Oracle的體系結(jié)構(gòu)

1、第1章 Oracle的體系結(jié)構(gòu)第1章Oracle的體系結(jié)構(gòu)這一章的內(nèi)容是比較枯燥的，但它是理解以后章節(jié)的基礎(chǔ)。如果有讀者在開(kāi)始時(shí)有些內(nèi)容沒(méi)有完全理解也不用太著急，可以繼續(xù)學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容，等使用了一段時(shí)間Oracle系統(tǒng)之后，一些概念就變得容易理解了。1.1 Oracle引入復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)的原因數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)引入非常復(fù)雜的內(nèi)存和外存體系結(jié)構(gòu)的主要原因是有效地管理稀有的系統(tǒng)資源。資源不足不只是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所面對(duì)的。其實(shí)，在我們五千年的人類發(fā)展歷史中，我們的祖先們一直在同資源不足作斗爭(zhēng)。歷史上糧食和土地等一直都是稀有資源，還記得我們的祖先們用什么方法來(lái)管理這些稀有資源的嗎？用戰(zhàn)爭(zhēng)，我們的先民們?yōu)榧Z

2、食而戰(zhàn)，為土地而戰(zhàn)；我們當(dāng)代人類為石油而戰(zhàn)，為市場(chǎng)而戰(zhàn)，為金錢(qián)而戰(zhàn)。那么在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中什么是稀有資源？它們又是如何來(lái)管理的呢？如果讀者接觸過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)或讀過(guò)相關(guān)的書(shū)，應(yīng)該還有印象，數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量和輸入/輸出量都是相當(dāng)大的，而這些數(shù)據(jù)一般都存在硬盤(pán)（外存）上，因此硬盤(pán)為數(shù)據(jù)庫(kù)的一類資源。為了方便介紹， 圖1-1給出了硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖 1-1從圖1-1可以看出，所有硬盤(pán)上數(shù)據(jù)的訪問(wèn)都是靠硬盤(pán)的旋轉(zhuǎn)和磁頭的移動(dòng)來(lái)完成的，這種旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中所有數(shù)據(jù)的修改操作必須在內(nèi)存中進(jìn)行，所以內(nèi)存也是數(shù)據(jù)庫(kù)的一類資源。表1-1給出內(nèi)存和外存的簡(jiǎn)單比較以幫助讀者理解本書(shū)的內(nèi)容。表 1

3、-1內(nèi) 存外存（硬盤(pán)）數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度很快很慢存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)臨時(shí)永久價(jià)錢(qián)很貴相當(dāng)便宜從表1-1的比較可知，內(nèi)存的數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度要比外存（硬盤(pán)）快得多。這是因?yàn)閮?nèi)存的數(shù)據(jù)訪問(wèn)是電子速度，而硬盤(pán)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)主要取決于機(jī)械速度。也就是說(shuō)，如果一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能夠使絕大多數(shù)（如90%以上）數(shù)據(jù)操作在內(nèi)存中完成，那么這一數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的效率將非常高。但是由于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在斷電或出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí)會(huì)消失，所以數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)還必須保證，所有的數(shù)據(jù)改動(dòng)都必須及時(shí)寫(xiě)到硬盤(pán)上，以保障不會(huì)丟失數(shù)據(jù)；即使數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰之后，所有提交過(guò)的數(shù)據(jù)都能得到完全恢復(fù)。盡管可以通過(guò)加大內(nèi)存來(lái)提高數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的效率，但在大多數(shù)情況下信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

4、和維護(hù)經(jīng)費(fèi)都是有限的。通過(guò)以上的討論，讀者應(yīng)該意識(shí)到，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中最寶貴的稀有資源是內(nèi)存。為了高效地使用內(nèi)存這種稀有資源，同時(shí)保證不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)引入了一個(gè)非常復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)。1.2 Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中常用的術(shù)語(yǔ)為了講解容易，在詳細(xì)討論Oracle體系結(jié)構(gòu)之前，先介紹一下相關(guān)的名詞和術(shù)語(yǔ)。在這里只給出實(shí)用的解釋，并不追求學(xué)術(shù)上的嚴(yán)謹(jǐn)。l 進(jìn)程（process）：一段在內(nèi)存中正在運(yùn)行的程序。如果沒(méi)有學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)相關(guān)課程，可以把進(jìn)程想象成能夠自動(dòng)完成某些特定任務(wù)的任何東西，如訓(xùn)練有素的狗狗、跑龍?zhí)椎牡?。l 后臺(tái)進(jìn)程（background proc

5、ess）：進(jìn)程的一種，在內(nèi)存中運(yùn)行時(shí)，不占顯示，而且它的優(yōu)先級(jí)比前臺(tái)進(jìn)程低?？梢灾挥幸粋€(gè)前臺(tái)進(jìn)程，但可以有多個(gè)后臺(tái)進(jìn)程。l 緩沖區(qū)（buffer）：一段用來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)。l 主機(jī)（host）：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的另一個(gè)稱呼。l 服務(wù)器（server）：一臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)中向其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供一項(xiàng)或多項(xiàng)服務(wù)的主機(jī)。l 客戶機(jī)（client）：一臺(tái)使用由服務(wù)器（server）提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1.3 Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為了能使Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)滿足商業(yè)用戶的要求，Oracle引入了如圖1-2所示的復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)。圖 1-2以上這個(gè)復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)主要包括Oracle服務(wù)器（se

6、rver）（而服務(wù)器又是由Oracle實(shí)例（instance）和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)（database）組成），還包括一些其他的關(guān)鍵文件、用戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程等。Oracle服務(wù)器（server）由Oracle實(shí)例（instance）和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)（database）兩大部分組成。它是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，提供了一致、開(kāi)放和多樣的信息管理的方法和途徑。服務(wù)器中的一些結(jié)構(gòu)并不在處理SQL語(yǔ)句時(shí)使用，它們是為了改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的效率或數(shù)據(jù)的恢復(fù)等而設(shè)計(jì)的。1.4 Oracle服務(wù)器（server）Oracle服務(wù)器（server）可以有以下3種安裝方式。（1）基于主機(jī)方式：在此種配置下，用戶直接在

