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1、Oracle 9i 数据库系统基础,数据库： 是信息的载体，是一个服务于一个核心目标的数据有组织的集合。其系统主要包括：数据、硬件、软件和数据库用户。 数据库管理员：DataBase Administrator（DBA） 其主要任务是： 了解ORACLE数据库的体系结构 安装并且升级数据库服务器和应用工具。 为数据库系统分配存储空间并规划存储空间。 启动和关闭数据库，管理和监控数据库用户。 建立数据库，维护系统安全。 控制并监视数据库用户对数据库的存取操作。 备份并恢复数据库。,前言：数据库与数据库管理员,Oracle 9i 的版本 企业版： 构建安全可靠的、大容量的互联网应用和各种大集中系统
2、，面向企业级应用。 标准版 提供能够通过Web浏览器进行管理的高性能数据库服务，面向部门级应用。 个人版 全功能单用户版本，面向开发技术人员。,Oracle 9i介绍,Oracle体系结构决定了数据库如何使用内存、硬盘、cpu和网络。 一个Oracle server是由Oracle实例(instance)和数据库两部分组成。 实例 = 内存结构 + 一组后台进程 一个 Oracle 数据库是一个数据单位的集合。 主要目的是为了储存和读取信息。Oracle 数据库可以分为逻辑结构和物理结构。,Oracle 9i 的体系结构,Oracle数据库基本结构,逻辑结构主要是从数据库使用者的角度考查数据库
3、的组成。,逻辑结构,ORACLE的逻辑结构是由一个或多个表空间组成。 一个数据库由若干个表空间组成 一个表空间由逻辑对象组成 一个逻辑对象由多个数据段组成 一个数据段由一批数据区间组成 一个数据区间由若干个连续的数据块组成 一个数据库块对应一个或多个物理块,ORACLE的逻辑结构,数据块（Data Block） 是数据库使用的I/O最小单元，又称逻辑块或ORACLE块。常用大小为2KB或者4KB（是OS块的倍数）。 一个数据库块对应一个或多个物理块，块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE确定。（ init.ora ),数据块,区间（Extent）是数据库存储空间分配的逻辑单位，一个区间由一组
4、数据块组成，区间是由段分配的，分配的第一个区间称初始区间，以后分配的区间称增量区间。 段（Segment）是表空间中一个指定类型的逻辑存储结构，它由一个或多个区间组成，段将占用并增长存储空间。,段的分类,表空间(Table spaces) 是数据库的逻辑组成部分，对应一个或多个数据文件，表空间的大小是它所对应的数据文件大小的总和。 一个表空间只能同时属于一个database。 一个表空间可能包含一个或多个段，但段不能跨越表空间;,数据文件 日志文件 控制文件 参数文件,物理结构,数据文件（Data File）用于物理存储ORACLE数据库数据数据，如：系统数据、用户数据等。其特点如下： 每一个
5、数据文件只与一个数据库相联系。 在oracle数据库中，至少要包含一个数据文件。 当数据库空间不足时，数据文件具有自动扩展的特性。 一个或者多个数据文件构成数据库的逻辑存储单元叫做表空间(table space).,数据文件,日志文件（Log File）记录所有对数据库数据的修改，以备恢复数据时使用。其特点如下： 每一个数据库包含多个日志文件。 日志文件以循环方式进行写操作。 每一个日志文件成员对应一个物理文件。 工作模式为：归档模式和非归档模式,日志文件,日志切换（Log Switch）是为实现日志文件的循环使用而设置的。 出现日志切换的情况如下： 当一个日志文件被填满时 DBA手动切换日志
6、,日志文件写操作图示,控制文件（Control File）是一个较小的二进制文件，用于记录和维护数据库的物理结构。,描述信息如下： 数据库名称及创建时间。 数据文件的位置及大小。 重做日志文件的位置及大小。 日志序列号。,要点注意： 在打开和存取数据库时都访问该文件。 数据库至少包含一个控制文件。 镜像控制文件。 记录控制文件名及路径的参数为： CONTROL_FILES,控制文件,参数文件（Parameter File）是一个文本文件，可直接使用操作系统下的文本编辑器对其内容进行修改。该文件只在建立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。 初始参数文件：init.ora 生
