Oracle 11g体系结构

Oracle体系结构概述

基本术语：实例、数据库、数据库服务器

实例：指一组Oracle后台进程以及在服务器中分配的共享内存区域

数据库：是由基于磁盘的数据文件、控制文件、日志文件等组成的物理文件集合

数据库服务器：指管理数据库的各种软件工具(比如 sqlplus)、实例及数据库3个部分。

Oracle数据库是一个逻辑概念，而不是物理概念上安装了Oracle数据库管理系统的服务器


实例用于管理和控制数据库
数据库为实例提供数据
一个数据库可以被多个实例装载和打开
而一个实例在其生存期内只能装载和打开一个数据库


数据库的主要功能就是存储数据，数据库存储数据的方式通常称为存储结构，Oracle数据库的存储结构分为逻辑结构和物理存储结构。
逻辑存储结构用于描述Oracle内部组织和管理数据的方式
而物理存储结构用于展示Oracle在操作系统中的物理文件组成情况


启动Oracle数据库服务器实际上是在服务器的内存中创建一个Oracle实例，然后用这个实例来访问和控制磁盘中的数据文件。
当用户连接到数据库时，实际上连接的是数据库的实例，然后由实例负责与数据库进行通信，最后将处理结果返回给用户。

Oracle数据库由多个表空间组成(数据库自身也属于逻辑概念)，而表空间又由多个段组成，段由多个数据区组成，数据区又由多个数据块组成。

表空间：数据库的最大逻辑划分区域，通常用来存放数据表、索引、回滚段等数据对象

一个表空间由一个或多个数据文件 组成，一个数据文件只属于一个表空；Oracle数据的存储空间在逻辑上表示为表空间，而在物理上表现为数据文件

表空间想相当于操作系统中的文件夹，而数据文件就相当于文件夹中的文件

每一个数据库至少有一个表空间(即SYSTEM表空间)，表空间的大小等于所有从属它的数据文件的总和。

1)SYSTEM表空—系统表空间，用于存放Oracle系统内部表和数据字典的数据，如表名、列名、用户名等.

2)SYSAUX表空间是Oracle 11g新增的表空间，是随着数据库的创建而创建的，它充当SYSTEM的辅助表空间，降低了SYSTEM表空间负荷，主要存储数据字典以外的其他数据对象，SYSAUX表空间一般不存储用户的数据，由Oracle系统内部自动维护。

3)UODO表空间-撤销表空间，用于存储撤销信息的表空间

4)USERS表空间-用户表空间，是Oracle建议用户使用的表空间，可以在这个表空间上创建各种数据对象，比如创建表、索引、用户等数据对象。

Oracle系统的样例用户SCOTT对象就存放在USERS表空间中。

Oracle服务器结构

pOracle服务器主要由实例、数据库、程序全局区和前台进程组成。

p系统全局区(SGA)：是所有用户进程共享的一块内存区域，也就是说，SGA中的数据资源可以被多个用户进程共同使用。

pSGA主要由高速数据缓冲区、共享池、重做日志缓存区等内存结构组成。SGA随着数据库实例的启动而加载到内存，当数据库实例关闭时，SGA区域也就消失了。

实例可以进一步划分为系统全局区(SGA)和后台进程两部分，其中SGA使用操作系统的内存资源，而后台进程需要使用CPU与内存资源

数据库总包含数据文件、控制文件和重做日志文件，数据库文件存放在硬盘中

程序全局区(PGA)是一个非共享的内存区域，用于管理用户进程的私有资源

前台进程可以在划分为用户进程和服务器进程，它们需要使用CPU与内存资源。

高速数据缓冲区(Database buffer cache):存放着Oracle系统最近访问过的数据块(数据块在高速缓冲区也可称为为缓存块)

当用户向数据库发出请求时(比如检索某一条数据)，如果在高速数据缓冲区存在请求的数据，则Oracle系统会直接从高速数据缓冲区中读取数据并返回给用户。

否则，Oracle系统会打开数据文件读取请求的数据。

注意：由于高速数据缓冲区被所有用户共享，只要数据文件中的某些数据块被当前用户或其他用户请求过，那么这些数据块就会被装载到高速数据缓冲区中。

高速数据缓冲区分为以下3个部分：脏数据区、空闲区、保留区

重做日志缓冲区：用于存放对数据库进行修改操作时所产生的日志信息。这些日志信息在写入到重做日志文件之前，首先存放到重做日志缓冲区中，然后，在检查点发生或中作日志缓冲区中的信息达到一定峰值时，最后由日志写入进程将此缓冲区的内容写入到重做日志文件。

共享池：是SGA保留的内存区域，用于缓存SQL语句、PL/SQL语句、数据字典等

共享池包含 库高速缓冲区和 字典高速缓冲区

库高速缓冲区：主要包括共享SQL区和私有SQL区两个组成部分

库高速缓冲区中存放最近用过的SQL语句，PL/SQL语句的文本和执行计划，当下一次执行相同SQL语句，可以直接在库高速缓冲区中找到之前已生成的执行计划

每条被缓存的SQL或PL/SQL语句都被分成两个部分，分别存放在共享SQL区和私有SQL区中

共享SQL区存放SQL或PL/SQL语句的语法分析结果和执行计划

私有SQL区存放SQL语句中的绑定变量、环境和会话等信息，这些信息属于执行该语句的用户的私有信息，其他用户则无法共享这些信息。

字典高速缓冲区：用于存放Oracle系统内部管理所需要的数据字典信息，例如用户名、数据对象和权限等。

大型池：大型池在SGA区不是必需的内存结构，只是某些特殊情况下，实例需要使用大型池来减轻共享池的访问压力。

Java池：用来提供内存空间给Java虚拟机使用，目的是支持在数据库中运行Java程序包

流池：Oracle流池用于数据库与数据库之间进行信息共享。

前台进程

用户进程：是指那些能够产生或执行SQL语句的应用程序，无论是SQL*Plus，还是其他应用程序，只要是能生成或执行SQL语句，都被称作用户进程

服务器进程：就是用于处理用户会话过程中向数据库实例发出的SQL语句或SQL*Plus命令。

数据字典

数据字典是Oracle存放相关数据库内部信息的地方，其用途是用来描述数据库内部的运行和管理情况。
Oracle数据字典的名称由浅醉和后缀组成，使用“_”连接
dba_：包含数据库实例的所有对象信息
v$_：当前实例的动态视图，包含系统管理和系统优化等所使用的视图。
user_：记录用户的对象信息
gv_：分布式环境下所有实例的动态视图，包含系统管理和系统优化使用的视图
all_：记录用户的对象信息机被授权访问的对象信息