7、安裝了數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)上登錄Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。（2）客戶端-服務(wù)器（client-server）（兩層模型）方式：數(shù)據(jù)庫(kù)和客戶終端分別安裝在不同的計(jì)算機(jī)上，用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從個(gè)人計(jì)算機(jī)（客戶端）上訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。（3）客戶端-應(yīng)用服務(wù)器-服務(wù)器（client- application server-server）（三層模型）：用戶首先從自己的個(gè)人計(jì)算機(jī)登錄應(yīng)用服務(wù)器，再通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器訪問(wèn)真正的數(shù)據(jù)庫(kù)。1.5 Oracle實(shí)例（instance）Oracle實(shí)例（instance）是一種訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)制，它是由內(nèi)存結(jié)構(gòu)和一些后臺(tái)進(jìn)程組成的。它的內(nèi)存結(jié)構(gòu)也稱為系統(tǒng)全局區(qū)（system global are

8、a，SGA）。系統(tǒng)全局區(qū)是實(shí)例的最基本的部件之一。實(shí)例的后臺(tái)進(jìn)程中有5個(gè)是必需的，即這5個(gè)后臺(tái)進(jìn)程中的任何一個(gè)沒(méi)有啟動(dòng)，實(shí)例將自動(dòng)關(guān)閉。這5個(gè)后臺(tái)進(jìn)程分別是SMON、PMON、DBWR、LGWR和CKPT。在OCP考題中有時(shí)可能會(huì)問(wèn)哪些后臺(tái)進(jìn)程是可選的？除了這5個(gè)都是可選的。實(shí)例一啟動(dòng)就分配系統(tǒng)全局區(qū)和啟動(dòng)所需的后臺(tái)進(jìn)程。這里應(yīng)該指出的是，每個(gè)實(shí)例只能操作一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，而且它不可以操作其他的數(shù)據(jù)庫(kù)。但是反過(guò)來(lái)是不成立的，因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以同時(shí)被幾個(gè)實(shí)例操作（在Oracle集群中）。系統(tǒng)全局區(qū)（SGA）中包含了以下幾個(gè)內(nèi)存結(jié)構(gòu)：共享池（shared pool）、數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)（database

9、buffer cache）、重做日志緩沖區(qū)（redo log buffer）和其他的一些結(jié)構(gòu)（如鎖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）等。1.6 Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)的一個(gè)集合，Oracle把這些數(shù)據(jù)作為一個(gè)完整的單位來(lái)處理。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)也叫做物理（外存）結(jié)構(gòu)，它為數(shù)據(jù)庫(kù)信息提供了真正的物理存儲(chǔ)，它是由以下3類操作系統(tǒng)文件組成的。（1）控制文件（control files）：包含了維護(hù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)一致性所需的信息。（2）重做日志文件（redo log files）：包含了當(dāng)系統(tǒng)崩潰后進(jìn)行恢復(fù)所需記錄的變化信息。（3）數(shù)據(jù)文件（data files）：包含了數(shù)據(jù)庫(kù)中真正的數(shù)據(jù)。1.7 Ora

10、cle其他的關(guān)鍵文件除了以上3類數(shù)據(jù)庫(kù)文件之外，Oracle服務(wù)還需要其他的一些文件，這些文件不屬于數(shù)據(jù)庫(kù)。其中包括：l 初始化參數(shù)文件（parameter files）：定義了實(shí)例的特性，如系統(tǒng)全局區(qū)中一些內(nèi)存結(jié)構(gòu)的大小、DBWR的個(gè)數(shù)。l 密碼文件（password files）：包含了數(shù)據(jù)庫(kù)管理員或操作員用戶在啟動(dòng)和關(guān)閉實(shí)例時(shí)所需的密碼。雖然Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)提供了相當(dāng)完善的安全管理機(jī)制，但是在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有開(kāi)啟時(shí)如何驗(yàn)證要啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的人是真正的數(shù)據(jù)庫(kù)管理員或操作員呢？這就是Oracle引入密碼文件的原因。l 歸檔重做日志文件（archived redo log files）：是

11、重做日志文件的脫機(jī)備份。在系統(tǒng)崩潰后進(jìn)行恢復(fù)時(shí)可能需要這些文件。1.8 建立與Oracle實(shí)例的連接Oracle實(shí)例（instance）是用Oracle的STARTUP命令啟動(dòng)的（該命令將在后面的章節(jié)中詳細(xì)介紹）。它的啟動(dòng)就意味著SGA的所有內(nèi)存結(jié)構(gòu)都已生成，所有必需的后臺(tái)進(jìn)程都已在內(nèi)存中運(yùn)行。那么此時(shí)用戶又是如何使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)呢？用戶在向Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)出SQL命令之前必須與實(shí)例（instance）建立連接。用戶啟動(dòng)一個(gè)工具如SQL*Plus，或運(yùn)行一個(gè)利用Oracle工具開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，如用Oracle Forms開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序時(shí)，這個(gè)工具或應(yīng)用程序就被作為一個(gè)用戶進(jìn)程來(lái)執(zhí)行。

12、用戶進(jìn)程是不能直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的。在專用連接的情況下（也是默認(rèn)），當(dāng)一個(gè)用戶登錄Oracle服務(wù)器時(shí)（如在SQL*Plus的提示下輸入用戶名和密碼），如果登錄成功（即用戶名和密碼都準(zhǔn)確無(wú)誤），Oracle就在服務(wù)器所運(yùn)行的計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程。在這種連接下，該服務(wù)器進(jìn)程只能為這個(gè)用戶進(jìn)程提供服務(wù)。用戶進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程是一對(duì)一的關(guān)系。用戶進(jìn)程向服務(wù)器進(jìn)程發(fā)請(qǐng)求，服務(wù)器進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)際的操作并把所得的結(jié)果返回給用戶進(jìn)程。就好像一個(gè)大富豪想炒股票，但又不懂股票市場(chǎng)的運(yùn)作，于是他請(qǐng)了一位股票經(jīng)紀(jì)人。這位富豪就相當(dāng)于用戶進(jìn)程，而股票經(jīng)紀(jì)人就相當(dāng)于服務(wù)器進(jìn)程，股票市場(chǎng)就相當(dāng)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。一

