02
修改后的數(shù)據(jù)=0011
提交的時(shí)候，LGWR必須將被修改的數(shù)據(jù)的重做日志緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)寫入日志數(shù)據(jù)文件，然后再通知前臺進(jìn)程提交成功，并由前臺進(jìn)程通知用戶。從這點(diǎn)可以看出LGWR承擔(dān)了維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性的任務(wù)。
LGWR 工作的主要條件如下
用戶提交
有1/3 重做日志緩沖區(qū)未被寫入磁盤
有大于1M 重做日志緩沖區(qū)未被寫入磁盤
超時(shí)
DBWR需要寫入的數(shù)據(jù)的SCN號大于LGWR 記錄的SCN號，DBWR 觸發(fā)LGWR寫入
d、SMON
工作主要包含
清除臨時(shí)空間
在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，完成系統(tǒng)實(shí)例恢復(fù)
聚結(jié)空閑空間
從不可用的文件中恢復(fù)事務(wù)的活動(dòng)
OPS中失敗節(jié)點(diǎn)的實(shí)例恢復(fù)
清除OBJ$表
縮減回滾段
使回滾段脫機(jī)
e、PMON
主要用于清除失效的用戶進(jìn)程，釋放用戶進(jìn)程所用的資源。如PMON將回滾未提交的工作，釋放鎖，釋放分配給失敗進(jìn)程的SGA資源。
f、CKPT
同步數(shù)據(jù)文件，日志文件和控制文件，由于DBWR/LGWR的工作原理，造成了數(shù)據(jù)文件，日志文件，控制文件的不一至，這就需要CKPT進(jìn)程來同步。CKPT會更新數(shù)據(jù)文件/控制文件的頭信息。
CKPT工作的主要條件如下
在日志切換的時(shí)候
數(shù)據(jù)庫用immediate ,transaction , normal 選項(xiàng)shutdown 數(shù)據(jù)庫的時(shí)候
根據(jù)初始話文件LOG_CHECKPOINT_INTERVAL、LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT、FAST_START_IO_TARGET 的設(shè)置的數(shù)值來確定
用戶觸發(fā)
以下進(jìn)程的啟動(dòng)需要手工配置
g、ARCH
當(dāng)數(shù)據(jù)庫以歸檔方式運(yùn)行的時(shí)候，Oracle會啟動(dòng)ARCH進(jìn)程，當(dāng)重做日志文件被寫滿時(shí)，日志文件進(jìn)行切換，舊的重做日志文件就被ARCH進(jìn)程復(fù)制到一個(gè)/多個(gè)特定的目錄/遠(yuǎn)程機(jī)器。這些被復(fù)制的重做日志文件被叫做歸檔日志文件。
h、RECO
負(fù)責(zé)解決分布事物中的故障。Oracle可以連接遠(yuǎn)程的多個(gè)數(shù)據(jù)庫，當(dāng)由于網(wǎng)絡(luò)問題，有些事物處于懸而未決的狀態(tài)。RECO進(jìn)程試圖建立與遠(yuǎn)程服務(wù)器的通信，當(dāng)故障消除后，RECO進(jìn)程自動(dòng)解決所有懸而未決的會話。
i、服務(wù)進(jìn)程Server Process
服務(wù)進(jìn)程的分類
專用服務(wù)進(jìn)程(Dedicated Server Process)
一個(gè)服務(wù)進(jìn)程對應(yīng)一個(gè)用戶進(jìn)程
共享服務(wù)進(jìn)程(MultiTreaded Server Process)
一個(gè)服務(wù)進(jìn)程對應(yīng)多個(gè)用戶進(jìn)程，輪流為用戶進(jìn)程服務(wù)。
PGA UGA
PGA = Process Global Area
UGA = User Global Area
他保存了用戶的變量、權(quán)限、堆棧、排序空間等用戶信息，對于專用服務(wù)器進(jìn)程，UGA在PGA中分配。對于多線程進(jìn)程，UGA在Large pool中分配。
j、用戶進(jìn)程User Process
在客戶端，將用戶的SQL 語句傳遞給服務(wù)進(jìn)程
5、一個(gè)貫穿數(shù)據(jù)庫全局的概念----系統(tǒng)改變號SCN(System Change Number)
