Oracle概述和體系結(jié)構(gòu)

1、Oracle 入門 目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課之后，你將掌握以下內(nèi)容:了解什么是RDBMS和ORDBMSOracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle服務(wù)器的啟動(dòng)和關(guān)閉，以及相關(guān)工具的使用ORDBMSRDBMS 概述:Rational Database Management SystemDBMS就是對(duì)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)中的文件進(jìn)行管理的軟件，如Oracle、SQL Server、DB2、FoxBASE、Sybase等如果把數(shù)據(jù)庫(kù)比喻成由檔案柜里的一組文件組成，那么就可以把DBMS比喻成柜中的字母索引卡片ORDBMSRDBMS 概述(續(xù)):RDBMS是基于現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象所抽象出來(lái)的DBMS它將信息數(shù)據(jù)模擬成現(xiàn)實(shí)中的對(duì)象

2、來(lái)管理，并確定對(duì)象之間的關(guān)系及對(duì)象的屬性是以表的結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)信息，每個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)信息實(shí)體(對(duì)象)表又是由多行和多列組成，行即代表每個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)，列代表對(duì)象的屬性O(shè)RDBMSRDBMS 設(shè)計(jì):概念模型將用戶的想法進(jìn)行認(rèn)識(shí)和抽象以E-R圖的形式來(lái)描述實(shí)體-現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象或事物，如員工、部門屬性-描述對(duì)象的特征，如員工的編號(hào)、姓名、所在部門、薪水等屬性關(guān)系-實(shí)體之間的聯(lián)系，比如部門可以擁有多名員工(1:n)ORDBMS實(shí)體：用帶名稱的長(zhǎng)方框表示屬性：用橢圓來(lái)表示，并有名字標(biāo)識(shí)關(guān)系：用一個(gè)帶有關(guān)系類型名的菱形表示注意：它們之間用實(shí)直線連接INSTRUCTORSTUDENTTEACHORDBMSRDBMS

3、 設(shè)計(jì)(續(xù)):數(shù)據(jù)模型實(shí)體、屬性、關(guān)系在數(shù)據(jù)庫(kù)中的具體存在實(shí)體映射為數(shù)據(jù)庫(kù)中的表(Table)屬性映射為數(shù)據(jù)庫(kù)中表的列(Column)關(guān)系映射為表的主、外鍵表中的每一行稱為記錄，每一列稱為字段ORDBMSDB 用戶類型:應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)員應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)員主要在開(kāi)發(fā)周期內(nèi)完成數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)等任務(wù)。應(yīng)用程序管理員保證使用周期中對(duì)應(yīng)用程序在功能及性能方面的維護(hù)，修改工作。ORDBMSDB 用戶類型:數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA），其職能是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行日常的管理。數(shù)據(jù)庫(kù)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)用戶是應(yīng)用程序的使用者，通過(guò)應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。ORDBMSORDBMS :Object DBMS面向?qū)ο?/p>

4、的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，支持對(duì)象類型的存儲(chǔ)，比如java對(duì)象的存儲(chǔ)，blob、clob可以有效的管理和存儲(chǔ)多媒體、XML等數(shù)據(jù)具備了RDBMS的所有特征Oracle是全球第一個(gè)ORDBMSOracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle Server :由例程(instance)和數(shù)據(jù)庫(kù)(database)兩部分組成例程：一組內(nèi)存結(jié)構(gòu)(SGA)和后臺(tái)進(jìn)程的集合數(shù)據(jù)庫(kù)：一組OS文件的集合集成了JVM、Apache server、XML等Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程 (instance) :SGA (System Global Area)所有用戶進(jìn)程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域主要包括共享池、數(shù)據(jù)高速緩存、重做日志緩沖區(qū)Ora

5、cle 體系結(jié)構(gòu)例程 (instance) (續(xù)):SGA (System Global Area)共享池(Shared pool)存放最近執(zhí)行的SQL語(yǔ)句和數(shù)據(jù)字典信息主要由庫(kù)高速緩存和數(shù)據(jù)字典高速緩存組成其中，庫(kù)高速緩存用于存放最近執(zhí)行的SQL語(yǔ)句信息(語(yǔ)句文本、執(zhí)行計(jì)劃)而數(shù)據(jù)字典高速緩存則存放最近數(shù)據(jù)字典的信息，包括表、列、索引的定義和權(quán)限信息Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程： SGA (System Global Area)(續(xù))數(shù)據(jù)高速緩存DBC (Data Buffer Cache)存放最近訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊(即存儲(chǔ)的數(shù)據(jù))工作原理：采用LRU (Least Recently Used)算法

