oracle学习 课件 第02章

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1、第二章Oracle数据库的结构主要内容p Oracle实例 p Oracle数据库的体系结构:物理结构逻辑结构内存结构进程结构Oracle应用服务器 (Application Server) Oracle应用服务器 (Oracle AS) 运行应用程序。Oracle数据库Oracle 数据库存储所有的数据。 Oracle 应用服务器 (Application Server)Oracle 应用服务器Oracle数据库Oracle数据库关于 Oracle 服务器Oracle服务器既支持关系模型，也支持对象关系模型 。 在网络计算结构 (NCA) 中的操作方面，Oracle支持分布 式多路 C/S

2、和 B/S 应用。Oracle能够支持数万个并发用户，支持到 512 petabytes 的数据 (1 petabyte 等于 1,000 terabytes)， 并且能够处理任何数据类型，包括文本、空间、图象、声音 和时间序列以及传统的结构的数据。 Oracle 服务器Oracle Internet平台Oracle Internet平台Oracle Internet 平台 Oracle 为电子商务和数据仓库提供一个全面的、高性能 的 Internet 平台。这个完整的平台包括开发、配置和管理 Internet 应用程序的所有必须的东西。 Oracle Internet 平台 建立在3个核心层

3、次之上： p 基于浏览器的客户端，用来处理信息表示 p 应用服务器，用来执行商业逻辑，并且为基于浏览器客户端 的表示逻辑服务。 p 数据库，执行数据库内部的商业逻辑，并且提供数据。 Oracle 提供许多高级图形用户接口 (GUI) 驱动的开发工 具来构建商业应用程序，以及用于各个商业和工业领域的大 型应用程序软件套件。可以用 SQL、PL/SQL 或 Java 写存 储过程、函数和包。 Oracle Internet平台 描述Oracle服务器的体系结构及其主要组件 列出连接用户到Oracle 实例有关的结构 列出下面操作处理的各个阶段：查询DML 语句Oracle体系结构Oracle体系结

4、构Oracle 服务器由一个 Oracle 实例和一个 Oracle 数据库组 成。Oracle 实例 Oracle 实例是后台进程和内存结构的组合。必须 启动实例才能访问数据库中的数据。每次启动实例都会分配 一个系统全局区 (SGA) 并启动 Oracle 后台进程。SGA是一 个内存区域，用于存储由数据库进程共享的数据库信息。 数据库文件 数据库文件是操作系统文件，它为数据库信息提供 实际的物理存储，数据库文件用于确保数据保持一致以及能 够在实例失败的事件中得以恢复。 Oracle体系结构pOracle数据库的体系结构包括四个部分：物理结构 逻辑结构 内存结构（内存设置参数） 进程结构（指

5、OS进程）2.1Oracle物理存储结构p Oracle的物理结构Oracle 数据库是作为一个单元处理的数据集合。 数据库的一般用途是存储和检索相关信息。从物理角度看， 数据库是由构成数据库的操作系统文件组成。（构成OS的系 统文件，指Oracle数据库文件）数据库文件包括：数据文件日志文件 控制文件配置文件Oracle体系结构Oracle 数据库文件 2.1 Oracle的物理结构p 2.1.1数据文件（Data files）用于存储数据库数据的文件，如表、索引等数据都物理地存 储在数据文件中。特点：1、一个数据文件只与一个数据库相联系；2、数据文件大小是动态可以改变的； 3、一个表空间可

6、包含一个或多个数据文件。用户存取数据时，系统先从数据文件中读取数据到数据库的内 存数据缓冲区中，修改或插入新数据时存储在内存中，由 Oracle后台进程DBWR(数据库写进程)决定如何将其写入到相 应的数据文件中。减少磁盘I/O操作，提高性能。 p2.1.1数据文件（Data files） Oracle数据库的数据文件中有两种类型的数据： 用户数据和系统数据 用户数据是用于应用软件的数据，带有应用软 件的所有信息。是用户存放在数据库中的信息 。 系统数据是用来管理用户数据和Oracle数据库 与本身的数据。如：表的字段和表中的数据类 型，用户名，口令，特权等。2.1 Oracle的物理结构p

