oracle学习入门系列之五

内存结构、数据库结构、进程

1 Oracle数据库结构

关于这个话题，网上一搜绝对一大把，更别提书籍上出现的了，还有很多大师们的讲稿。但是我们不去管那些，按照我们自己节奏记出特性、记出精彩来。

首先插入本系列第一张图片，图一（绝对来自官网），看蛤蟆对于图片使用是多么小心的，如果大伙对这个图已有自己独到的理解，那么可直接跳过本篇笔记吧，当然温故而知新也未尝不可，知耻而后勇….额，而来知耻？

1.1 总体结构

这个图1从总体上描述了Oracle数据库的大概了，包含有内存结构，数据库文件，进程及客户端。虽然不是非常详细但是蛤蟆觉得该图是在是理解ORACLE数据库入门的好图。

那么我们一起围观下该图到底说了些什么。

服务进程，这里展开就是服务进程是专用服务进程还是共享，后续会慢慢道来。

内存结构，内存结构中主要包含PGA和SGA，PGA是为客户端接入时候服务，SGA是数据库运行服务的，这些在机器下电后就消失了。

还有主要的6个进程PMON,SMON,DBWR,LGWR,CHPT,Arcn，在启动数据库的时候才会有这些进程。

最下面就是存放在持久化介质上文件了，有归档日志，数据文件，参数文件，密码文件等，不随机器下电而消失的。

途中有2个在Oracle中非常重要的概念，实例和数据库：

1.1.1 实例

实例是oracle 创建的进程和内存结构的组合。

1.1.2 数据库

数据库是由一组文件组成的，对数据库的所有操作都是需要通过实例来完成了。通常数据库和实例是一一对应的。例外就是RAC了，RAC下一个数据库就对应了多个实例。

实例和数据库关系打个比方就是发动机和汽车的关系。汽车就是数据库，就在那里，但是动不了，只有发动机发动了，汽车才能动起来。一般情况下一个汽车一个单缸发动机；但是也可以是多缸的嘛，如6缸发动机什么的。

接下去看逻辑数据库结构。

1.2 逻辑数据库结构

放入第二章图，如下图2，如来自互联网

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这里需要提一些概念了，都是ORACLE数据库中最基本而且需要一直掌握的概念，是一直，死都不能忘了，如果担心自己忘记就记下来把。这里提到的概念是一通百通的，很多可以适用到其他数据库中的，记住后我们后续学习必将事半功倍。

我们从最下面开始介绍吧，枯燥但不乏味的哈~

1.2.1 数据块

数据块，data block,是oracle数据块的存储基础，有若干字节组成。又是若干，到底是多少个字节呢？一般常用的是8KB,4KB的了，在创建数据库的时候可以指定。一旦指定就不能改变了，不过即使在4KB的数据库中，我们也可以指定创建8KB的表空间的，只要我们内存结构中存在8KB的缓存。

数据块类似操作系统中的块大小，通常ORACLE数据库块大小会是操作系统块大小的整数倍，其中好处就无需多说了。

蛤蟆自身工作经验来看，在OLTP模型上，4KB、8KB及16KB下性能相差不是特别明显。

不过原则是块尺寸是处理Oracle的更新、选择或者插入数据事务的最小单位，且访问很随机，则选择块较小的块尺寸；如果行比较小且访问主要是连续，或者如果有较大的行，则用较大的块尺寸。

1.2.2 数据区间

区，extent,是两个或者多个相邻的ORACLE数据块，他是空间分配的单元。概念总是如此的明了，3点关键。

a) 2个或2个以上

b) 相邻的数据块

c) 空间分配单元

数据块是存储单元，区是分配单元。看着概念重不重要的，从概念我们就知道，ORACKE分配空间的时候至少2个数据块起步的。要是申请一个数据块，那么不好意思啦，就是不给。

就像小时候向爸爸妈妈要零花钱，

我们：“妈，给我5分钱，买个萝卜丝吃”

老妈：“！@#￥%……，没有5分”

我们：“一毛也行”

老妈：“好吧，又买两包萝卜丝？，给你1毛”

1.2.3 数据段

段是分配给某个逻辑结构的一组区。

2个关键点

a) 分配给某个逻辑结构

b) 一组区

1.2.4 对象

ORACLE数据库对象,主要就是如下10个了。

1) 表

2) 约束条件：保证数据完整性。

3) 视图：虚表，命名的查询语句。

4) 索引：加速查询（加快查询的速度）。

5) 序列：一串连续递增或递减的数字，步长相同，（代理键） 。

6) 同义词：一个对象的另外一个叫法（对象的别名）。

7) 存储过程：用于操作

8) 函数：用作复杂运算的。用于计算。

9) 触发器：由事件触发的存储过程。

10) 包

对数据库的操作可以基本归结为对数据对象的操作，这个对象蛤蟆也不知道如何去定义它。对象也是一个逻辑结构，是建立于段之上的，有头有脸的结构。

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1.2.5 表空间

表空间是一组数据文件，通常由相关的段组成。表空间是包含物理数据文件的逻辑实体。表空间存储数据库的所有可用数据。

下节中就能看到表空间和物理数据文件的对应关系。表空间也是一个逻辑结构是，数据库下最大的逻辑结构了。

数据库创建完后会有如下表空间

a) System表空间

b) Sysaux 表空间

c) 撤销Undo表空间

d) 临时temporary表空间

1.3 物理数据库结构

上节介绍了oracle数据库的逻辑结构，那么接下去必须得看下，逻辑结构和物理存储结构是如何对应的。

首先在通常情况下我们可以这样理解，ORAC LE数据库由表空间组成；所以和物理数据库结构相关的从表空间开始了。

先看如下图3：

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从上图可以看出，逻辑结构比物理结构复杂了些许。

物理结构上就两个东西 操作系统块和文件。上节中提到数据库块是操作系统块的整数倍，从图中也能反映一二。

这里蛤蟆重点解释下ORACLE数据库中的文件。

1.4 数据文件

数据文件一般是数据库最大的物理存储部分，一个数据文件只能属于一个数据库。一个或者多个数据文件构成成为表空间的实体。

我们创建一个表空间时候，让他拥有一个2G大小的数据文件，那么该表空间就能存放2G大小的数据量，有一天耗尽了这2G，那么再增加一个数据文件给这个表空间，当然也可以扩大原先数据文件的大小。

注意：上篇提到了对象如索引、表等，虽然也是存在表空间所属的数据文件中，但是这些对象本身不会指定要存放在那个数据文件上，数据文件只与表空间关联。

数据库中执行如下查看数据文件所在

SQL>selectname from v$datafile;

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1.5 控制文件

一看这个文件，蛤蟆就不禁感叹：如此之小，确如此重要啊。小身材，大作用。

这个控制文件，管理了数据库的状态，非常重要，一般管理员都会进行至少3份备份。

控制文件包含了数据文件和重做日志文件的名字、位置、日志序号、备份等详细信息，以及所有重要的SCN（系统更改号）。数据库在操作过程中进程不断的更新控制文件。

控制文件中的检查点信息使ORACLE能确定从联机重做日志文件中需要返回多少以便恢复数据。此外，在启动oracle实例时，通过控制文件，确定数据库操作必须打开的所有数据文件和重做日志文件。

你看，重要不？

查看控制文件所在

SQL>selectname from v$controlfile

1.6 日志文件

日志文件其实准确的是重做日志文件，记录了对数据库做的全部更改，有助于恢复数据库。如果日志文件写满后就会进行归档，归档的日志文件叫做归档重做日志，正在记录的日志文件叫做联机重做日志文件。