6、管理高速緩存，類似于隊(duì)列機(jī)制，先進(jìn)先出。即隊(duì)列的尾部永遠(yuǎn)存放的是最近訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊。無(wú)論是讀取還是修改數(shù)據(jù)，都是在高速緩存中完成的Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程： SGA (System Global Area)(續(xù))數(shù)據(jù)高速緩存DBC(Data Buffer Cache)(續(xù))結(jié)構(gòu)臟緩沖區(qū)-內(nèi)容與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊不一致(DML操作)空閑緩沖區(qū)-內(nèi)容與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊一致(Select操作)忙緩沖區(qū)-服務(wù)器進(jìn)程正在存取的緩沖區(qū)Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程：SGA (System Global Area)(續(xù))重做日志緩沖區(qū)RLB(Redo Log Buffer)用于記載例程變化當(dāng)執(zhí)行DML或DDL語(yǔ)句時(shí)，服務(wù)器進(jìn)

7、程會(huì)將變化首先記載到重做日志緩沖區(qū)，然后才會(huì)修改數(shù)據(jù)高速緩存！Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程Instance(續(xù)): 后臺(tái)進(jìn)程啟動(dòng)例程時(shí)Oracle會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)后臺(tái)進(jìn)程，關(guān)閉時(shí)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)程進(jìn)程一：DBWR (Database Writer)將DBC的臟緩沖區(qū)數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)文件中執(zhí)行DML操作時(shí)被調(diào)用Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程Instance(續(xù)): 后臺(tái)進(jìn)程進(jìn)程二：LGWR (Log Writer)將RLB的內(nèi)容寫入到重做日志中執(zhí)行DML和DDL語(yǔ)句先日志后修改，即先LGWR后DBWR每隔3秒鐘執(zhí)行提交事務(wù)時(shí)也會(huì)調(diào)用該進(jìn)程Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程Instance(續(xù)): 后臺(tái)進(jìn)程進(jìn)程三：CKPT

8、(Checkpoint Process)發(fā)出檢查點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)文件、控制文件、日志的數(shù)據(jù)同步執(zhí)行時(shí)，DBWR要將臟數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)和控制文件，而且LGWR也要將RLB的內(nèi)容寫入重做日志Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程Instance(續(xù)): 后臺(tái)進(jìn)程進(jìn)程四：SMON (System Monitor)執(zhí)行例程恢復(fù)、合并空間碎片、釋放臨時(shí)數(shù)據(jù)斷電、內(nèi)存故障等原因?qū)е吕淌?，此時(shí)數(shù)據(jù)尚未寫入到磁盤(數(shù)據(jù)文件和控制文件中)，該進(jìn)程會(huì)在重新打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)執(zhí)行例程恢復(fù)Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程Instance(續(xù)): 后臺(tái)進(jìn)程進(jìn)程五：PMON (Process Monitor)監(jiān)視服務(wù)器進(jìn)程的執(zhí)行，并在進(jìn)程失

9、敗時(shí)清除該進(jìn)程清除時(shí)會(huì)回退用戶的當(dāng)前事務(wù)、 釋放進(jìn)程占用的所有資源(表、行)Oracle 體系結(jié)構(gòu)例程Instance(續(xù)): 后臺(tái)進(jìn)程進(jìn)程六：ARCH (Archive Process)將重做日志的事務(wù)變化復(fù)制到歸檔日志數(shù)據(jù)庫(kù)必須處于ARCHIVELOG狀態(tài)下，該進(jìn)程才有意義默認(rèn)只有一個(gè)ARCH進(jìn)程，最多可以設(shè)置10個(gè)Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 物理結(jié)構(gòu)：1.數(shù)據(jù)文件用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)字典)、用戶數(shù)據(jù)(表、索引等)、UNDO數(shù)據(jù)、臨時(shí)數(shù)據(jù)等一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)至少包含一個(gè)數(shù)據(jù)文件后綴名為.DBF的文件Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 物理結(jié)構(gòu)：2.控

