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1、1,第2章 Oracle的体系结构,数据库的体系结构是从某一角度来分析数据库的组成和工作过程，以及数据库如何管理和组织数据，因此，这部分内容对全面深入地掌握Oracle数据库系统是至关重要的，对于初学者而言，体系结构与基本理论的学习会涉及到大量新的概念和术语，掌握这些概念和术语后对于以后的学习会如虎添翼。,2,本章知识要点：,Oracle实例与数据库Oracle数据库的物理存储结构Oracle数据库的逻辑存储结构逻辑存储结构与物理结构的关系Oracle实例的内存结构Oracle实例的进程结构了解主要后台进程的作用理解Oracle数据库中数据字典的作用,3,2.1 Oracle体系结构概述,完整
2、的Oracle数据库系统通常由两个部分组成：实例（instance）和数据库（database）。数据库是由一系列物理文件的集合（数据文件，控制文件，联机日志，参数文件等）；实例则是由一组Oracle后台进程/线程以及在服务器分配的共享内存区。,2.2 逻辑存储结构,逻辑存储结构是Oracle数据库存储结构的核心内容，对Oracle数据库的所有操作都会涉及到其逻辑存储结构。数据库的逻辑结构是从逻辑的角度分析数据库的构成，即创建数据库后形成的逻辑概念之间的关系。在逻辑上，Oracle将保存的数据划分为一个个小单元来进行存储和维护，高一级的存储单元由一个或多个低一级的存储单元组成。,4,2.2.1
3、 数据块,数据块是Oracle用来管理存储空间的最小单元，也是执行数据库输入输出操作时的最小单位。相对应地，操作系统执行输入输出操作的最小单位为一个操作系统块的大小。在操作系统中，执行I/O操作是以操作系统块为单位，而在Oracle中，执行的I/O操作以Oracle数据块为单位。,5,6,2.2.2 盘区,盘区是由一系列物理上连续存放的数据块所构成的Oracle存储结构，由一个或多个数据块组成一个盘区，而一个或多个盘区组成一个段。当一个段中的所有空间被使用完后，系统将自动为该段分配一个新的盘区。盘区是Oracle存储分配的最小单位。,7,2.2.3 段,段是由一系列区组成的，它也不再是存储空间
4、的分配单位，而是一个独立的逻辑存储结构。对于具有独立存储结构的对象，它的数据全部存储在保存它的段中。一个段只属于一个特定的数据库对象，每当创建一个具有独立段的数据库对象时，Oracle将为它创建一个段。,2.2.4 表空间,表空间是在Oracle中用户可以使用的最大的逻辑存储结构，用户在数据库中建立的所有内容都被存储在表空间中。Oracle使用表空间将相关的逻辑结构组合在一起，表空间在物理上与数据文件相对应，每一个表空间是由一个或多个数据文件组成的，一个数据文件只可以属于一个表空间，这是逻辑与物理的统一。,8,2.3 物理存储结构,与逻辑存储结构相比，物理存储结构相对简单并且更容易理解。但是物
5、理存储结构并不是独立存在的，它与数据库逻辑存储结构之间有着不可分割的联系。从整体上看，Oracle的数据在逻辑上存储在表空间中，而物理上存储在表空间所对应的数据文件中。,9,2.3.1 数据文件,数据库中的数据在物理上保存在若干个操作系统文件中，这些操作系统文件就是数据文件。一个表空间在物理上对应于一个或多个数据文件，而一个数据文件只能属于一个表空间。数据文件是操作系统文件，Oracle通过表空间创建数据文件，从硬盘中获取存储数据所需的物理存储空间，一个数据文件只能属于惟一的一个表空间。,10,2.3.2 控制文件,数据库控制文件是一个很小的二进制文件，在其中包含了关于数据库物理结构的重要信息
