Oracle 进程详解

Oracle 进程详解

参与数据库活动的进程可以分成两大类，分别是用户进程和 Oracle 进程，而后者又可以分成服 务进程（Server Process ）和后台进程（Background Process）。（本文地址：http://blog.sunansheng.com/2016/04/29/oracle-process/）

1．用户进程

Oracle 提供的若干管理工具是典型的用户进程，比如RMAN 、SQL*PLUS 、EXP 、IMP 、SQLLDR 等。当然也包括用户自己开发的各种应用程序，这些程序的特点是为用户提供了输入接口，用户可 以通过这些程序向Oracle 数据库发送指令。但是这些进程都不能直接操作数据库文件、不能访问 Oracle 实例的 SGA 内存空间。如果是客户自己开发的程序，还必须借助Oracle 提供的驱动库才能 工作。

2．服务进程

用户进程因为种种原因不能直接操作数据库文件或者SGA 内存（可能是代码安全问题、或者 跨越网络无法直接操作）。因此用户进程必须借助于Oracle 本地进程完成操作。这类进程的作用就 是用户进程的代理，就像是用户进程的影子一样，所以也叫做影子进程。因为影子进程的代码是由 Oracle 开发的，所以Oracle 完全信任这些代码是安全的，因此这些进程可以直接操作数据文件和 SGA 内存。这些进程接受用户进程发送的指令，并完成相应的操作，并给用户进程返回结果。这类进程 和后台进程可以操作数据文件、共享Oracle 实例的 SGA 内存空间。

我们可以用一个实例来区分下两种进程:

（1）首先用SQL*PLUS登录数据库，保持这个连接，也就是不要退出这个SQL*PLUS 会话环 境：

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[oracle@testdb ~]$ sqlplus system/password

（2）在另一个窗口使用操作系统的 ps 命令来查看SQL*PLUS 对应的进程：

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[oracle@ testdb ~]$ ps -ef|grep sqlplus oracle    13245  5924  0 14:43 pts/2    00:00:00 sqlplus

SQL*PLUS 这个客户进程的PID 是13245。

（3 ）回到SQL*PLUS 窗口，用下面语句查看对应的服务进程：

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SQL> select spid,username,terminal,program from v$process where addr in (select paddr from v$session where username='SYSTEM');  SPID         USERNAME   TERMIN PROGRAM ------------ ---------- ------ ---------------------------------------- 13246        oracle     pts/2  oracle@shandongdbp (TNS V1-V3)

这个PID=13246 的进程就是为这个 PID=13245 的客户进程提供服务的服务进程。

（4 ）我们可以从 OS上查看这个进程：

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[oracle@ testdb ~]$ ps -ef|grep 13246  oracle   13246 13245  0 14:43 ?        00:00:00 oraclewxxrdb (DESCRIPTION=(LOCAL=YES) (ADDRESS=(PROTOCOL=beq)))

这是一个典型的服务进程，进程名字采用的是oracleSID这种格式。 服务进程可以直接操作数据库文件和SGA 进程，因此服务进程可以执行以下几种操作。

• 逻辑读：一个服务进程从 Buffer Cache 中读取一个数据块的内容，就叫做逻辑读。
• 物理读：一个服务进程无法从 Buffer Cache 中得到它需要的数据时，就要通过物理读把数 据从数据文件中读到 Buffer Cache 中。
• 直接读 （Direct Read）：当服务进程通过并行操作（包括全表扫描、分区扫描、Fast Full Index Scan）方式读取数据时，可以采用直接读方式，这种操作读入的数据不经过 Buffer Cache， 而是直接读取到 PGA 中。
• 直接写（Direct Write）：在某些场合，服务进程可以把数据块内容直接写到数据文件中。
• 物理写（Physical Write） ：和物理读对应的写操作就是物理写，虽然物理写和服务进程没有 关系，不过为了帮助读者建立完整的知识体系，这里一并介绍下物理写。

注意：常规的文件写操作是由DBWR进程完成的，而不是由服务进程完成的。

3．后台进程

后台进程是伴随着实例的启动而启动的，这些进程的功能是维护数据库系统的稳定运行，并不 直接对用户提供服务。每个后台进程都有一个专门的名称，提供专门的功能。有些后台进程是所有 数据库都需要的关键进程，而有些进程是根据数据库使用的功能不同才激活的可选进程。

查看后台进程的方法：

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[oracle@testdb ~]$ ps -ef|grep oracle|grep -v oraclewxxrdb  oracle    5105     1  0 Oct29 ?        00:00:39 ora_pmon_wxxrdb oracle    5107     1  0 Oct29 ?        00:00:00 ora_psp0_wxxrdb oracle    5109     1  0 Oct29 ?        00:00:21 ora_mman_wxxrdb oracle    5111     1  0 Oct29 ?        00:12:08 ora_dbw0_wxxrdb ....

可以看到，每个后台进程的名称都不一样，但是都遵循ora_func_sid 这样一个格式。中间这 4 个字母就代表了这个进程的功能。

4．三种进程的关系

可以用一个例子来描述这3 种进程的关系。我们去银行办理存款、取款业务都必须通过窗口进 行办理。窗口工作人员是经过专业培训的，银行相信他们的行为是安全的，而用户的行为是不安全 的。因此银行只允许其工作人员接触金库而不允许我们去接触金库。因此用户必须在窗口外活动， 由窗口工作人员完成客户的指令。

对应到Oracle 数据库，Oralce 认为客户进程是不安全的（客户进程不限于 Oracle 自己提供的工 具，还包括其他厂商的工具，包括你自己写的程序），因此客户程序不能直接操作数据库（包括数据 文件、SGA 内存），但是服务进程是 Oracle 自己写的，相当于经过培训的窗口工作人员，Oracle 认 为这些进程才是安全的，所以用户进程必须把指令交给服务进程，由服务进程完成真正的工作。银 行并不只有窗口工作人员，还有许多其他员工，这些员工各司其职才保证了整个银行正常运转。 Oracle 也同样还有许多后台进程，这些后台进程维护整个数据库的正常运行。

因此每当用户进程要访问数据库时，Oracle 分配一个服务进程给这个用户进程，用户进程和服 务进程进行通信，比如用户进程发送 SELECT 语句给服务进程，然后服务进程从数据文件中读取数 据，执行排序、过滤等操作，最终把结果返回给用户进程。

每当用户运行一个客户端应用，比如 SQL*PLUS 或者用户自己开发的应用程序，Oracle 就会创 建一个服务进程。这个进程会持续用户的整个生命周期。用户发出的每个SQL 语句，用户进程负责 进行语法检查、执行，从数据文件中把数据读入内存（如果数据还没有在SGA 中），最后把 SQL 结 果返回给用户。

根据服务进程的分配方式，Oracle 提供了两种方案：专有模式（Dedicated Mode）和共享模式 （Shared Mode）。在专有模式下，用户进程和服务进程之间是 1 :1 的关系，而在共享模式下，用户的 请求通过转发器进程（Dispatcher）转给一个服务进程，多个用户共享使用预先创建的几个服务进程。 专有模式是最常用的方法，配置、调整都很简单，并且性能也是较好的。当然需要更多的资源，比 如内存。

接下来我们讨论后台进程的组成和功能，见本博客的其它文章。