13、個(gè)用戶每次登錄Oracle服務(wù)器，如果成功，該用戶就與Oracle服務(wù)器建立了連接，而這種連接又叫做會(huì)話。一個(gè)會(huì)話始于用戶成功地登錄Oracle服務(wù)器，終止于用戶退出或非正常終止連接。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶可能同時(shí)有多個(gè)會(huì)話存在，即用相同的用戶名和密碼同時(shí)登錄多次。1.9 各種不同的連接方式連接是用戶進(jìn)程與Oracle服務(wù)器之間的通信路徑。與Oracle服務(wù)器（server）的3種安裝方式相對(duì)應(yīng)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶可能用以下3種方式之一與Oracle服務(wù)器連接。（1）基于主機(jī)方式：此時(shí)的用戶進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程是在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的相同的操作系統(tǒng)上的，用戶進(jìn)程與Oracle服務(wù)器之間的通信路徑是通過(guò)操作系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)

14、程通信（inter process communication，IPC）機(jī)制來(lái)建立的。（2）客戶端-服務(wù)器（client-server）（兩層模型）方式：用戶進(jìn)程與Oracle服務(wù)器之間的通信是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如TCP/IP）來(lái)完成的。（3）客戶端-應(yīng)用服務(wù)器-服務(wù)器（client- application server- server）（三層模型）：用戶的個(gè)人計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信，而這個(gè)應(yīng)用服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器又是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)相連的。例如，用戶使用瀏覽器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行NT服務(wù)器上的應(yīng)用程序，而NT服務(wù)器又從運(yùn)行在UNIX主機(jī)上的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)。以

15、上所介紹的連接是用戶進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程的一對(duì)一的連接，也稱為專用服務(wù)器連接（dedicated server connection）。除了這種連接外，在聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（online transaction processing，OLTP）系統(tǒng)的配置時(shí)還有另外的一種連接，它在Oracle9i之前的版本中稱為多線程（MTS）連接，在Oracle 9i或以后的版本中稱為共享服務(wù)器（shared server）連接。有關(guān)這種連接在Oracle的網(wǎng)絡(luò)和調(diào)優(yōu)的書(shū)籍中介紹。1.10 服務(wù)器進(jìn)程當(dāng)Oracle創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程的同時(shí)要為該服務(wù)器進(jìn)程分配一個(gè)內(nèi)存區(qū)，這個(gè)內(nèi)存區(qū)稱為程序全局區(qū)（program glob

16、al area，PGA）。與SGA不同，PGA是一個(gè)私有的內(nèi)存區(qū)，是不能共享的，是只屬于一個(gè)進(jìn)程的。它隨著進(jìn)程的創(chuàng)建而被分配，隨著進(jìn)程的終止而被回收。在專用服務(wù)器進(jìn)程的配置情況下，程序全局區(qū)包括了以下結(jié)構(gòu)：（1）排序區(qū)（sort area）：用于處理SQL語(yǔ)句所需的排序。（2）游標(biāo)狀態(tài)區(qū)（cursor state）：用于指示會(huì)話當(dāng)前所使用的SQL語(yǔ)句的處理狀態(tài)。（3）會(huì)話信息區(qū)（session information）：包括了會(huì)話的用戶權(quán)限和優(yōu)化統(tǒng)計(jì)信息。（4）堆棧區(qū)（stack space）：包括了其他的會(huì)話變量。如果是共享服務(wù)器進(jìn)程或多線程的配置，以上這些結(jié)構(gòu)除了堆棧區(qū)外大部分將存在SGA

17、中。如果有l(wèi)arge pool，它們就會(huì)被存在large pool，否則它們就會(huì)被存在共享池中。1.11 Oracle執(zhí)行SQL查詢語(yǔ)句的步驟如果用戶在SQL*Plus下輸入了如下的查詢語(yǔ)句：SELECT * FROM dept;，那么Oracle又是如何來(lái)處理這個(gè)語(yǔ)句的呢？SQL語(yǔ)句的執(zhí)行主要由用戶進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程來(lái)完成，其他的一些進(jìn)程可能要輔助完成這一過(guò)程。查詢語(yǔ)句與其他的SQL語(yǔ)句有所不同，如果一個(gè)查詢語(yǔ)句執(zhí)行成功，它要返回查詢的結(jié)果。而其他的SQL語(yǔ)句只是返回執(zhí)行成功或失敗的信息。查詢語(yǔ)句的處理主要包括以下3個(gè)階段：編譯（parse）、執(zhí)行（execute）和提取數(shù)據(jù)（fetch）。l

18、 編譯（parse）：在進(jìn)行編譯時(shí)，服務(wù)器進(jìn)程會(huì)將SQL語(yǔ)句的正文放入共享池（shared pool）的庫(kù)高速緩存（library cache）中并將完成以下處理： 首先在共享池中搜索是否有相同的SQL語(yǔ)句（正文），如果沒(méi)有就進(jìn)行后續(xù)的處理。 檢查該SQL語(yǔ)句的語(yǔ)法是否正確。 通過(guò)查看數(shù)據(jù)字典來(lái)檢查表和列的定義。 對(duì)所操作的對(duì)象加編譯鎖（parse locks）以便在編譯語(yǔ)句期間這些對(duì)象的定義不能被改變。 檢查所引用對(duì)象的用戶權(quán)限。 生成執(zhí)行該SQL語(yǔ)句所需的優(yōu)化的執(zhí)行計(jì)劃（執(zhí)行步驟）。 將SQL語(yǔ)句和執(zhí)行計(jì)劃裝入共享的SQL區(qū)。以上的每一步操作都是在處理正確時(shí)才進(jìn)行后續(xù)的處理。如果不正確，就

19、返回錯(cuò)誤。l 執(zhí)行（execute）：Oracle服務(wù)器進(jìn)程開(kāi)始執(zhí)行SQL語(yǔ)句是因?yàn)樗勋@得了執(zhí)行SQL語(yǔ)句所需的全部資源和信息。l 提取數(shù)據(jù)（fetch）：Oracle服務(wù)器進(jìn)程選擇所需的數(shù)據(jù)行，并在需要時(shí)將其排序，最后將結(jié)果返回給用戶（進(jìn)程）。1.12 共享池（shared pool）SGA中的共享池（shared pool）是由庫(kù)高速緩存（library cache）和數(shù)據(jù)字典高速緩存（data dictionary cache）兩部分所組成。服務(wù)器進(jìn)程將SQL（也可能是PL/SQL）語(yǔ)句的正文和編譯后的代碼（parsed code）以及執(zhí)行計(jì)劃都放在共享池（shared pool）的庫(kù)