7、2.1.2重做日志文件（Redo Log files）用于记录对数据库的修改信息，对数据库所作的全部 修改信息都记录在日志中。系统发生故障时，可用于数据 库恢复。1、 每个数据库至少包含两个重做日志文件组 ，每个日志文件组可包含一个或多个日志成员，用于镜像 。2、文件的配置和大小会影响性能，重做日志一 般都放在自己的设备上，与数据文件分开存放。3、重做日志文件组以循环方式进行写操作。4、每一个重做日志文件对应一个物理文件。镜像日志文件是为防止日志文件的丢失，在不同磁盘 上同时维护两个或多个联机日志文件的副本。2.1 Oracle的物理结构日志文件首先产生于日志缓冲区，然后由日志写入进程 LGW

8、R写入日志文件组。同一时刻只有一组工作，当一组写 满后转到下一组，进行日志切换，当都写满后，重回到第 一组，而原有的数据由归档模式来解决。归档模式：ARCHIVELOG（归档）， 当所有日志组都写满之后，又回到第一组之前，该组中原有 数据写入归档日志，存入磁盘。NOARCHIVELOG（非归档）， 通常默认都为非归档模式。当所有日志组都写满之后，又回 到第一组之前，该组中原有数据被覆盖。日志中只保留最 后数据。 2.1 Oracle的物理结构p 2.1.3控制文件（Control files）控制文件包含维护和验证数据库完整性的必要信息。 包括：1、数据库名及数据库惟一标识2、数据库创建时间3

9、、数据文件和日志文件标识（文件名及路径）4、数据库恢复所需的同步信息5、控制文件对数据库至关重要，所以联机存储多个拷 贝，并存储在不同的磁盘上。创建数据库时，同时就提供与之对应的控制文件当数据库的结构发生变化时，系统自动修改控制文 件中的信息。数据库的物理组成与控制文件中的记录不同时，系 统不能正常启动或发生DOWN机现象。建议用户使用两个或 者更多的控制文件2.1 Oracle的物理结构p 2.1.4其它文件 1.配置文件 记录Oracle数据库运行时的一些重要参数。 设置内存中的SGA大小、指定数据库控制文件名称及路 径，定义各种操作参数等等。该文件决定着数据库的总 体结构。该文件只在建立

10、数据库或启动实例时才被访问，在 修改该文件之前必须关闭实例。2.1 Oracle的物理结构2.1 Oracle的物理结构2.跟踪文件与警告日志每个服务器进程和后台进程都能向跟踪文件中写数据 ，当进行检测到内部错误时，会将错误信息写入跟踪 文件中。写到跟踪文件中的某些信息对数据库管理员 可用，而另一些信息能够用于Oracle的支持服务。同 时跟踪文件可以用于调试应用与实例。3.备份文件4.归档日志文件2.2 Oracle的逻辑结构pOracle数据库的逻辑结构描述了数据库从逻辑上如何 存储数据库中的数据。 pOracle的逻辑结构是由一个或多个表空间组成。包括：表空间（Tablespaces）段

11、（Segments）区（Extents）数据块（Data Block） 一个表空间由一组分类段组成 一个段由一组区间（范围）组成 一个区间有一批数据库块组成 一个数据库块对应硬盘上的一个或多个物理块BLOCKS EXTENTS DATABASESEGMENTS STABLESPACE2.2 Oracle的逻辑结构2.2 Oracle的逻辑结构p表空间和表、段、区间、数据块的关系 数据块 p数据块是Oracle管理数 据库存储空间的最小数 据存储单位。 p一个数据块对应磁盘上 一定数量的数据库空间 ，标准的数据块大小由 初始参数DB_BLOCK_SIZE 指定。 p数据块既是逻辑单位， 也是物理