10、制文件用于記錄和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件的位置和大小數(shù)據(jù)庫(kù)名稱和創(chuàng)建日期重做日志文件的位置和大小日志序列號(hào)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)至少包含一個(gè)控制文件后綴名為.CTL的文件控制文件中的內(nèi)容只能夠由Oracle本身來(lái)修改Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 物理結(jié)構(gòu)：3.重做日志文件用于記錄數(shù)據(jù)庫(kù)的變化目的是為了在例程或介質(zhì)失敗時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)至少包含兩個(gè)重做日志組循環(huán)寫入通常為L(zhǎng)ogxxx.dbf的文件Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 物理結(jié)構(gòu)：4.歸檔日志文件重做日志的備份保留所有重做歷史記錄通過(guò)數(shù)據(jù)文件副本和重做歷史記錄可以完全恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)只有數(shù)據(jù)庫(kù)在ARCHIVE模式下才會(huì)生成Oracle 體系結(jié)構(gòu)

11、Oracle 物理結(jié)構(gòu)：5.參數(shù)文件%ORA_HOME%Db_1databaseSPFILExxx.ora6.口令文件%ORA_HOME%Db_1databasePWDxxx.oraOracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 邏輯結(jié)構(gòu)：1.表空間(Tablespace)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯組成分為幾類：SYSTEM table_space(至少一個(gè))INDEX table_spaceTEMPORARY table_spaceUNDO table_space不同的數(shù)據(jù)存放在不同的表空間數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯上是由一個(gè)或多個(gè)表空間組成，而表空間物理上則是由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)文件組成Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 邏輯結(jié)構(gòu)：1

12、.表空間(Tablespace)在數(shù)據(jù)庫(kù)中使用多個(gè)表空間具有如下優(yōu)勢(shì)：（1）能夠?qū)?shù)據(jù)字典與用戶數(shù)據(jù)分離開(kāi)來(lái)，避免由于字典對(duì)象和用戶對(duì)象保存在同一個(gè)數(shù)據(jù)文件中而產(chǎn)生的I/O沖突。（2）能夠?qū)⒒赝藬?shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)分離開(kāi)來(lái)，避免由于硬盤損壞而導(dǎo)致永久性的數(shù)據(jù)丟失。（3）能夠?qū)⒈砜臻g的數(shù)據(jù)文件分散保存到不同硬盤上，平均分布物理I/O 操作。Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 邏輯結(jié)構(gòu)：1.表空間(Tablespace) （4）能夠?qū)⒛硞€(gè)表空間設(shè)置為脫機(jī)狀態(tài)或聯(lián)機(jī)狀態(tài)，以便對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分進(jìn)行備份和恢復(fù)。（5）能夠?qū)⒛硞€(gè)表空間設(shè)置為只讀狀態(tài)，從而將數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分設(shè)置為只讀狀態(tài)。（6）能夠?yàn)槟撤N特殊用途專

13、門設(shè)置一個(gè)表空間，比如臨時(shí)表空間等，以優(yōu)化表空間的使用效率。（7）能夠更加靈活地為用戶設(shè)置表空間限額Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 邏輯結(jié)構(gòu)：2.段(Segment)存儲(chǔ)特定對(duì)象的所有數(shù)據(jù)，由n個(gè)區(qū)組成多個(gè)段邏輯上組成表空間分為幾類：表段-存儲(chǔ)表的所有數(shù)據(jù)，段名=表名索引段-存儲(chǔ)索引的所有數(shù)據(jù) 段名 = 索引名臨時(shí)段-存放排序操作產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)UNDO段-存放事務(wù)所修改的數(shù)據(jù)舊值Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracle 邏輯結(jié)構(gòu)：3.區(qū)(Extent)空間分配的邏輯單元，由相鄰數(shù)據(jù)塊(Block)組成當(dāng)段的數(shù)據(jù)滿的時(shí)候，Oracle會(huì)自動(dòng)擴(kuò)展該段，并為其分配一個(gè)區(qū)Oracle 體系結(jié)構(gòu)Oracl