系統(tǒng)改變號，一個(gè)由系統(tǒng)內(nèi)部維護(hù)的序列號。當(dāng)系統(tǒng)需要更新的時(shí)候自動(dòng)增加，他是系統(tǒng)中維持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和順序恢復(fù)的重要標(biāo)志。
a. 查詢語句不會使SCN增加，就算是同時(shí)發(fā)生的更新，數(shù)據(jù)庫內(nèi)部對應(yīng)的SCN也是不同的。這樣一來就保證了數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)候的順序。
b. 維持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，當(dāng)一
二、Oracle 數(shù)據(jù)庫
Oracle數(shù)據(jù)庫的組成――物理操作系統(tǒng)文件的集合。主要包括以下幾種。
1、控制文件（參數(shù)文件init.ora記錄了控制文件的位置）
控制文件包括如下主要信息
數(shù)據(jù)庫的名字，檢查點(diǎn)信息，數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的時(shí)間戳
所有的數(shù)據(jù)文件，聯(lián)機(jī)日志文件，歸檔日志文件信息
備份信息等
有了這些信息，Oracle就知道那些文件是數(shù)據(jù)文件，現(xiàn)在的重做日志文件是哪些，這些都是系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行的基本條件，所以他是Oracle運(yùn)行的根本。如果沒有控制文件系統(tǒng)是不可能啟動(dòng)的?？刂莆募欠浅Ｖ匾模话悴捎枚鄠€(gè)鏡相復(fù)制來保護(hù)控制文件，或采用RAID來保護(hù)控制文件。控制文件的丟失，將使數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)變的很復(fù)雜。
控制文件信息可以從V$Controlfile中查詢獲得
2、數(shù)據(jù)文件（數(shù)據(jù)文件的詳細(xì)信息記載在控制文件中）
可以通過如下方式查看數(shù)據(jù)文件
SQL select name from v$datafile;
NAME
---------------------------------------------
/u05/dbf/PROD/system_01.dbf
/u06/dbf/PROD/temp_01.dbf
/u04/dbf/PROD/users_01.dbf
/u09/dbf/PROD/rbs_01.dbf
/u06/dbf/PROD/applsys_indx_01.dbf
/u05/dbf/PROD/applsys_data_01.dbf
從以上可以看出，數(shù)據(jù)文件大致可以分為以下幾類：
i. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件(system_01.dbf)
存放系統(tǒng)表和數(shù)據(jù)字典，一般不放用戶的數(shù)據(jù)，但是用戶腳本，如過程，函數(shù)，包等卻是保存在數(shù)據(jù)字典中的。
名詞解釋：數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典是一些系統(tǒng)表或視圖，他存放系統(tǒng)的信息，他包括數(shù)據(jù)庫版本，數(shù)據(jù)文件信息，表與索引等段信息，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等各種和系統(tǒng)有關(guān)的信息和用戶腳本信息。數(shù)據(jù)庫管理員可以通過對數(shù)據(jù)字典的查詢，就可以了解到Oracle的運(yùn)行狀態(tài)。
ii. 回滾段文件(rbs_01.dbf)
如果數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對數(shù)據(jù)的修改，那么就必須使用回滾段，回滾段是用來臨時(shí)存放修改前的數(shù)據(jù)(Before Image)?；貪L段通常都放在一個(gè)單獨(dú)的表空間上（回滾表空間），避免表空間碎片化，這個(gè)表空間包含的數(shù)據(jù)文件就是回滾數(shù)據(jù)文件。
