oracle 的体系结构

        数据库的体系结构是指数据库的组成、工作过程与原理，以及数据在数据库中的组织与管理机制
        Oracle服务器提供开放、全面和综合的信息管理，它由Oracle数据库和Oracle实例组成。
如下图：

        管理数据库的后台进程和内存结构的集合称为 Oracle 实例
        Oracle 数据库是一个数据的集合，该集合被视为一个逻辑单元

在上图中PGA也属于内存结构，但是为了说明服务器进程和用户进程是一一对应的，所以将PGA画了出来。
在上图中，可以清晰地看出 实例是由 内存 + 后台进程 组成，而内存又包括系统全局区（SGA） + 程序全局区（PGA）。数据库则是由一些文件组成。

一、oracle实例：

• Oracle 实例是内存结构和后台进程的集合
• 启动Oracle 实例的过程，即：分配内存、启动后台进程
• Oracle 实例的内存包括SGA和PGA
• Oracle 实例的后台进程包括SMON、PMON、DBWR、LGWR、ARC、CKPT等。

（1） oracle的内存结构

①SGA:

数据库信息存储于SGA，由多个数据库进程共享
SGA包括：共享池、数据缓冲区、日志缓冲区、Large池、Java池、Stream池

• 共享池、
          共享池是对SQL、PL/SQL程序进行语法分析、编译、生成执行计划，运行执行计划。下一次在调用一模一样的语句时（语句完全相同，区分大小写），直接在共享池中搜索执行计划即可。
          共享池由库缓存和数据字典缓存组成。
          共享池的大小直接影响数据库的性能。
          共享池对所有用户都是共享的。

• 数据缓冲区、
          用于存储从磁盘数据文件中读入的数据，所有用户共享。
          服务器进程将读入的数据保存在数据缓冲区中，当后续的请求需要这些数据时可以在内存中找到，不需要再从磁盘读取，提高了读取速度。
          数据缓冲区的大小对数据库的读取速度有直接的影响。
          oracle不允许硬盘与用户直接打交道，所有的通讯必须通过数据缓冲区来实现，例如执行select操作，则是先将数据从硬盘中读入到数据缓冲区中，此后，再由数据缓冲区将数据返回给用户，在这之后对数据执行update、delete等操作都是对数据缓冲区进行的操作，经过一段时间后，数据缓冲区再将数据写回到硬盘中。

• 日志缓冲区、
          日志记录数据库的所有修改信息，日志信息首先产生于日志缓冲区。
          当日志缓冲区的日志数据达到一定数量时，由后台进程将日志数据写入日志文件中。
          相对来说，日志缓冲区对数据库的性能影响较小。
          通俗来说就是用户对数据库的dml、ddl等操作，除select外，的记录。

• Large池、

        为了进行大的后台进程操作而分配的内存空间，主要指备份恢复、大型IO操作、并行查询等。
        姑且就叫大池，为了进行大的后台进程操作而分配的内存空间，主要指备份恢复、大型IO操作、并行查询等。

• Java池、

        为了java应用而分配的内存空间。

• Stream池

        为了stream应用而分配的内存空间。

②PGA （专用连接为主，是不共享的。）

        程序全局区（PGA）包含单个服务器进程所需的数据和控制信息，比如每个session传入的SQL绑定变量、以及对该session进行控制的控制信息。如果该session进行了排序或hash连接操作，也会使用PGA中的内存。 session就是oracle服务器与数据库的单个连接。
        PGA是在用户进程连接到数据库并创建一个会话时自动分配的，保存每个与Oracle 数据库连接的用户进程所需的信息
        共享连接模式和专用连接模式，PGA的管理方式不同。现在共享连接模式已经十分少见了。
        大多情况下，采用专用连接模式。其产生的用户进程和服务器进程后面讲述。
插述oracle中三种重要进程：

一般而言，用户进程与服务器进程是一一对应的，当客户端的一个用户进程向服务器端发出请求后，服务器端就立马分配一个服务器进程与之保持联系，如下图：

         对专用连接来说，用户在客户端启动了一个应用程序，例如sql*plus，就是在客户端启动一个用户进程；与oracle服务器端连接成功后，会在服务器端生成一个服务器进程，该服务器进程作为用户进程的代理进程，代替客户端执行各种命令并把结果返回给客户端。