20、高速緩存中。在進(jìn)行編譯時(shí)，服務(wù)器進(jìn)程首先會(huì)在共享池中搜索是否有相同的SQL或PL/SQL語(yǔ)句（正文），如果有就不進(jìn)行任何后續(xù)的編譯處理，而是直接使用已存在的編譯后的代碼和執(zhí)行計(jì)劃。U提示：庫(kù)高速緩存包含了共享SQL區(qū)和共享PL/SQL區(qū)兩部分，它們分別存放SQL和PL/SQL語(yǔ)句以及相關(guān)的信息。要想共享SQL或PL/SQL語(yǔ)句，第一，庫(kù)高速緩存（library cache）要足夠大，因?yàn)橹挥羞@樣要共享的SQL或PL/SQL語(yǔ)句才不會(huì)很快地淘汰出內(nèi)存。第二，SQL或PL/SQL語(yǔ)句要是能共享的通用代碼（generic code），因?yàn)镺racle是通過(guò)比較SQL或PL/SQL語(yǔ)句的正文來(lái)決定兩個(gè)

21、語(yǔ)句是否相同的，只有當(dāng)兩個(gè)語(yǔ)句的正文完全相同時(shí)Oracle才重用已存在的編譯后的代碼和執(zhí)行計(jì)劃。這里通過(guò)以下的實(shí)例來(lái)進(jìn)一步解釋這一點(diǎn)。讀者猜如下的兩個(gè)SQL語(yǔ)句是否相同？select * from emp where sal = 1500; 和select * from emp where sal = 1501;答案是不相同的（在Oracle默認(rèn)的配置下，Oracle 8i和Oracle 9i以及更高的版本可以通過(guò)重新設(shè)置CURSOR_SHARING參數(shù)來(lái)修改默認(rèn)配置，有興趣的讀者可參閱Oracle調(diào)優(yōu)方面的書(shū)籍）?？梢酝ㄟ^(guò)使用綁定變量的方式來(lái)重寫(xiě)以上的SQL語(yǔ)句，如下：select * fr

22、om emp where sal = &v_sal;這個(gè)語(yǔ)句就是可以共享的通用代碼，因?yàn)樽兞坎皇窃诰幾g階段而是在運(yùn)行階段賦值的。引入庫(kù)高速緩存（library cache）的目的是共享SQL或PL/SQL代碼。那么Oracle又是怎樣有效地管理庫(kù)高速緩存（library cache）的呢？Oracle是使用一個(gè)稱為L(zhǎng)RU（least recently used）的隊(duì)列（list）或算法（algorithm）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)高速緩存的管理的。LRU隊(duì)列的算法大致如下：剛使用的內(nèi)存塊（的地址）放在LRU隊(duì)列的頭上（最前面），當(dāng)一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程需要庫(kù)高速緩存的內(nèi)存空間而又沒(méi)有空閑的內(nèi)存空間時(shí)，該進(jìn)程就從LR

23、U隊(duì)列的尾部（最后面）獲得所需的內(nèi)存塊，這些內(nèi)存塊一旦被使用，它們（的地址）就立即放在LRU隊(duì)列的最前面。這樣那些長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)使用過(guò)的內(nèi)存塊將自然地移到LRU隊(duì)列的尾部而被最先使用。從以上的討論可知，為了能夠共享SQL或PL/SQL的代碼，庫(kù)高速緩存要足夠大，因?yàn)檫@樣那些可以共享的SQL或PL/SQL代碼才不會(huì)被很快地淘汰出內(nèi)存。不過(guò)Oracle并沒(méi)有給出直接設(shè)置庫(kù)高速緩存大小的方法，只能通過(guò)設(shè)置共享池的大小來(lái)間接地設(shè)置庫(kù)高速緩存的大小。介紹完了庫(kù)高速緩存，接下來(lái)將介紹數(shù)據(jù)字典高速緩存（data dictionary cache）。當(dāng)Oracle在執(zhí)行SQL語(yǔ)句時(shí)，服務(wù)器進(jìn)程將把數(shù)據(jù)文件、表、索引

24、、列、用戶和其他的數(shù)據(jù)對(duì)象的定義和權(quán)限的信息放入數(shù)據(jù)字典高速緩存。如果在這之后，有進(jìn)程（用戶）需要同樣的信息，如表和列的定義，那么所有的這些信息將從數(shù)據(jù)字典高速緩存中獲得。因?yàn)橐陨纤f(shuō)的這些信息都是存在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)字典中，這也可能就是該部分內(nèi)存叫做數(shù)據(jù)字典高速緩存的原因。表和列的定義等重用的機(jī)會(huì)要比SQL語(yǔ)句大，因此為了能達(dá)到共享這些信息的目的，數(shù)據(jù)字典高速緩存應(yīng)該盡可能設(shè)置得大一些。不過(guò)與庫(kù)高速緩存一樣，Oracle并沒(méi)有給出直接設(shè)置數(shù)據(jù)字典高速緩存大小的方法，只能通過(guò)設(shè)置共享池的大小來(lái)間接地設(shè)置數(shù)據(jù)字典高速緩存的大小。在Oracle9i之前的版本，可以通過(guò)修改參數(shù)文件中的SHA

25、RED_POOL_ SIZE的值來(lái)改變共享池的大小，但一定要重新啟動(dòng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。在Oracle 9i或以后的版本中，也可以使用類似于例1-1的命令來(lái)改變共享池的大小：例1-1SQL ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 32M;系統(tǒng)已更改。但是所改變共享池的大小受限于SGA_MAX_SIZE參數(shù)。這個(gè)參數(shù)將在以后的章節(jié)中詳細(xì)地介紹。N 注意：在本書(shū)中采用如下的約定：l SQL為SQL*Plus的提示符。l 沒(méi)有陰影的內(nèi)容為要輸入的SQL語(yǔ)句或SQL*Plus命令等。如在例1-1中要輸入ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE

26、= 32M;。l 陰影中的內(nèi)容為系統(tǒng)顯示（輸出）的結(jié)果。如在例1-1中的“系統(tǒng)已更改?！薄提示：即使把共享池設(shè)置得足夠大并且所使用的SQL或PL/SQL語(yǔ)句也是能共享的代碼，Oracle也并不能一定使用內(nèi)存（共享池）中的代碼。例如當(dāng)有用戶修改了某個(gè)對(duì)象的定義之后，所有使用這個(gè)對(duì)象的內(nèi)存（共享池）中的代碼全部被Oracle設(shè)置為無(wú)效，因此在使用時(shí)必須重新編譯。1.13 數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)（database buffer cache）如果用戶發(fā)出了以下的SQL語(yǔ)句：SELECT * FROM emp，Oracle又是怎樣提取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)呢？服務(wù)器進(jìn)程將首先在數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)（database b