iii. 臨時(shí)數(shù)據(jù)文件(temp_01.dbf)
主要存放用戶的排序等臨時(shí)數(shù)據(jù)，與回滾段相似，臨時(shí)段也容易引起表空間碎片化，而且沒有辦法在一個(gè)永久表空間上開辟臨時(shí)段，所以就必須有一個(gè)臨時(shí)表空間，它所包含的數(shù)據(jù)文件就是臨時(shí)數(shù)據(jù)文件，主要用于不能在內(nèi)存上進(jìn)行的排序操作。我們必須為用戶指定一個(gè)臨時(shí)表空間。
iv. 用戶數(shù)據(jù)文件(/applsys_data_01.dbf ,applsys_indx_01.dbf)
存放用戶數(shù)據(jù)，這里列舉了兩類常見的用戶型數(shù)據(jù)，一般數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)，一般來說，如果條件許可的話，可以考慮放在不同的磁盤上。
3、重做日志文件（聯(lián)機(jī)重做日志）
用戶對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的任何操作都會記錄在重做日志文件。在了解重做日志之前必須了解重做日志的兩個(gè)概念，重做日志組和重做日志組成員(Member)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫中至少要有兩個(gè)日志組文件，一組寫完后再寫另一組，即輪流寫。每個(gè)日志組中至少有一個(gè)日志成員，一個(gè)日志組中的多個(gè)日志成員是鏡相關(guān)系，有利于日志文件的保護(hù)，因?yàn)槿罩疚募膿p壞，特別是當(dāng)前聯(lián)機(jī)日志的損壞，對數(shù)據(jù)庫的影響是巨大的。
聯(lián)機(jī)日志組的交換過程叫做切換，需要特別注意的是，日志切換在一個(gè)優(yōu)化效果不好的數(shù)據(jù)庫中會引起臨時(shí)的“掛起”。掛起大致有兩種情況：
在歸檔情況下，需要?dú)w檔的日志來不及歸檔，而聯(lián)機(jī)日志又需要被重新利用
檢查點(diǎn)事件還沒有完成（日志切換引起檢查點(diǎn)），而聯(lián)機(jī)日志需要被重新利用
解決這種問題的常用手段是：
i.增加日志組
ii.增大日志文件成員大小
通過v$log可以查看日志組，v$logfile可以查看具體的成員文件。
4、歸檔日志文件
Oracle可以運(yùn)行在兩種模式之中，歸檔模式和不歸檔模式。如果不用歸檔模式，當(dāng)然，你就不會有歸檔日志，但是，你的系統(tǒng)將不會是一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)，特別是不能用于生產(chǎn)系統(tǒng)，因?yàn)槟憧赡軙G失數(shù)據(jù)。但是在歸檔模式中，為了保存用戶的所有修改，在重做日志文件切換后和被覆蓋之間系統(tǒng)將他們另外保存成一組連續(xù)的文件系列，該文件系列就是歸檔日志文件。
有人或許會說，歸檔日志文件占領(lǐng)我大量的硬盤空間，其實(shí)，具體想一想，你是愿意浪費(fèi)一點(diǎn)磁盤空間來保護(hù)你的數(shù)據(jù)，還是愿意丟失你的數(shù)據(jù)呢？顯而義見，我們需要保證我們的數(shù)據(jù)的安全性。其實(shí)，歸檔并不是一直占領(lǐng)你的磁盤空間，你可以把她備份到磁帶上，或則刪除上一次完整備份前的所有日志文件。
5、初始化參數(shù)文件
initSID.ora或init.ora文件，因?yàn)榘姹镜牟灰粯?，其位置也可能會不一樣。?i中，通常位于$Oracle_HOME/admin//Pfile下，初始化文件記載了許多數(shù)據(jù)庫的啟動(dòng)參數(shù)，如內(nèi)存，控制文件，進(jìn)程數(shù)等，在數(shù)據(jù)庫啟動(dòng)的時(shí)候加載（Nomount時(shí)加載），初始化文件記錄了很多重要參數(shù)，對數(shù)據(jù)庫的性能影響很大，如果不是很了解，不要輕易亂改寫，否則會引起數(shù)據(jù)庫性能下降。
6、其他文件
i . 密碼文件
用于Oracle 的具有sysdba權(quán)限用戶的認(rèn)證.