        用户进程一旦中止，服务器进程立刻中止。

        在9i以后实现了自动PGA管理，可以估计每个session所消耗的PGA的大小，自动分配。

( 2 )后台进程：

• PMON 进程监控进程
  清理出现故障的进程。
  释放所有当前挂起的锁定。
  释放故障进程使用的资源。

• SMON 系统监控进程
  在实例失败之后，重新打开数据库时自动恢复实例。
  整理数据文件的自由空间，将相邻区域结合起来。
  释放不再使用的临时段。

• DBWR 数据写入进程
  管理数据缓冲区，将最近使用过的块保留在内存中。
  将修改后的缓冲区数据写入数据文件中。

• LGWR 日志写入进程
  负责将日志缓冲区中的日志数据写入日志文件。
  系统有多个日志文件，该进程以循环的方式将数据写入文件。

• CKPT检查点进程：
  为了防止实例崩溃，为了尽快进行实例恢复的进程。
  检查点包括两种：完全检查点、增量检查点。

完全检查点只有下面两种情况下被触发：
1，用户发出 alter system checkpoint；
2，除了shutdown abort以外的其他方式正常关闭数据库。

增量检查点触发情况：
1，每隔三秒。
2，在线日志切换。

二、oracle的数据库：

Oracle 数据库由操作系统文件组成，这些文件为数据库信息提供实际物理存储区
Oracle 数据库包括逻辑结构和物理结构

（1）物理结构

物理组件就是Oracle数据库所使用的操作系统物理文件。
主要物理文件可分为三类：
数据文件：数据文件用于存储数据库数据，如表、索引数
据等。
控制文件：控制文件是记录数据库物理结构的二进制文件。
在线日志文件：记录对数据库的所有修改信息，用于故障恢
复。

丢失这些文件，数据库不可以继续运行，需要进行介质恢
复。
非主要物理文件包括：
参数文件、密码文件、告警和跟踪文件、归档日志文件、备份文件
丢失这些文件，数据库仍然可以继续运行，不需要进行介质恢复。

（2）逻辑结构

数据库的逻辑结构是从逻辑的角度分析数据库的组成。Oracle 的逻辑组件包括：

①表空间

• 表空间是数据库中最大的逻辑单位，一个 Oracle 数据库至少包含一个表空间，就是名为SYSTEM的系统表空间。

• 每个表空间是由一个或多个数据文件组成的，一个数据文件只能与一个表空间相关联。

• 表空间的大小等于构成该表空间的所有数据文件大小之和。
  创建表空间的语法：

 create tablespace  表空间名 
        datafile  数据文件名 ‘数据文件存放路径\数据文件名.后缀’  
        [SIZE integer [K|M]]     [AUTOEXTEND [OFF|ON]];

—— [SIZE integer [K|M]]   指定表空间大小 size 10m
—— [AUTOEXTEND [OFF|ON]]  是否进行自动扩展  

• 默认包含如下表空间（从v$tablespace中查看）：
  SYSTEM、SYSAUX、TEMP、UNDOTBS1、USERS、EXAMPLE

  SYSTEM是系统表空间，存放系统的最基本的信息，如果SYSTEM表空间坏掉，Oracle将无法启动。

  SYSAUX从10g中引入，作为SYSTEM的辅助表空间，用以减少SYSTEM表空间的负荷 。以前其他表空间中的一些组件，现在放到SYSAUX表空间中了。比如，以前SYSTEM表空间中LogMiner、以前SYSTEM表空间中Logical Standby、Spatial、以前DRSYS表空间中Oracle Text等。

  TEMP是临时表空间，当排序不能在分配的空间中完成时，就会使用磁盘排序的方式，即在Oracle实例中的临时表空间中进行。

  UNDOTBS1是撤销表空间，是UNDO类型的表空间，保存用户进行DML操作中，修改前的数据。

  USERS是数据库默认的永久表空间。
             改变默认表空间：alter database default tablespace 新表空间；
  EXAMPLE是数据库测试用例所涉及的表的所属表空间。

② 段

段是构成表空间的逻辑存储结构，段由一组区组成。
按照段所存储数据的特征，将段分为若干种类型，主要有数据段、索引段、回退段和临时段。

③区

区为段分配空间，它由连续的数据块组成。
当段中的所有空间已完全使用时，系统自动为该段分配一个新区。
区不能跨数据文件存在，只能存在于一个数据文件中。

④数据块

数据块是Oracle服务器所能分配、读取或写入的最小存储单元。
Oracle服务器以数据块为单位管理数据文件的存储空间。

⑤模式 （可以说就是用户）

模式是对用户所创建的数据库对象的总称。
模式对象包括表、视图、索引、同义词、序列、过程和程序包等。