27、uffer cache）中搜尋所需的數(shù)據(jù)，如果找到了就直接使用而不進(jìn)行磁盤(pán)操作，如果沒(méi)找到就將進(jìn)行磁盤(pán)操作把數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)讀入到數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中。從以上的討論可知，為了能夠共享數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)要足夠的大，因?yàn)檫@樣那些可以共享的數(shù)據(jù)才不會(huì)被很快地淘汰出內(nèi)存。Oracle也是使用一個(gè)叫做LRU（least recently used）的隊(duì)列（list）或算法（algorithm）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的管理?？梢允褂脜?shù)文件中的DB_BLOCK_SIZE和DB_BLOCK_BUFFERS兩個(gè)參數(shù)來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的大小。其中DB_BLOCK_SIZE為Oracle數(shù)據(jù)塊（

28、內(nèi)存緩沖區(qū)）的大小，在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中內(nèi)存和外存的數(shù)據(jù)塊的大小是相同的。DB_BLOCK_BUFFERS為內(nèi)存緩沖區(qū)的個(gè)數(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)大小為這兩個(gè)參數(shù)的乘積。但是DB_BLOCK_SIZE的值是在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)設(shè)定的，如果要改變?cè)搮?shù)的值一般需要重建數(shù)據(jù)庫(kù)。因此多數(shù)情況下只能通過(guò)改變DB_BLOCK_BUFFERS的值來(lái)調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)大小。但一定得重新啟動(dòng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。在Oracle 9i或以后的版本中，Oracle引入了另一個(gè)參數(shù)DB_CACHE_SIZE，這個(gè)參數(shù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，即可以在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地改變?cè)搮?shù)。可以使用類似于 例1-2的命令來(lái)改變數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的

29、大小：例1-2SQL ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE = 48M;系統(tǒng)已更改。1.14 內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)（v$db_cache_advice）Oracle 9i或以后的版本還提供了一個(gè)稱為內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)（v$db_cache_advice）的工具來(lái)幫助獲得調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的統(tǒng)計(jì)信息。內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)一共有3種狀態(tài)：（1）ON：該工具打開(kāi)，為該工具分配內(nèi)存并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的收集。要有一定的內(nèi)存和CPU開(kāi)銷。（2）READY：該工具關(guān)閉，為該工具分配內(nèi)存但不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的收集，因此沒(méi)有CPU的開(kāi)銷。（3）OFF：該工具關(guān)閉，不為該工具分配內(nèi)存也不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的收集，因此

30、既沒(méi)有內(nèi)存的開(kāi)銷也沒(méi)有CPU開(kāi)銷?？梢酝ㄟ^(guò)修改初始化參數(shù)DB_CACHE_ADVICE的值來(lái)改變?cè)摴ぞ叩臓顟B(tài)。這一參數(shù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，因此可以使用ALTER SYSTEM命令來(lái)修改。例如可以利用類似于例1-3的SQL語(yǔ)句來(lái)查看它的狀態(tài)：例1-3SQL select id, name, block_size, advice_status 2 from v$db_cache_advice; ID NAME BLOCK_SIZE ADV - - - - 3 DEFAULT 4096 ON 3 DEFAULT 4096 ON 3 DEFAULT 4096 ON 3 DEFAULT 4096 ON 3

31、DEFAULT 4096 ON 已選擇20行。 此時(shí)，例1-3的顯示結(jié)果表明了內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)是在開(kāi)啟狀態(tài)。U提示：顯示結(jié)果中的表示省略了一些行的顯示。之后可以使用類似于例1-4的命令將內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)（v$db_cache_advice）工具關(guān)閉：例1-4SQL alter system set db_cache_advice = off;系統(tǒng)已更改。這時(shí)可以再使用類似于例1-5的SQL語(yǔ)句來(lái)查看它的狀態(tài)：例1-5SQL select id, name, block_size, advice_status 2 from v$db_cache_advice; ID NAME BLOCK_SIZE

32、ADV- - - - 3 DEFAULT 4096 OFF 3 DEFAULT 4096 OFF 3 DEFAULT 4096 OFF 3 DEFAULT 4096 OFF 3 DEFAULT 4096 OFF 已選擇20行。 此時(shí)，例1-5的顯示結(jié)果表明已成功地關(guān)閉了內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)（詳細(xì)地介紹該工具的使用已超出了本書(shū)的范圍，有興趣的讀者可參閱Oracle 9i/10g調(diào)優(yōu)方面的書(shū)籍）。1.15 重做日志緩沖區(qū)（redo log buffer）從理論上來(lái)講，如果數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)崩潰，根本沒(méi)有必要引入重做日志緩沖區(qū)（redo log buffer）。引入重做日志緩沖區(qū)的主要目的（在Oracle 8i之

33、前的版本中也是惟一的目的）就是數(shù)據(jù)的恢復(fù)。Oracle在使用任何DML或DDL操作改變數(shù)據(jù)之前都將恢復(fù)所需的信息，即在寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)之前，先寫(xiě)入重做日志緩沖區(qū)。與執(zhí)行查詢語(yǔ)句有所不同，Oracle在執(zhí)行DML語(yǔ)句時(shí)只有編譯（parse）和執(zhí)行（execute）兩個(gè)階段。以下是Oracle執(zhí)行UPDATE語(yǔ)句的步驟：（1）如果數(shù)據(jù)和回滾數(shù)據(jù)不在數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中，Oracle服務(wù)器進(jìn)程將把它們從數(shù)據(jù)文件中讀到數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中。（2）Oracle服務(wù)器進(jìn)程在要修改的數(shù)據(jù)行上加鎖（行一級(jí)的鎖）。（3）Oracle服務(wù)器進(jìn)程將數(shù)據(jù)的變化信息和回滾所需的信息都記錄在重做日志緩沖 區(qū)中。（4）Ora