ii. 日志文件
報(bào)警日志文件（alert.log或alrt.ora）
記錄數(shù)據(jù)庫啟動(dòng)，關(guān)閉和一些重要的出錯(cuò)信息。數(shù)據(jù)庫管理員應(yīng)該經(jīng)常檢查這個(gè)文件，并對出現(xiàn)的問題作出即使的反應(yīng)。你可以通過以下SQL 找到他的路徑select value from v$PARAMETER where name ="background_dump_dest";
后臺或用戶跟蹤文件
系統(tǒng)進(jìn)程或用戶進(jìn)程出錯(cuò)前寫入的信息，一般不可能讀懂，可以通過Oracle的TKPROF工具轉(zhuǎn)化為可以讀懂的格式。對于系統(tǒng)進(jìn)程產(chǎn)生的跟蹤文件與報(bào)警日志文件的路徑一樣，用戶跟蹤文件的路徑，你可以通過以下SQL找到他的路徑select value from v$PARAMETER where name ="user_dump_dest";
三、Oracle邏輯結(jié)構(gòu)
1、 表空間(tablespace)
表空間是數(shù)據(jù)庫中的基本邏輯結(jié)構(gòu)，一系列數(shù)據(jù)文件的集合。一個(gè)表空間可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)文件，但是一個(gè)數(shù)據(jù)文件只能屬于一個(gè)表空間。
2、 段(Segment)
段是對象在數(shù)據(jù)庫中占用的空間，雖然段和數(shù)據(jù)庫對象是一一對應(yīng)的，但段是從數(shù)據(jù)庫存儲的角度來看的。一個(gè)段只能屬于一個(gè)表空間，當(dāng)然一個(gè)表空間可以有多個(gè)段。
表空間和數(shù)據(jù)文件是物理存儲上的一對多的關(guān)系，表空間和段是邏輯存儲上的一對多的關(guān)系，段不直接和數(shù)據(jù)文件發(fā)生關(guān)系。一個(gè)段可以屬于多個(gè)數(shù)據(jù)文件，關(guān)于段可以指定擴(kuò)展到哪個(gè)數(shù)據(jù)文件上面。
段基本可以分為以下四種
數(shù)據(jù)段(Data Segment)
索引段(Index Segment)
回滾段(Rollback Segment)
臨時(shí)段(Temporary Segment)
3、區(qū)間(Extent)
關(guān)于Extent的翻譯有多種解釋，有的譯作擴(kuò)展，有的譯作盤區(qū)，我這里通常譯為區(qū)間。在一個(gè)段中可以存在多個(gè)區(qū)間，區(qū)間是為數(shù)據(jù)一次性預(yù)留的一個(gè)較大的存儲空間，直到那個(gè)區(qū)間被用滿，數(shù)據(jù)庫會繼續(xù)申請一個(gè)新的預(yù)留存儲空間，即新的區(qū)間，一直到段的最大區(qū)間數(shù)(Max Extent)或沒有可用的磁盤空間可以申請。 在Oracle8i以上版本，理論上一個(gè)段可以無窮個(gè)區(qū)間，但是多個(gè)區(qū)間對Oracle卻是有性能影響的，Oracle建議把數(shù)據(jù)分布在盡量少的區(qū)間上，以減少Oracle的管理與磁頭的移動(dòng)。
4、Oracle數(shù)據(jù)塊(Block)
Oracle最基本的存儲單位，他是OS數(shù)據(jù)塊的整數(shù)倍。Oracle的操作都是以塊為基本單位，一個(gè)區(qū)間可以包含多個(gè)塊（如果區(qū)間大小不是塊大小的整數(shù)倍，Oracle實(shí)際也擴(kuò)展到塊的整數(shù)倍）。
5、基本表空間介紹
a. 系統(tǒng)表空間
主要存放數(shù)據(jù)字典和內(nèi)部系統(tǒng)表基表
查看數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字典的SQL
select * from dict
查看內(nèi)部系統(tǒng)表的SQL
select * from v$fixed_view_definition
DBA對系統(tǒng)的系統(tǒng)表中的數(shù)據(jù)字典必須有一個(gè)很深刻的了解，他們必須準(zhǔn)備一些基礎(chǔ)的SQL語句，通過這些SQL可以立即了解系統(tǒng)的狀況和數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)，這些基本的SQL包括
系統(tǒng)的剩余空間
系統(tǒng)的SGA
狀態(tài)系統(tǒng)的等待
用戶的權(quán)限
當(dāng)前的用戶鎖
緩沖區(qū)的使用狀況等
在成為DBA 的道路上我們不建議你過分的依賴于OEM/Quest 等優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫管理工具，因?yàn)樗麄儾焕谀銓?shù)據(jù)數(shù)據(jù)字典的理解，SQL語句可以完成幾乎全部的數(shù)據(jù)庫管理工作。
大量的讀少量的寫是該表空間的一個(gè)顯著的特點(diǎn)。
b. 臨時(shí)表空間.
