Oracle 关系数据库

一、 Oracle 关系数据库

关系模型是关系数据库的基础，它利用关系来描述显示世界。以用户的观点来看，一个关系就是一张二维表。关系数据模型是由关系数据结构、关系操作和关系的完整性约束三部分组成。

1、数据结构

关系数据模型是由若干个关系模式组成的集合，关系模式的实例为关系，每个关系可以看成由行或列交叉组成的二维表格，表中的一行称为一个元组，可以用来标识实体集中的一个实体。表中的列称为属性，列名即属性名，表中的属性名不能相同。列的取值范围称为域。同列具有相同的域。关系数据结构具有以下性质：    属性值具有原子性，不可分解。    没有重复的元组。    理论上没有行序，但是使用时可以有行序。

2、数据库设计

2、1 范式理论

范式理论是设计数据库需要遵循的规则，主要用于消除数据库表中的冗余数据，改进数据库整体组织，增强数据的一致性，增加数据库设计的灵活性。目前常用的理论：第一范式、第二范式、第三范式。1、第一范式主要特点是：实体的属性不能再分，映射到表就是标的列不能再分。2、第二范式要求数据库中的表的每一列都与主键相关。3、第三范式要求数据库表中的 每一列数据都与主键直接相关，而不是直接相关。

二、Oracle数据库体系结构

Oracle数据库的体系结构是指Oracle数据库服务的主要组成以及这些组成部分之间的联系和操作方式。本章节主要介绍数据库提携结构中的物理存储结构、逻辑存储结构、内存结构以及进程结构。对数据字典进行详解。

2、1 物理存储结构

物理存储结构是由存储在磁盘中的操作系统文件组成的，数据库物理存储结构主要包括三类物理文件：数据文件、控制文件和重要日志文件。

2、1、1 数据文件

数据文件（Data File）是在物理上保存数据库中数据的操作系统文件。一个表空间在物理上可以对应一个或多个数据文件，而一个数据文件只能属于一个表空间。

2、1、2 控制文件

控制文件(Control File)是一个很小的二进制文件，主要用于描述和维护数据库的物理结构。在Oracle数据库中，控制文件主要存储数据库中数据文件和日志文件的信息。

2、1、3 日志文件

日志文件主要用于记录数据库中所有修改信息的的文件。通过使用日志文件，不仅可以保证数据安全，还可以实现数据库备份和恢复。

2、2 逻辑存储结构

Oracle数据库从逻辑存储结构上来讲，主要包括表空间、段、区和数据块。其中，表空间由多个段组成。段由多个区组成，区由多个数据块组成。其逻辑存储单元从小到大依次为：数据块、区、段和表空间。

2、2、1 表空间

表空间是Oracle 中最大的逻辑存储结构 ，它与物理上的数据文件相对应，每个Oracle数据库都至少有一个表空间，每个表空间均可对应多个数据文件，表空间的大小等于构成该表空间的所有数据文件大小的总和。

2、3 Oracle内存结构

按照系统对内存的使用方法的不同，Oracle数据库的内存可以分为：系统全局(SGA)、程序全局区(PGA)、排序区（SORT AREA）、大型池（LARGE POOL）、Java池（JAVA POOL）。

2、3、1 系统全局区（SGA）

系统全局区（SGA）是由一组内存结构组成，它是所有用户进程共享的一块内存区域，可以包含一个数据库实例的数据或控制信息。在系统全局区（SGA）中，按照不同的作用分为：数据缓冲区、日志缓冲区和共享池。数据缓冲区用于存放最近访问的数据库信息。日志缓冲区用于存储数据库的修改操作信息。共享池用于保存最近执行的SQL语句、PL/SQL程序的数据字典信息，它是对SQL语句、PL/SQL程序进行语法分析、编译和执行的内存区域。

2、3、2 程序全局区（PGA）

程序全局区是Oracle系统分配给一个进程的私有内存区域，包含单个用户多服务器数据和控制信息。

2、3、3 排序区

排序区是Oracle系统为排序操作所产生的临时数据提供的内存空间。

2、3、4 大型池

大型池是系统全局区中可选的一个内存结构，用于提供一个大的缓冲区供数据库的备份和恢复操作使用。

2、3、5 Java 池

Java池用于在数据库中支持Java的运行。

2、4 数据字典

数据字典是Oracle自动创建并更新的一组表，主要用来存储数据的详细信息。提供了数据库结构、数据库对象空间分配和数据库用户等有关信息。数据字典的所有者为SYS用户，而数据字典表和数据字典视图都被保存在SYSTEM表空间中。Oracle数据字典是存储在数据库中的所有对象信息的知识库，保存了数据库中的对象和段的信息，如表、视图、索引、包、存储过程以及用户、权限、角色、审计和约束等相关信息。