7、成参数文件：initSID.ora,参数文件,确定存储结构的大小。 设置数据库的全部缺省值。 设置数据库的区间。 设置数据库的各种物理属性。 优化数据库性能。,参数文件的作用,参数文件中参数的数据类型： 整型 例：DB_BLOCK_SIZE = 8192 字符型 例：DB_NAME = ora9 逻辑型 例：LOG_ARCHIVE_START= true,物理结构 数据文件、日志文件、控制文件、参数文件 系统全局区（System Global Area） 共享池、数据缓冲区、日志缓冲区 进 程 用户进程、服务器进程、后台进程,体系结构,使用计算机的内存存放常用的信息和所有调度运行的程序。 系统
8、全局区（SGA）： 由所有用户进程共享的一块内存区域。 数据缓冲区：存储最近从数据库中读取出来的数据块 重做日志缓冲区：记录事务 共享池：程序高速缓冲区。 程序全局区（PGA）,Oracle 9i的内存结构,数据缓冲区（Database Buffer Cache）用于存储最近从数据库中读取出来的数据块。,DB_BLOCK_SIZE 确定数据块的大小，一般为2K或4K，对于大数据块的数据库，此参数值为物理块的倍数。 DB_nK_CACHE_SIZE 定义非标准数据块的大小。,数据缓冲区,重做日志缓冲区（Redo Log Buffer）是由一条条重做记录组成，每条记录记载了被修改数据块的位置和变化
9、后的数据。 LOG_BUFFER 确定日志缓冲区的大小。,共享池： SQL程序的高速缓冲区 存放的是所有通过SQL语法分析并准备执行的SQL语句 主要由库高速缓存和数据字典高速缓存组成 SHARED_POOL_SIZE定义其大小,用户进程：向服务器进程提出操作请求 当用户运行一个应用程序时，就建立一个用户进程。 后台进程：多进程系统中，使用的一些附加进程 为所有数据库用户异步完成各种事务。 服务器进程：接受用户进程发出的请求并完成其相应的操作。 服务器进程主要包括：分析、优化和执行SQL语句，将硬盘数据读到系统全局区（SGA），将SQL语句的结果返回给用户进程，完成系统的维护等。,Oracle
10、 9i的进程结构,主要的后台进程有 DBWR (Database Writer) 数据库写进程 LGWR (Log Writer) 日志写进程 CKPT（Checkpoint process）检查点写进程 SMON（System Monitor） 系统监控进程 PMON（Process Monitor） 进程监控进程 ARCH（Archive Process） 归档进程 RECO 恢复进程 LCKn 封锁进程,后台进程,DBWR（Database Writer） 将数据缓冲区中所有修改过的缓冲块数据写到数据文件中，并使用LRU算法（最近最少使用算法）来保持缓冲区中的数据块为最近使用的，以减少I
11、/O次数。该进程在启动实例时自动启动。 通过设置DB_Writer_processes定DBWR个数。,LGWR（Log Writer） 将日志缓冲区中的所有记录项写到日志文件中。 该进程在启动实例时自动启动。 LGWR进行写操作的情况： 用户进程提交一个事务（Commit） 重做日志缓冲区达到1/3区间 在DBWR进程将脏缓冲区写入到数据文件之前 出现超时（3秒钟内未活动，则进行一次写操作。） Oracle总是“先日志后修改”。,检查点（Checkpoint） ： 在检查点出现期间，DBWR进程将数据缓冲区中的所有脏缓冲块写到数据文件中，LGWR将日志缓冲区中的所有记录项写到日志文件中，以确
12、保上一个检查点至今修改过的所有数据块都被写到磁盘上。,用于执行例程恢复、合并空间碎片并释放临时段 主要包括： REDO 打开数据库 UNDO,SMON进程,监视服务器进程的执行，并且在服务器进程失败时清除该服务器进程。 主要执行以下操作： 回退用户的当前事务 释放服务器进程所占用的所有表锁和行锁 释放用户所占用的其他资源,PMON进程,ORACLE数据库中的数据逻辑存储在表空间中，物理存储在数据文件中。,数据库结构,访问oracle数据库时，必须首先连接到Oracle Server，才能执行各种数据库访问操作。 连接到oracle Server 应用程序的所有SQL操作都是由服务器进程来执行的，用户进程只是发送SQL语句并接收SQL语句的结果。,Oracle Server 工作原理,处理查询操作 客户端运行Select语句是，首先送到oracle server，由服务器进程处理Select，包括： 解析：检查SQL语句的语法和语义，生成SQL语句的执行计划。存放在共享池中。 执行：服务器进程按SQL语句执行计划执行SQL。 提取数据：将被选择行数据返回到客户端。,Oracle Server 工作原理,