臨時(shí)表空間顧名思義是用來存放臨時(shí)數(shù)據(jù)的，例如排序操作的臨時(shí)空間，他的空間會在下次系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候全部被釋放。
c. 回滾段表空間
i. 回滾段在系統(tǒng)中的作用
當(dāng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新插入刪除等操作的時(shí)候，新的數(shù)據(jù)被更新到原來的數(shù)據(jù)文件，而舊的數(shù)據(jù)(Before Image)就被放到回滾段中，如果數(shù)據(jù)需要回滾，那么可以從回滾段將數(shù)據(jù)再復(fù)制到數(shù)據(jù)文件中。來完成數(shù)據(jù)的回滾。在系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)候， 回滾段可以用來回滾沒有被commit 的數(shù)據(jù)，解決系統(tǒng)的一至性。
回滾段在什么情況下都是大量的寫，一般是少量讀，因此建議把回滾段單獨(dú)出來放在一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備（如單獨(dú)的磁盤或RAID），以減少磁盤的IO爭用。
ii. 回滾段的工作方式
一個(gè)回滾表空間可以被劃分成多個(gè)回滾段.
一個(gè)回滾段可以保存多個(gè)會話的數(shù)據(jù).
回滾段是一個(gè)圓形的數(shù)據(jù)模型
假設(shè)回滾段由4 個(gè)區(qū)間組成，他們的使用順序就是區(qū)間1à區(qū)間2à區(qū)間3à區(qū)間4à區(qū)間1。也就是說，區(qū)間是可以循環(huán)使用的，當(dāng)區(qū)間4到區(qū)間1的時(shí)候，區(qū)間1里面的會話還沒有結(jié)束, 區(qū)間4用完后就不能再用區(qū)間1,這時(shí)系統(tǒng)必須分配區(qū)間5，來繼續(xù)為其他會話服務(wù)服務(wù)。
我們分析一個(gè)Update 語句的完成
①. 用戶提交一個(gè)Update 語句
②. Server Process 檢查內(nèi)存緩沖.
如果沒有該數(shù)據(jù)塊的緩沖，則從磁盤讀入
i. 如果沒有內(nèi)存的有效空間，DBWR被啟動(dòng)將未寫入磁盤的臟緩沖寫入磁盤
ii. 如果有有效空間，則讀入
③. 在緩沖內(nèi)更新數(shù)據(jù)
i. 申請一個(gè)回滾段入口，將舊數(shù)據(jù)寫如回滾段
ii. 加鎖并更新數(shù)據(jù)
iii. 并在同時(shí)將修改記錄在Redo log buffer中
，declare在oracle中指代的是“塊”，用于處理一段業(yè)務(wù)邏輯的。聲明塊中的變量，只需要在塊里面的最前面輸入聲明即可。
示例：
declare //這兩個(gè)聲明是聲明了一個(gè)游標(biāo) type cursor_type is ref cursor; cursor_deptno cursor_type; //這下面2個(gè)變量的聲明，使用的是emps表下面的sal或ename字段的類型，你也可以直接定義 v_sal emps.sal%type; v_name emps.ename%type; //你也可以這樣，直接賦值，當(dāng)然了，oracle里的賦值是需要使用“:=”，只用“=”報(bào)錯(cuò) i number :=0;begin open cursor_deptno for select ename,sal into v_name,v_sal from emps where deptno = input deptno; loop fetch cursor_deptno into v_name,v_sal; -- 循環(huán)體 if v_sal
Oracle數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)包括四個(gè)方面：數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、內(nèi)存結(jié)構(gòu)及進(jìn)程。
1. 物理結(jié)構(gòu)
物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是由構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)文件所決定，Oracle數(shù)據(jù)庫文件包括：
數(shù)據(jù)文件（Data File）
數(shù)據(jù)文件用來存儲數(shù)據(jù)庫中的全部數(shù)據(jù)，例如數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù).通常以為*.dbf格式，例如:userCIMS.dbf 。