34、cle服務(wù)器進(jìn)程將回滾所需的原始值和對(duì)數(shù)據(jù)所做的修改都寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)高速 緩沖區(qū)（database buffer cache）。之后在數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中所有的這些數(shù)據(jù)塊都將被標(biāo)為臟緩沖區(qū)，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)外存的數(shù)據(jù)是不同的（不一致的）。Oracle處理INSERT或DELETE語(yǔ)句的步驟與處理UPDATE語(yǔ)句的步驟大體相同。N 注意：有關(guān)回滾數(shù)據(jù)在本書(shū)的后面章節(jié)中還要介紹，讀者也可以參閱筆者的另一本書(shū)從實(shí)踐中學(xué)習(xí)Oracle/SQL一書(shū)12.20節(jié)的258259頁(yè)。1.16 大池（large pool）和Java池（Java pool）除了以上所介紹的內(nèi)存結(jié)構(gòu)之外，SGA中還有可能包含large poo

35、l和Java pool兩個(gè)可選的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。引入large pool的主要目的應(yīng)該是提高效率。large pool是一個(gè)相對(duì)比較簡(jiǎn)單的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，與shared pool不同的是它沒(méi)有LRU隊(duì)列。在多線程（MTS）或共享服務(wù)器（shared server）連接時(shí)，Oracle服務(wù)器進(jìn)程的PGA的大部分區(qū)域（也叫UGA）將放入large pool（stack space 除外）。另外在大規(guī)模I/O及備份和恢復(fù)操作時(shí)可能使用該區(qū)?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置參數(shù)LARGE_POOL_SIZE的值來(lái)配置large pool的大小。該參數(shù)也是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)。引入Java pool的目的是能夠編譯Java語(yǔ)言的命令。如果要使

36、用Java語(yǔ)言就必須設(shè)置Java pool。Java語(yǔ)言在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)與PL/SQL語(yǔ)言幾乎完全相同。可以通過(guò)設(shè)置參數(shù)JAVA_POOL_SIZE的值來(lái)配置Java pool的大小。其數(shù)字的單位是字節(jié)（bytes）。在Oracle 9i中Java pool的默認(rèn)大小為24MB。1.17 內(nèi)存緩沖區(qū)大小的設(shè)定在Oracle 9i之前的版本中，只能通過(guò)設(shè)置初始化參數(shù)文件中的一些參數(shù)來(lái)間接地設(shè)置SGA的大小，如DB_BLOCK_BUFFERS、LOG_BUFFER、SHARED_POOL_SIZE等。而且所有的這些參數(shù)都是靜態(tài)的，即當(dāng)修改完初始化參數(shù)文件中這些參數(shù)的值之后必須重新啟動(dòng)O

37、racle數(shù)據(jù)庫(kù)。在Oracle9i以后的版本中，SGA為動(dòng)態(tài)的。SGA中的內(nèi)存緩沖區(qū)，如數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)（database buffer cache）和共享池（shared pool）等都可以動(dòng)態(tài)地增加和減少。Oracle是利用所謂的區(qū)組（granule）來(lái)管理SGA的內(nèi)存的。區(qū)組（granule）就是一片連續(xù)的虛擬內(nèi)存區(qū)。區(qū)組是Oracle分配和回收內(nèi)存區(qū)的基本單位。區(qū)組的大小取決于所估計(jì)的SGA的大小。如果SGA的尺寸小于128MB，區(qū)組的大小就是4MB。如果SGA的尺寸大于或等于128MB，區(qū)組的大小就為16MB。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)一旦啟動(dòng)，SGA中的每個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)就會(huì)獲得所需的區(qū)組。

38、SGA中至少包括3個(gè)區(qū)組：一個(gè)是SGA固定區(qū)（其中包含了重做日志緩沖區(qū)）；一個(gè)是數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)；一個(gè)是共享池。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理員可通過(guò)ALTER SYSTEM SET命令來(lái)分配和回收區(qū)組。但總的內(nèi)存大小不能超過(guò)參數(shù)SGA_MAX_SIZE所設(shè)定的值。該參數(shù)的單位是字節(jié)。動(dòng)態(tài)分配和回收內(nèi)存的最大好處是在調(diào)整內(nèi)存緩沖區(qū)大小時(shí)不需要重新啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)。這一點(diǎn)對(duì)那些24小時(shí)運(yùn)營(yíng)7天營(yíng)業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是至關(guān)重要的。1.18 內(nèi)存緩沖區(qū)信息的獲取可以使用例1-6的命令來(lái)獲得參數(shù)SGA_MAX_SIZE的值：例1-6SQL show parameter該命令將顯示出參數(shù)文件中可以設(shè)置的全部參數(shù)。另外也可以

39、使用例1-7的命令來(lái)獲得SGA的相關(guān)信息：例1-7SQL show sgaTotal System Global Area 122755896bytesFixed Size 453432 bytesVariable Size 71303168 bytesDatabase Buffers 50331648 bytesRedo Buffers 667648 bytes也可以先使用例1-8和例1-9的SQL*Plus命令來(lái)格式化顯示輸出：例1-8SQL col name for a20例1-9SQL col value for a25之后，利用數(shù)據(jù)字典v$parameter使用例1-10的SQL查詢

40、語(yǔ)句來(lái)獲得參數(shù)SGA_MAX_SIZE的值：例1-10SQL select name, type, value 2from v$parameter 3where name = sga_max_size;NAME TYPE VALUE - - -sga_max_size 6 122755896 介紹完了SGA的各個(gè)部分內(nèi)存緩沖區(qū)之后，下面開(kāi)始詳細(xì)地討論Oracle的主要后臺(tái)進(jìn)程。1.19 重做日志寫(xiě)進(jìn)程（LGWR）及快速提交（fast commit）重做日志寫(xiě)進(jìn)程（LOG writer，LGWR）負(fù)責(zé)將重做日志緩沖區(qū)的記錄順序地寫(xiě)到重做日志文件中。為了更好地理解LOG writer的操作原理，在

41、這里先介紹一下Oracle提交（commit）語(yǔ)句是如何工作的。Oracle服務(wù)器是使用了一種稱為快速提交（fast commit）的技術(shù)，該技術(shù)既能保證Oracle系統(tǒng)的效率又能保證在系統(tǒng)崩潰的情況下所有提交的數(shù)據(jù)可以得到恢復(fù)。為此Oracle系統(tǒng)引入了系統(tǒng)變化數(shù)（system change number，SCN）。無(wú)論任何時(shí)候只要某個(gè)事務(wù)（transaction）被提交，Oracle服務(wù)器都將產(chǎn)生一個(gè)SCN（號(hào)碼）并將其賦予該事務(wù)的所有數(shù)據(jù)行。在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中SCN是單調(diào)遞增的并且是惟一的。為了避免在進(jìn)行一致性檢驗(yàn)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)鐘可能引發(fā)的問(wèn)題，Oracle服務(wù)器將SCN作為Oracle的內(nèi)

