oracle server+oracle instance+oracle database

oracle server 

一个Oracle Server由一个Oracle实例和一个Oracle数据库组成。

oracle server（数据库服务器）=oracle instance（实例）+oracle database（数据库）

oracle instance

Oracle实例包括了内存结构(SGA)和一系列后台进程(Background Process)，两者合起来称为一个Oracle实例。

oracle instance=SGA+Background Process

或

oracle instance=memory+Background Process

SGA（system/shared global area)

SGA= buffer cache（数据缓冲区）+redo log buffer（重做日志缓冲区）+ shared pool（共享池）+ Large Pool（大池）+Java Pool（Java 池)+ Streams Pool（流池）

buffer cache：保存了最近使用过的数据块。这些数据块可能是修改过但尚未写回磁盘的数据（脏数据块）、未修改过的数据、修改后已经写回的数据块（干净数据块）。因为buffer cache在保存数据块时使用了最近最多使用（most-recently-used）算法，因此最活跃的数据块可以驻留在内存中，从而减少I/O，提高性能。

redo log buffer：保存着数据库的redo entry（重做条目）或修改日志。redo log buffer的内容总是会尽快地写入redo.log（重做日志，用于系统故障时恢复实例）。

shared pool：SGA中存储共享内存结构的区域，如library cache中的SQL区以及数据字典中的内部信息等。shared pool由library cache（库缓存）和数据字典缓存组成。

library cache（库缓存）：存储共享的SQL语句，其中包括缓存的解析数（parse tree）和不同SQL语句的执行计划。

数据字典缓存：数据字典包含一组表和视图，oracle将它们作为数据库的引用，在其中存储了与数据库的逻辑和物理结构有关的信息。数据字典包括如下信息：用户信息（如用户权限等）、为数据库表定义的完整性约束、数据库表中所有列的名称及数据类型、为模式对象分配空间及其使用情况的信息。

large pool：一种可选的存储区，能够代替shared pool的某些功能。large pool可用于I/O操作、备份与还原、共享服务器进程、XA接口使用的内存，以及并发查询中的并发消息队列使用的内存。

java pool：一块可选内存区，存储所有会话中特定java代码和JVM中数据。

streams pool：增加对流的支持，是一块可选内存区。

Shared Pool和Buffer Cache是否越大越好？  

Shared pool并非越大越好，太大的Shared pool，oracle为了维护共享结构，将付出更大的管理开销，反而对数据库系统的性能维护不利。

在SGA和物理RAM保持合适比例的情况下，通常buffer_cache设置的越大越好。推荐配置：DB_CACHE_SIZE= SGA_MAX_SIZE/2～SGA_MAX_SIZE*2/3

#buffer cache的大小就等于db_block_buffers * db_block_size(默认8K)。在9i以后，Oracle引入了一个新参数：db_cache_size。这个参数可以直接指定BufferCache的大小，而不需要通过上面的方式计算出。注意：db_cache_size和db_block_buffers是不能同时设置的，否则实例启动时会报错。

后台进程（background process）

DBWR：将脏数据从database block buffer（数据库块缓存）写入磁盘。DBWR采取有效率的写回方式，不用在事务完成之后立即写回，通常它会定时写回数据。

LGWR：负责将redo log buffer（日志缓冲区）中的数据写入重做日志。

PMON：负责监视数据库的处理情况，并负责清楚死掉的进程（PMON清除该进程的缓存，并释放分配给该进程的资源）。PMON还负责重启失败的调度进程（dispatcher process）。

SMON：负责在实例启动时恢复实例，包括清除临时段以及恢复因系统崩溃而中断的事务。SMON还可以通过合并空闲区间的方式清除数据库中的碎片。

CKPT：负责性DBWR发送信号，要求执行一次检查点，并更新数据库的所有数据和控制文件。所谓检查点，是由DBWR进程将所有修改过的数据缓冲区写回数据文件。CKPT是可选的，如果没有该进程，可以有LGWR代行这些职责。

用户执行了一条update操作后commit。简述此过程中，oracle后台进程（包括DBWR、LGWR、CKPT等）。

1.执行update操作：首先serverprocess把这个update记录到redo log buffer，然后把表需要的数据读入到buffer cache并进行修改。

2.执行commit：

为事务生成一个SCN。

LGWR将所有余下的缓存重做日志条目写到磁盘，并把SCN记录到在线重做日志文件中。（LGWR进程看到commit，就把redo log buffer里面的信息写入到磁盘的redo log。注意现在的状态是redo的数据已经写入磁盘，但是Dirty data block还在buffer cache里。）

DBWn进程在适当的时机将修改过的数据块写入磁盘。

Oracle释放加于表或数据行上的锁（lock）。

Oracle将事务标记为完成。

oracle database

oracle database有物理结构和逻辑结构。

Oracle database的物理结构可以分为datafile，OS块。

Oracle database的逻辑结构可以分为Tablespace>Segment>Extent>block。

数据文件:

一个数据文件只能属于一个表空间。数据文件创建大小后可以改变大小。创建新的表空间需要创建新的数据文件。数据文件一旦加入到表空间，就不能从表空间移走，也不能和其他表空间发生联系。

表空间(tablespace)：

表空间是数据库中的基本逻辑结构，一系列数据文件的集合。一个表空间可以包含多个数据文件，但是一个数据文件只能属于一个表空间。数据文件大小决定了表空间的大小。

段(Segment)：

段是对象在数据库中占用的空间，虽然段和数据库对象是一一对应的，但段是从数据库存储的角度来看的。一个段只能属于一个表空间，当然一个表空间可以有多个段。

表空间和数据文件是物理存储上的一对多的关系，表空间和段是逻辑存储上的一对多的关系，段不直接和数据文件发生关系。

区间(Extent)：

在一个段中可以存在多个区间，区间是为数据一次性预留的一个较大的存储空间，直到那个区间被用满，数据库会继续申请一个新的预留存储空间，即新的区间，一直到段的最大区间数(Max Extent)或没有可用的磁盘空间可以申请。

Oracle数据块(Block)：

ORACLE最基本的存储单位，他是OS数据块的整数倍。ORACLE的操作都是以块为基本单位，一个区间可以包含多个块（如果区间大小不是块大小的整数倍，ORACLE实际也扩展到块的整数倍）。