日志文件（Redo Log File）
日志文件用于記錄數(shù)據(jù)庫所做的全部變更（如增加、刪除、修改）、以便在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，用它對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)。名字通常為Log*.dbf格式，如：Log1CIMS.dbf,Log2CIMS.dbf 。
控制文件（Control File）
每個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫都有相應(yīng)的控制文件，它們是較小的二進(jìn)制文件，用于記錄數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，如：數(shù)據(jù)庫名、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件和日志文件的名字和位置等信息。用于打開、存取數(shù)據(jù)庫。名字通常為Ctrl*ctl 格式，如Ctrl1CIMS.ctl。
配置文件
配置文件記錄Oracle數(shù)據(jù)庫運(yùn)行時(shí)的一些重要參數(shù)，如：數(shù)據(jù)塊的大小，內(nèi)存結(jié)構(gòu)的配置等。名字通常為init*.ora 格式，如：initCIMS.ora 。
2 邏輯結(jié)構(gòu)
Oracle數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)描述了數(shù)據(jù)庫從邏輯上如何來存儲數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。邏輯結(jié)構(gòu)包括表空間、段、區(qū)、數(shù)據(jù)塊和模式對象。數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)將支配一個(gè)數(shù)據(jù)庫如何使用系統(tǒng)的物理空間.模式對象及其之間的聯(lián)系則描述了關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的設(shè)計(jì).
一個(gè)數(shù)據(jù)庫從邏輯上說是由一個(gè)或多個(gè)表空間所組成，表空間是數(shù)據(jù)庫中物理編組的數(shù)據(jù)倉庫，每一個(gè)表空間是由段(segment)組成，一個(gè)段是由一組區(qū)(extent)所組成，一個(gè)區(qū)是由一組連續(xù)的數(shù)據(jù)庫塊(database block)組成，而一個(gè)數(shù)據(jù)庫塊對應(yīng)硬盤上的一個(gè)或多個(gè)物理塊。一個(gè)表空間存放一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫的物理文件（即數(shù)據(jù)文件）.一個(gè)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被邏輯地存儲在表空間上。
表空間（tablespace）
Oracle數(shù)據(jù)庫被劃分為一個(gè)或多個(gè)稱為表空間的邏輯結(jié)構(gòu)，它包括兩類表空間，System表空間和非System表空間，其中，System表空間是安裝數(shù)據(jù)庫時(shí)自動(dòng)建立的，它包含數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)字典，存儲過程、包、函數(shù)和觸發(fā)器的定義以及系統(tǒng)回滾段。除此之外，還能包含用戶數(shù)據(jù)。。
一個(gè)表空間包含許多段，每個(gè)段有一些可以不連續(xù)的區(qū)組成，每個(gè)區(qū)由一組連續(xù)的數(shù)據(jù)塊組成，數(shù)據(jù)塊是數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的最小單位。
每個(gè)表空間對應(yīng)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)文件，每個(gè)數(shù)據(jù)文件只能屬于一個(gè)表空間。
數(shù)據(jù)庫塊（database block）
數(shù)據(jù)庫塊也稱邏輯塊或ORACLE塊，它對應(yīng)磁盤上一個(gè)或多個(gè)物理塊，它的大小由初始化參數(shù)db-block-size（在文件init.ora中）決定，典型的大小是2k。Pckfree 和pctused 兩個(gè)參數(shù)用來優(yōu)化數(shù)據(jù)塊空間的使用。