6、。通过在加载数据库时读取控制文件，Oracle才能找到自己所需的操作系统文件（数据文件、重做日志文件等）。控制文件对于数据库的成功启动和正常运行是至关重要的。在加载数据库时，实例必须首先找到数据库的控制文件。如果控制文件正常，实例才能加载并打开数据库。但是如果控制文件中记录了错误的信息，或者实例无法找到一个可用的控制文件，数据库将无法加载，当然也法打开。,11,2.3.3 其他文件,除了上述三种类型的文件外，Oracle还提供了其他一些类型的文件，如参数文件、归档日志文件、跟踪和密码文件等。本节将对这些类型的文件进行简单地介绍。,12,2.4 实例的内存结构,内存结构是Oracle数据库体系结
7、构中最为重要的部分之一，内存也是影响数据库性能的主要因素。在Oracle数据库中，服务器内存的大小将直接影响数据库的运行速度，特别是多个用户连接数据库时，服务器必须有足够的内存支持，否则有的用户可能连接不到服务器，或查询速度明显下降。,13,2.4.1 系统全局区,系统全局区SGA是由一组内存结构组成，它是由所有用户进程共享的一块内存区域。如果多个用户连接到同一个数据库实例，则实例的SGA区中的数据可被多个用户共享。在数据库实例启动时，SGA的内存被自动分配；当数据库实例关闭时，SGA被回收。SGA区中的主要包含如下内存结构：数据缓存区、共享池、重做日志缓存、Java池和大型池等结构。,14,
8、2.4.2 程序全局区,程序全局区（PGA）是保存特定服务进程的数据和控制信息的内存结构，这个内存结构是非共享的，只有服务进程本身才能够访问它自己的PGA区。每个服务进程都有它自己的PGA区，各个服务进程PGA区的总和即为实例的PGA区的大小。,15,2.5 实例的进程结构,进程是操作系统中一个独立的可以调度的活动，用于完成指定的任务。进程与程序的区别在于前者是一个动态概念，后者是一个静态实体。程序仅仅是指令的有序集合，而进程则强调执行过程。进程可以动态地创建，当完成任务后即会消亡。,16,2.5.1 用户进程,连接是一个用户进程与数据库实例之间的一条通信路径，这条通信路径通过操作系统平台中的
9、进程间通信机制或网络连接来实现。会话则是一个用户到数据库的指定连接。例如当一个用户启动SQL*Plus，并输入正确的用户名和密码连接到一个数据库库后，就为该用户创建了一个会话。会话在用户连接到实例的过程中始终存在，直到用户断开连接或终止应用程序为止。,17,SQL connect system/admin已连接。SQL select username,sid,serial#,server,status 2 from v$session 3 where username=USER;USERNAME SID SERIAL#SERVER STATUS-SYSTEM 130 66 DEDICATED
10、ACTIVE,2.5.2 服务器进程,服务器进程就是代表用户会话完成工作的进程，应用向数据库发送的SQL语句就是由这些进程接收并执行。在Oracle数据库中可以同时存在两种类型的服务器进程：一种类型是专用服务器进程，一个专用服务进程只能为一个用户进程提供服务；另一种是共享服务进程，一个共享服务进程可以为多个用户进程提供服务。,18,2.5.3 后台进程,Oracle实例包括两部分：SGA和一组后台进程。在任意一个刻，Oracle数据库可以处理多个并发用户请求，进行复杂的数据操作，与些同时还要维护数据库系统使其始终具有良好的性能。为了完成这些任务，Oracle具有一组后台进程保证数据库运行所需的实际维护任务。,19,2.6 数据字典,数据字典是Oracle数据库的核心组件，它是由一系列对于用户而言是只读的基础表和视图组成，它保存了关于数据库本身以及其中存储的所有对象的基本信息。可以认为数据字典记录了数据库实例自身的重要信息。,20,SQL select name,value from v$sga;NAME ALUE-Fixed Size 1333312Variable Size 310380480Database Buffers 58720256Redo Buffers 6201344,