42、部時(shí)間戳來(lái)保證數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)的同步和數(shù)據(jù)的讀一致性。當(dāng)在SQL*Plus中發(fā)了commit語(yǔ)句之后，Oracle的內(nèi)部操作步驟如下：（1）服務(wù)器進(jìn)程將把提交的記錄連同所產(chǎn)生的SCN（號(hào)碼）一起寫(xiě)入重做日志緩沖區(qū)中。（2）重做日志寫(xiě)進(jìn)程（LGWR）將把重做日志緩沖區(qū)中一直到所提交的記錄（包括該記錄）的所有記錄連續(xù)地寫(xiě)到重做日志文件中。在此之后，Oracle服務(wù)器就可以保證即使在系統(tǒng)崩潰的情況下所有提交的數(shù)據(jù)也可以得到恢復(fù)。（3）Oracle通知用戶（進(jìn)程）提交已經(jīng)完成。（4）服務(wù)器進(jìn)程將修改數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的相關(guān)數(shù)據(jù)的狀態(tài)并釋放資源和打開(kāi) 鎖等。此時(shí)可能這些數(shù)據(jù)并未被寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中，這時(shí)這些

43、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)被標(biāo)為臟緩沖區(qū)，因?yàn)橄嗤臄?shù)據(jù)在內(nèi)外存中為不同的版本。數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)是由DBWR寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中的。曾有不少學(xué)生問(wèn)過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題：“為什么不同時(shí)寫(xiě)兩個(gè)數(shù)據(jù)文件呢？”O(jiān)racle的這種解決方案的最大好處是在保證不丟失數(shù)據(jù)的同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的效率不會(huì)受到很大影響。因?yàn)橹刈鋈罩疚募械挠涗浭且宰罹o湊的格式存放的，所以它的I/O量要比對(duì)數(shù)據(jù)文件的操作少得多。另外LGWR是順序地將重做日志緩沖區(qū)中的記錄寫(xiě)到重做日志文件中的，這樣其I/O速度要比將數(shù)據(jù)塊寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中快得多。重做日志寫(xiě)進(jìn)程（LGWR）要在下列情況下將重做日志緩沖區(qū)的記錄（內(nèi)存）順序地寫(xiě)到重做日志文件（外存）中：l 當(dāng)某個(gè)事務(wù)被

44、提交時(shí)。l 當(dāng)重做日志緩沖區(qū)中變化的記錄超過(guò)一兆字節(jié)（1MB）時(shí)。l 當(dāng)重做日志緩沖區(qū)中所存的記錄已超過(guò)緩沖區(qū)容量的1/3。l 在DBWR將數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中修改過(guò)的數(shù)據(jù)塊寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件之前。l 每3秒鐘。因?yàn)樵谶M(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)時(shí)需要重做日志數(shù)據(jù)，所以重做日志寫(xiě)進(jìn)程（LGWR）只有在重做日志數(shù)據(jù)寫(xiě)到重做日志文件（磁盤(pán)）上時(shí)才能確定提交已經(jīng)完成。在Oracle 8i之前的版本中，重做日志數(shù)據(jù)的惟一目的和用處就是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。Oracle在Oracle 8i的版本中引入了一個(gè)叫做重做日志挖掘器（logminer）的工具。該工具可以將重做日志文件或歸檔重做日志文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶能理解的正文信息。在Or

45、acle 8i中，該工具只有命令行操作方式。Oracle 9i加強(qiáng)了此工具的功能并引入了一個(gè)稱為日志挖掘?yàn)g覽器（logminer viewer）的圖形界面。1.20 數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程（DBWR/DBWn）在本章開(kāi)始時(shí)曾介紹過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的典型操作就是大規(guī)模的輸入/輸出（I/O）。因此為了提高Oracle系統(tǒng)的效率，一要減少I(mǎi)/O量，這可能是Oracle引入LGWR的原因之一；二要減少I(mǎi)/O次數(shù)，這可能是Oracle引入數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程（DBWR/DBWn）的主要原因。U提示：在Oracle的英文書(shū)中有些將“數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程”用DBWR表示，有些將它用DBWn表示。這是因?yàn)樵谝粋€(gè)Oracle實(shí)例中可以啟動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)

46、庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程，特別是在要進(jìn)行大規(guī)模輸入/輸出并且運(yùn)行在多CPU計(jì)算機(jī)上的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。Oracle允許在一個(gè)實(shí)例上最多啟動(dòng)10個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程，它們分別是DBW0DBW9。數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的臟緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件上。為了提高效率，數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程并不是數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一有變化就寫(xiě)數(shù)據(jù)文件，而是積累了足夠多的數(shù)據(jù)一次寫(xiě)一大批內(nèi)存數(shù)據(jù)塊到數(shù)據(jù)文件上。數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程將在下列事件之一發(fā)生時(shí)把數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文 件上：l 當(dāng)臟緩沖區(qū)的數(shù)量超過(guò)了所設(shè)定的限額。l 當(dāng)所設(shè)定的時(shí)間間隔已到。l 當(dāng)有進(jìn)程需要數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)而卻找不到空閑的緩沖區(qū)時(shí)。l 當(dāng)校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)

47、生時(shí)。l 當(dāng)某個(gè)表被刪除（drop）或被截?cái)啵╰runcate）時(shí)。l 當(dāng)某個(gè)表空間被設(shè)置為只讀狀態(tài)（read only）時(shí)。l 當(dāng)使用類似于ALTER TABLESPACE users BEGIN BACKUP的命令對(duì)某個(gè)表空間進(jìn)行聯(lián)機(jī)備份時(shí)。l 當(dāng)某個(gè)臨時(shí)表空間被設(shè)置為只脫機(jī)狀態(tài)（offline）或正常狀態(tài)（normal）時(shí)等。1.21 系統(tǒng)監(jiān)督進(jìn)程（SMON）從前面的論述中可以知道，由于某種原因Oracle系統(tǒng)崩潰了（如斷電），SGA中任何沒(méi)有來(lái)得及寫(xiě)到磁盤(pán)中的信息都將丟失，如有些已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)還沒(méi)有真正地被寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中時(shí)就會(huì)丟失。在這種情況下，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)重新開(kāi)啟時(shí)，系統(tǒng)監(jiān)督進(jìn)程（SMO