區(qū)（extent）
區(qū)是由一組連續(xù)的數(shù)據(jù)塊所組成的數(shù)據(jù)庫存儲空間分配的邏輯單位。
段（segment）
段是一個(gè)或多個(gè)不連續(xù)的區(qū)的集合，它包括一個(gè)表空間內(nèi)特定邏輯結(jié)構(gòu)的所有數(shù)據(jù)，段不能跨表空間存放。Oracle數(shù)據(jù)庫包括數(shù)據(jù)段、索引段、臨時(shí)段、回滾段等。
模式對象（schema object）
Oracle數(shù)據(jù)庫的模式對象包括表、視圖、序列、同意詞、索引、觸發(fā)器、存儲.過程等，關(guān)于它們將重點(diǎn)在后面章節(jié)介紹。
3．Oracle Server系統(tǒng)進(jìn)程與內(nèi)存結(jié)構(gòu)
當(dāng)在計(jì)算機(jī)服務(wù)器上啟動(dòng)Oracle數(shù)據(jù)庫后，稱服務(wù)器上啟動(dòng)了一個(gè)Oracle實(shí)例（Instance）。ORACLE 實(shí)例（Instance）是存取和控制數(shù)據(jù)庫的軟件機(jī)制，它包含系統(tǒng)全局區(qū)（SGA）和ORACLE進(jìn)程兩部分。SGA是系統(tǒng)為實(shí)例分配的一組共享內(nèi)存緩沖區(qū)，用于存放數(shù)據(jù)庫實(shí)例和控制信息，以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的治理和操作。
進(jìn)程是操作系統(tǒng)中一個(gè)極為重要的概念。一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行一組操作，完成一個(gè)特定的任務(wù).對ORACLE數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)來說，進(jìn)程由用戶進(jìn)程、服務(wù)器進(jìn)程和后臺進(jìn)程所組成。
當(dāng)用戶運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，系統(tǒng)就為它建立一個(gè)用戶進(jìn)程。服務(wù)器進(jìn)程處理與之相連的用戶進(jìn)程的請求，它與用戶進(jìn)程相通訊，為相連的用戶進(jìn)程的ORACLE請求服務(wù)。
為了提高系統(tǒng)性能，更好地實(shí)現(xiàn)多用戶功能，ORACLE還在系統(tǒng)后臺啟動(dòng)一些后臺進(jìn)程，用于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)操作。
系統(tǒng)進(jìn)程的后臺進(jìn)程主要包括：
SMON 系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)程：（system monitor）負(fù)責(zé)完成自動(dòng)實(shí)例恢復(fù)和回收分類（sort）表空間。
PMON 進(jìn)程監(jiān)控進(jìn)程：（PRocess monitor）實(shí)現(xiàn)用戶進(jìn)程故障恢復(fù)、清理內(nèi)存區(qū)和釋放該進(jìn)程所需資源等。
DBWR 數(shù)據(jù)庫寫進(jìn)程：數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)的治理進(jìn)程。
在它的治理下，數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)中總保持有一定數(shù)量的自由緩沖塊，以確保用戶進(jìn)程總能找到供其使用的自由緩沖塊。
LGWR 日志文件寫進(jìn)程：是日志緩沖區(qū)的治理進(jìn)程，負(fù)責(zé)把日志緩沖區(qū)中的日志項(xiàng)寫入磁盤中的日志文件上。每個(gè)實(shí)例只有一個(gè)LGWR進(jìn)程。
ARCH 歸檔進(jìn)程：（archiver process）把已經(jīng)填滿的在線日志文件拷貝到一個(gè)指定的存儲設(shè)備上。僅當(dāng)日志文件組開關(guān)（switch）出現(xiàn)時(shí)，才進(jìn)行ARCH操作。ARCH不是必須的，而只有當(dāng)自動(dòng)歸檔可使用或者當(dāng)手工歸檔請求時(shí)才發(fā)出。
RECO 恢復(fù)進(jìn)程：是在具有分布式選項(xiàng)時(shí)使用的一個(gè)進(jìn)程，主要用于解決引用分布式事務(wù)時(shí)所出現(xiàn)的故障。它只能在答應(yīng)分布式事務(wù)的系統(tǒng)中出現(xiàn)。