12、单位。区间 p 区间是数据库存储空间中分配的 一个逻辑单元，由一组相邻的数 据块组成，它是Oracle分配磁盘 空间的最小单位。 p MINEXTENTS定义了段是所能包含 的最小区间数量，在创建段时， 它所包含的区间数量只能为 MINEXTENTS。 段 p段由一组区间组成，包含表空间中一种指 定类型的逻辑存储结构。 段类型说明数据段每个非聚集的表都有一个数据段。表中的所有数据都存储在数据 段的区间中。 每个聚集都有一个数据段。簇中每个表的数据都存储在聚集的数 据段中索引段每个索引都有一个索引段，存储所有的索引数据临时段当执行SQL语句需要临时工作区时，Oracle 将创建临时段。执行完 毕

13、后，临时段的区间将被系统回收，以备需要时分配使用回滚段如果当前系统处于自动重做管理模式，则数据库服务器使用表空 间来管理重做空间。这是Oracle公司推荐使用的模式。 但是，如果使用手动重做管理模式，则数据库管理员需要创建一 个或多个回滚段，用于临时存储重做信息。 回滚段中的信息将在数据库恢复过程中使用到表空间 p数据库可以划分 为若干的逻辑存储 单元，这些存储单 元被称为表空间。 p每个数据库都至 少有一个系统表空 间（称为SYSTEM表 空间）。 p在创建表时，需 要定义保存表的表 空间。 表空间说明大文件表空间（ Bigfile Tablespaces）Oracle 10g提供的一种新的

14、表空间，它只能包 含一个大文件，但文件大小可以达到4G个数 据块系统表空间（ SYSTEM Tablespace ）Oracle数据库必须具备的部分。用于存放表 空间名称、表空间所包含的数据文件等管理 数据库自身所需要的信息（数据字典， PL/SQL代码）辅助表空间（ SYSAUX Tablespace ）系统表空间的辅助表空间，很多数据库组件 把系统表空间作为存储数据的默认位置撤消表空间（Undo Tablespace）用于事务的回滚和撤销的表空间临时表空间（ Temporary Tablespace）用于存储数据库的临时表用户表空间（Users Tablespace）用于存储用户的私有数据

15、表空间p数据库、表空间和数据文件的关系p每个表空间由一个或多个数据文件组成。数据文件用于在物理 上存储表空间中所有逻辑结构的数据。 p所有的数据库对象存储在表空间中，插入数据前，需要先建立 表空间，再将数据插入到表空间的对象中。 p表空间中数据文件的大小之和就是表空间的存储容量（图中系 统表空间存储容量为2MB，用户表空间的存储容量为4MB）。 p数据库中表空间的存储容量之和就是数据库的存储容量。 p一个表空间只属于一个数据库方案 （模式）与方案对象（模式对象）p 方案是一组数据库对象的集合。在创建 用户的时候，会同时生成一个与用户同 名的方案，此方案归同名用户所有。p 方案对象直接处理数据库

16、数据的逻辑结 构，例如表（table）、视图（view） 、索引（index）和簇（Clusters）等 。 方案1.表 数据库中最常用的数据存储单元，它包 括所有用户可以访问的数据。作为关系型数 据库，Oracle表由行和列组成。列行列名方案 2.视图 虚拟的表，它在物理上并不存在。视图可 以把表或其他视图的数据按照一定的条件组合起来 ，所以也可以把它看成是一个存储的查询。视图并 不包含数据，它只是从基表中读取数据。 方案3.索引 与表相关联的可选结构。创建索引可以提高 读取数据的效率。索引的功能类似于书的目录一 样，读者可以通过目录很快地在书中找到需要的 内容，Oracle索引提供对表数据的访问路径，从 而使用户能够快速定位指定的信息。 4.簇 有些表共享公共的列，并经常被同时访问，为 了提高数据存取的效率，把这些表在物理上存储 在一起，得到的表的组合就是簇。与索引相似， 簇并不影响应用程序的设计。用户和应用程序并 不关心表是否是簇的一部分，因为无论表在不在 簇中，访问表的SQL语句都是一样的。