oracle 11g 数据库结构

1. 表空间与数据文件

Oracle数据库的表空间tablespace是一个逻辑上的存储概念，如我们创建一个表，必须要指明将表存在哪个表空间中。实际上的数据物理存储在硬盘上的文件中，我们称它叫数据文件data file。一个tablespace可以由一个或多个data file组成，当然一个data file只能隶属于一个tablespace（不能劈腿哦)。

更详细点。
tablespace由多个段sengment组成，oracle把占空间的对象（如表，索引，簇cluster等）统一称为segment。Segment是由多个区间extent构成，extent又有多个块block组成，block的编号地址相邻。所以block是oracle基本的存储单元。
datafile也是由称为块单元组成，但是他们是系统块os block，windows总的os block大小一般是2048KB。
oracle block一般是os block的倍数，如8192KB。

SQL> show parameter db_block_size

NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
db_block_size integer 8192

• SYSTEM表空间用于存放系统内部表和数据字典的数据。
• SYSAUX表空间是11g以后新增的，主要用于存储系统内部常用样例用户的对象，如CRM用户的表和索引等。
• UNDOTBS1撤销表空间，用于存储修改前的数据。
• USERS表空间，用户可以在这个空间上创建对象。
• TEMP临时表空间，系统用于临时存放数据（如排序），处理完后即可释放。
  

SQL> select file_name, tablespace_name from dba_data_files;

FILE_NAME TABLESPACE_NAME
-------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\USERS01.DBF USERS
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\UNDOTBS01.DBF UNDOTBS1
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\SYSAUX01.DBF SYSAUX
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\SYSTEM01.DBF SYSTEM
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\EXAMPLE01.DBF EXAMPLE

SQL> select file_name, tablespace_name from dba_temp_files;

FILE_NAME TABLESPACE_NAME
-------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\TEMP01.DBF TEMP

2. 控制文件control file

我们平时所指的oracle数据库，主要由两部分组成，数据库database和实例instance。
database就是物理硬盘上我们看得到的各种文件，如datafile，control file，redo log file，它们保存着所有数据。
instance则是由内存（SGA）和进程组成。当oracle启动时，它将数据加载到内存中，然后通过各种进程（PMON,SMON,DBWR,LGWR,CKPT）同database保持一致（读写数据）。所以我们操作oralce实际上是在和instance打交道，然后由它来更新数据库。

其中比较重要的是控制文件control file，它是存储着oracle instance信息，datafile，log file信息的内部二进制文件。
出于安全考虑，control file不止1个，它们保存着相同的内容，如果一个control file坏了，咱们还有备份。建议不要将所有的control file放在一个地方。
数据库启动次序：读取初始化参数文件SPFILE -> 为系统全局区（SGA）分配内存 -> 读取control file，然后找到数据文件和日志文件并打开使用。

SQL> select name, status from v$controlfile;

NAME STATUS
-------------------------------------------------------------------------------- -------
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\CONTROL01.CTL
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\CONTROL02.CTL
C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\CONTROL03.CTL

3. 日志文件

日志文件分为重做日志文件（redo log file）和归档日志文件（archive log file）。

SQL> select group#, status, member from v$logfile;

GROUP# STATUS MEMBER
---------- ------- --------------------------------------------------------------------------------
3 C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\REDO03.LOG
2 C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\REDO02.LOG
1 C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\REDO01.LOG

redo log fiel有多个组group构成。一个group中能包括不止一个log file，日志信息是写到group的每个logfile中，所以一个group中的log file存储着一样的信息。当一个group写满之后就转到下一个group中，称之为日志切换。

当所有group都写满了后，就重头开始从第一个group开始，原来的内容将被覆盖丢失。如果不想被丢失，可以采用归档模式，即将数据保存到archive log file中。归档模式会给系统带来一定的性能问题。

查看database采用哪种模式：
SQL> select dbid,name,log_mode from v$database;

DBID NAME LOG_MODE
---------- --------- ------------
1232416663 ORCL NOARCHIVELOG

归档日志路径由SPFILE的log_archive_dest参数确定。

SQL> show parameter log_archive_dest;

NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
log_archive_dest string
log_archive_dest_1 string
log_archive_dest_10 string
log_archive_dest_2 string
log_archive_dest_3 string
log_archive_dest_4 string
log_archive_dest_5 string
log_archive_dest_6 string
log_archive_dest_7 string
log_archive_dest_8 string
log_archive_dest_9 string
log_archive_dest_state_1 string enable
log_archive_dest_state_10 string enable
log_archive_dest_state_2 string enable
log_archive_dest_state_3 string enable
log_archive_dest_state_4 string enable
log_archive_dest_state_5 string enable
log_archive_dest_state_6 string enable
log_archive_dest_state_7 string enable
log_archive_dest_state_8 string enable
log_archive_dest_state_9 string enable

警告日志文件alert_sid.log保存着例行的信息和错误信息，它的路经是：

SQL> select value from v$parameter where name='background_dump_dest';

VALUE
--------------------------------------------------------------------------------
c:\oracle\diag\rdbms\orcl\orcl\trace

SQL> show parameter background_dump_dest;

NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
background_dump_dest string c:\oracle\diag\rdbms\orcl\orcl\trace


用户跟踪文件是oracle出现异常时自动创建的文本文件，它与警告文件一起构成了完整的故障信息描述体系。

SQL> select value from v$parameter where name='user_dump_dest';

VALUE
--------------------------------------------------------------------------------
c:\oracle\diag\rdbms\orcl\orcl\trace