LCKn 封鎖進(jìn)程：用于并行服務(wù)器系統(tǒng)，主要完成實(shí)例之間的封鎖。
內(nèi)存結(jié)構(gòu)（SGA）
SGA是Oracle為一個(gè)實(shí)例分配的一組共享內(nèi)存緩沖區(qū)，它包含該實(shí)例的數(shù)據(jù)和控制信息。SGA在實(shí)例啟動(dòng)時(shí)被自動(dòng)分配，當(dāng)實(shí)例關(guān)閉時(shí)被收回。數(shù)據(jù)庫的所有數(shù)據(jù)操作都要通過SGA來進(jìn)行。
SGA中內(nèi)存根據(jù)存放信息的不同，可以分為如下幾個(gè)區(qū)域：Buffer Cache：存放數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫塊的拷貝。它是由一組緩沖塊所組成，這些緩沖塊為所有與該實(shí)例相鏈接的用戶進(jìn)程所共享。緩沖塊的數(shù)目由初始化參數(shù)DB_BLOCK_BUFFERS確定，緩沖塊的大小由初始化參數(shù)DB_BLOCK_SIZE確定。大的數(shù)據(jù)塊可提高查詢速度。它由DBWR操作。
b. 日志緩沖區(qū)Redo Log Buffer：存放數(shù)據(jù)操作的更改信息。它們以日志項(xiàng)（redo entry）的形式存放在日志緩沖區(qū)中。當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)時(shí)，日志項(xiàng)用于重構(gòu)或回滾對數(shù)據(jù)庫所做的變更。日志緩沖區(qū)的大小由初始化參數(shù)LOG_BUFFER確定。大的日志緩沖區(qū)可減少日志文件I/O的次數(shù)。后臺進(jìn)程LGWR將日志緩沖區(qū)中的信息寫入磁盤的日志文件中，可啟動(dòng)ARCH后臺進(jìn)程進(jìn)行日志信息歸檔。
c. 共享池Shared Pool：包含用來處理的SQL語句信息。它包含共享SQL區(qū)和數(shù)據(jù)字典存儲區(qū)。共享SQL區(qū)包含執(zhí)行特定的SQL語句所用的信息。數(shù)據(jù)字典區(qū)用于存放數(shù)據(jù)字典，它為所有用戶進(jìn)程所共享。
Cursors：一些內(nèi)存指針，執(zhí)行待處理的SQL語句
其他信息區(qū)：除了上述幾個(gè)信息區(qū)外，還包括一些進(jìn)程之間的通訊信息（如封鎖信息）；在多線索服務(wù)器配置下，還有一些程序全局區(qū)的信息，請求隊(duì)列和響應(yīng)隊(duì)列等。 本文來自：
數(shù)據(jù)塊是數(shù)據(jù)庫中最小的數(shù)據(jù)存儲單位，用戶再對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行輸入輸出操作時(shí)就是從數(shù)據(jù)塊讀取的。在oracle11g中，數(shù)據(jù)塊分為頭部信息區(qū)和存儲區(qū)，頭部信息區(qū)不存放數(shù)據(jù)，但是存放有關(guān)存儲區(qū)中表數(shù)據(jù)、索引數(shù)據(jù)的的相關(guān)信息起到引導(dǎo)的作用則存儲區(qū)真正存放數(shù)據(jù)記錄。
塊的標(biāo)準(zhǔn)大小由初始化參數(shù)DB_BLOCK_SIZE指定。具有標(biāo)準(zhǔn)大小的塊稱為標(biāo)準(zhǔn)塊(StandardBlock)。塊的大小和標(biāo)準(zhǔn)塊的大小不同的塊叫非標(biāo)準(zhǔn)塊(NonstandardBlock)。同一數(shù)據(jù)庫中，Oracle9i及以上版本支持同一數(shù)據(jù)庫中同時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)塊和非標(biāo)準(zhǔn)塊。Oracle允許指定5種非標(biāo)準(zhǔn)塊(NonstandardBlock)。
數(shù)據(jù)塊(OracleDataBlocks)，本文簡稱為“塊”，是Oracle最小的存儲單位，Oracle數(shù)據(jù)存放在“塊”中。一個(gè)塊占用一定的磁盤空間。特別注意的是，這里的“塊”是Oracle的“數(shù)據(jù)塊”，不是操作系統(tǒng)的“塊”。
Oracle每次請求數(shù)據(jù)的時(shí)候，都是以塊為單位。也就是說，Oracle每次請求的數(shù)據(jù)是塊的整數(shù)倍。如果Oracle請求的數(shù)據(jù)量不到一塊，Oracle也會讀取整個(gè)塊。所以說，“塊”是Oracle讀寫數(shù)據(jù)的最小單位或者最基本的單位。
重慶分公司
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