48、N）將自動(dòng)地執(zhí)行Oracle實(shí)例的恢復(fù)工作。其步驟如下：（1）執(zhí)行前滾（roll forward），即將已經(jīng)寫(xiě)到重做日志文件中但還沒(méi)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中的提交數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中（Oracle是用SCN號(hào)碼來(lái)識(shí)別提交記錄的）。（2）在前滾完成后立即打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)用戶就可以登錄并使用數(shù)據(jù)庫(kù)了。這時(shí)在數(shù)據(jù)文件中可能還有一些沒(méi)有提交的數(shù)據(jù)。之所以這樣安排主要是為了提高系統(tǒng)的效率。（3）回滾沒(méi)有提交的事務(wù)（數(shù)據(jù)）。除了SMON進(jìn)程之外，服務(wù)器（server）進(jìn)程也可能進(jìn)行回滾沒(méi)有提交的事務(wù)，但該進(jìn)程只回滾它所用到的加鎖的數(shù)據(jù)行。除此之外，SMON進(jìn)程還要執(zhí)行如下的磁盤(pán)空間的維護(hù)工作：l 回收或組合數(shù)據(jù)文件中

49、相連的空閑區(qū)。l 釋放臨時(shí)段（在執(zhí)行SQL語(yǔ)句時(shí)用作排序的磁盤(pán)區(qū)），將它們還給數(shù)據(jù)文件以作為空閑區(qū)使用。1.22 進(jìn)程監(jiān)督進(jìn)程（PMON）當(dāng)某個(gè)進(jìn)程崩潰時(shí)（如在沒(méi)有正常退出Oracle的情況下重新啟動(dòng)了所用的PC），進(jìn)程監(jiān)督進(jìn)程（PMON）將負(fù)責(zé)它的清理工作。PMON進(jìn)程將負(fù)責(zé)進(jìn)行如下的清理工作：l 回滾用戶當(dāng)前的事務(wù)。l 釋放用戶所加的所有表一級(jí)和行一級(jí)的鎖。l 釋放用戶所有的其他資源等。1.23 校驗(yàn)點(diǎn)（checkpoint）和校驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)程O(píng)racle系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的效率和數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，引入了一個(gè)稱為校驗(yàn)點(diǎn)的事件。該事件是在當(dāng)DBWR進(jìn)程把在SGA中所有已經(jīng)改變了的數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)

50、據(jù)（包括提交的和沒(méi)提交的數(shù)據(jù)）寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件上時(shí)產(chǎn)生。從理論上講校驗(yàn)點(diǎn)（checkpoint）和校驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)程可以完全不需要，因?yàn)镺racle系統(tǒng)利用重做日志數(shù)據(jù)和SCN號(hào)是能夠保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完全恢復(fù)的。引入校驗(yàn)點(diǎn)可能是為了提高系統(tǒng)的效率。因?yàn)樗械叫ｒ?yàn)點(diǎn)為止的變化了的數(shù)據(jù)都已寫(xiě)到了數(shù)據(jù)文件中，在實(shí)例恢復(fù)時(shí)校驗(yàn)點(diǎn)之前的重做日志記錄已經(jīng)不再需要，這樣實(shí)例恢復(fù)速度就加快了。在校驗(yàn)點(diǎn)事件發(fā)生時(shí)，Oracle要將校驗(yàn)點(diǎn)號(hào)碼（Oracle系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的）寫(xiě)入所有相關(guān)的數(shù)據(jù)文件的文件頭中。還要將校驗(yàn)點(diǎn)號(hào)碼、重做日志序列號(hào)、歸檔日志名字和SCN號(hào)都寫(xiě)入控制文件中。盡管經(jīng)常產(chǎn)生校驗(yàn)點(diǎn)可以加快實(shí)例恢復(fù)的速度，但是由于在

51、產(chǎn)生校驗(yàn)點(diǎn)時(shí)Oracle系統(tǒng)要進(jìn)行大量的I/O操作，所以過(guò)于頻繁地產(chǎn)生校驗(yàn)點(diǎn)會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)正常的聯(lián)機(jī)操作受到?jīng)_擊。最后數(shù)據(jù)庫(kù)管理員要在實(shí)例恢復(fù)的速度和聯(lián)機(jī)操作之間進(jìn)行折衷。一般的生產(chǎn)或商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的校驗(yàn)點(diǎn)間隔是在半小時(shí)以上。1.24 歸檔日志（ARCH/ARCn）進(jìn)程以上5個(gè)后臺(tái)進(jìn)程都是必需的，即它們中的任何一個(gè)停止后實(shí)例自動(dòng)關(guān)閉。在可選后臺(tái)進(jìn)程中，歸檔日志（ARCH/ARCn）進(jìn)程可能是最重要的一個(gè)可選后臺(tái)進(jìn)程，因?yàn)槿绻鸒racle數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)文件丟失或損壞，一般數(shù)據(jù)庫(kù)要進(jìn)行完全恢復(fù)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)運(yùn)行在歸檔方式。在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中，重做日志文件被劃分為若干個(gè)組。當(dāng)一組重做日志的文件被寫(xiě)滿后，Oracle就開(kāi)始寫(xiě)下一組重做日志，這被稱為日志切換。切換是以循環(huán)的方式進(jìn)行的，即當(dāng)最后一組寫(xiě)滿后，又開(kāi)始寫(xiě)第一組。因此如果只有重做日志文件，即Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行在非歸檔方式下，當(dāng)遇到數(shù)據(jù)文件丟失或損壞時(shí)，Oracle系統(tǒng)很難保證完全恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。因?yàn)榇藭r(shí)所需的重做記錄可能因重做日志循環(huán)使用而被覆蓋掉了。在歸檔方式下，ARCn進(jìn)程將把切換后的重做日志文件復(fù)制到歸檔日志文件?？梢园褮w檔日志文件看成是重做日志文件的備份，但歸檔日志文件是脫機(jī)的，即除了在進(jìn)行（復(fù)制）時(shí)