SQL> show parameter user_dump_dest;

NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
user_dump_dest string c:\oracle\diag\rdbms\orcl\orcl\trace

4. SGA

系统全局区（system global area）主要由3个区组成。

• 数据高速缓存区（data buffer cache）：存放着系统最近使用的数据块。它有3种类型：脏区（dirty buffers， 已经修改需要写回数据文件的数据块），自由区（free buffers， 不包含任何数据并可以写入的区），保留区（pinend buffers， 包含正在处理的或明确保留的区）。
• 重做日志缓冲区（redolog buffer): 保存日志信息，并在检查点checkpoint或buffer达到一定块数时由进程LGWR写入重做日志文件。
• 共享池（shared pool）：用于存储sql，pl/sql，package，dictionary，lock，character set等。分为library cache和dictionary cache。
• 大池（large pool）：可选的，可供备份和恢复操作。

4. 后台进程

• DBWn数据库写入器： 在SPFILE中的DB_WRITER_PROCESSES参数设置进程数目。
• CKPT检查点参数：可选， 重做日志切换switch时产生。修改SPFILE中的CHECKPOINT_PROCESS参数为TRUE来启动检查点进程。
• LGRW日志写入器
• SMON系统监控器：执行恢复必须的进程。
• PMON进程监控器：清除实效的用户进程，释放资源。
• ARCH归档器： 可选，参数LOG_ARCHIVE_MAX_PROCESSES用来设置进程数。
• LCKn锁：可选，并行服务器下可出现多个进程以便于通信。
• RECO恢复器：分布式数据库下的可选进程。
• Dnnn调度： 共享模式下的可选进程。一般多种通信协议情况下，每种协议至少创建一个调度进程（像路由，负责用户与服务器间的连接）。
• SNPn快照进程： 可启动多个，参数JOB_QUEUE_PROCESS。
• Pnnn并行查询进程： 参数PARALLEL_MIN_SERVERS设定启动数量。

oracle不同版本的后台进程数目不同，11g有200多个。

SQL> select name, description from v$bgprocess;

NAME DESCRIPTION
----- ----------------------------------------------------------------
PMON process cleanup
VKTM Virtual Keeper of TiMe process
DIAG diagnosibility process
.........................................
212 rows selected

5. 程序全局区PGA

PGA: process global area或者 program global area,保存私有信息和正在使用的操作系统资源信息。

SQL> show parameter pga

NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
pga_aggregate_target big integer 0


6. 数据字典

数据字典的格式（前缀）

• USER_： 记录用户自己的对象
• ALL_： 用户可以访问的所有对象
• DBA_： 数据库的所有对象
• V$_： 动态视图
• GV_：分布式环境下的同台视图（global V$）
  

基本的数据库字典

DBA_TABLES(=TABS)	所有表
DBA_TAB_COLUMNS(=COLS)	所有表的列信息
DBA_VIEWS	所有视图
DBA_SYNONYMS(=SYN)	所有同义词
DBA_SEQUENCES(=SEQ)	序列
DBA_CONSTRAINTS	约束
DBA_INDEXS(=IND)	索引的简要信息
DBA_IND_COLUMNS	索引的列信息
DBA_TRIGGERS	触发器
DBA_SOURCE	存储过程
DBA_SEGMENTS	段
DBA_EXTENTS	区间
DBA_OBJECTS	所有对象
CAT	当前用户能访问的所有基表
TAB	当前用户创建的表,视图,同义词
DICT	构成数据字典的所有表信息

按数据库组件分类的数据字典

数据库	V$DATABASE
表空间	DBA_TABLESPACES
	DBA_DATA_FILES
	DBA_FREE_SPACE
控制文件	V$CONTROLFILE
	V$PARAMETER
	V$CONTROLFILE_RECORD_SECTION
数据文件	DBA_DATA_FILES
	V$DATAFILE
	V$FILESTAT
	V$DATAFILE_HEADER
段	DBA_SEGMENTS
扩展	DBA_EXTENTS
日志	V$THREAD
	V$LOG
	V$LOGFILE
归档状态	V$DATABASE
	V$LOG
	V$ARCHIVED_LOG
	V$ARCHIVED_DEST
实例	V$INSTANCE
	V$PARAMETER
	V$SYSTEM_PARAMETER
内存状态	V$SGA
	V$SGASTAT
	V$DB_OBJECT_CACHE
	V$SQL
	V$SQLTEXT
	V$SQLAREA
后台进程	V$BGPROCESS
	V$SESSION

常用动态性能视图

V$FIXED_TABLE	列出当前发行的固定对象的说明
V$INSTANCE	显示当前实例的状态
V$LATCH	列出锁存器的统计数据
V$LIBRARYCACHE	有关库缓存性能的统计数据
V$ROLLSTAT	列出联机的回滚段的名称
V$ROWCACHE	显示活动数据字典的统计
V$SGA	有关系统全局区的总结信息
V$SGASTAT	有关系统全局区的详细信息
V$SORT_USAGE	显示临时段的大小及回话，可以看出哪些进程在进行硬盘的排序操作
V$SQLAREA	列出共享区的sql使用统计(每个sql占一行),包括sql语句在内存,分析及执行准备的统计文本限制在1000个字符内
V$SQLTEXT	在sga中属于共享sql游标的sql语句内容
V$SYSSTAT	包括基本的实例统计信息
V$SYSTEM_EVENT	包括一个事件的总等待时间
V$WAITSTAT	列出块竞争统计数据

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