14、e 邏輯結(jié)構(gòu)：3.塊(Block)最小單位由參數(shù)DB_BLOCK_SIZE指定大小對(duì)應(yīng)磁盤上的一個(gè)或多個(gè)物理塊Oracle 體系結(jié)構(gòu)主要的幾個(gè)存儲(chǔ)參數(shù)：INITIAL：段建立時(shí)分配的第一個(gè)區(qū)的大?。▎挝唬鹤止?jié)）NEXT：段內(nèi)分配的下一個(gè)增量區(qū)大小（單位：字節(jié)）MAXEXTENTS：分配給段的區(qū)總數(shù)。MINEXTENTS：建立段時(shí)分配的區(qū)的總數(shù)，也就是段的最小區(qū)數(shù)量。Oracle 體系結(jié)構(gòu)主要的幾個(gè)存儲(chǔ)參數(shù)：PCTINCREASE：為段分配的每個(gè)增量區(qū)超過(guò)上一個(gè)區(qū)的百分比。INITRANS：為初試數(shù)量的DML事務(wù)條目（并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊中的行）保留的預(yù)分配空間數(shù)量。NTKXTRANS：當(dāng)多個(gè)事務(wù)同時(shí)

15、訪問(wèn)同一數(shù)據(jù)塊的行時(shí)，為數(shù)據(jù)塊中每個(gè)DML事務(wù)的條目分配的空間。Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉啟動(dòng)Server：在能訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)之前必須先啟動(dòng)Oracle Server在Windows平臺(tái)通過(guò)啟動(dòng)例程服務(wù)來(lái)完成Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉啟動(dòng)Server：幾個(gè)主要的服務(wù)：OracleServicexxx(SID)Oracle服務(wù)器服務(wù)進(jìn)程開(kāi)啟(關(guān)閉)。(必開(kāi))OracleOraDb10g_home1TNSListenerOracle網(wǎng)絡(luò)服務(wù)監(jiān)聽(tīng)程序服務(wù)，當(dāng)需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接Oracle服務(wù)器或訪問(wèn)Oracle Enterprise Manager 10g時(shí)需啟動(dòng)Oracle Serve

16、r啟動(dòng)和關(guān)閉啟動(dòng)Server：幾個(gè)主要的服務(wù)：OracleOraDb10g_home1iSQL*Plus運(yùn)行iSQL*Plus工具時(shí)需開(kāi)啟的服務(wù)OracleDBConsoleorcl1訪問(wèn)Oracle Enterprise Manager 時(shí)需開(kāi)啟的服務(wù)Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉啟動(dòng)Server：?jiǎn)?dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)啟動(dòng)后，我們可以通過(guò)在sql*plus中輸入口令開(kāi)啟例程并打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)口令： Startup nomount | mount | open | forcenomount -啟動(dòng)例程mount-啟動(dòng)例程并裝載數(shù)據(jù)庫(kù)open(默認(rèn)選項(xiàng))-啟動(dòng)例程，裝載并打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)force-終止

17、例程并重新啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉關(guān)閉Server：關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)在執(zhí)行備份、恢復(fù)以及其他維護(hù)工作時(shí)，我們需要關(guān)閉服務(wù)關(guān)閉口令： shutdown normal | transactional| immediate | abortnormal(默認(rèn))-正常關(guān)閉，等待斷開(kāi)所有客戶transactional-等待正在執(zhí)行事務(wù)操作且尚未提交的客戶，直到客戶結(jié)束事務(wù)后才會(huì)關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉關(guān)閉Server：關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)閉口令： shutdown immediate | abortimmediate-立即關(guān)閉，自動(dòng)回退所有未完成事務(wù)、斷開(kāi)會(huì)話、關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)。a

18、bort-終止OracleServer，但不會(huì)關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)文件，下次啟動(dòng)時(shí)，會(huì)調(diào)用SMON執(zhí)行例程恢復(fù)。一般在特殊狀況下才會(huì)使用該選項(xiàng)關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉Oracle相關(guān)工具：Sql*plus在命令行運(yùn)行：sqlplus username/userpassnetserver_name比如，以scott身份登錄網(wǎng)絡(luò)服務(wù)名為oacls的服務(wù)器：sqlplus scott/tigeroacls在Windows環(huán)境中運(yùn)行Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉Oracle相關(guān)工具：Sql*plus在Windows環(huán)境中運(yùn)行(續(xù))Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉Oracle相關(guān)工具：Sql*plus在Windows環(huán)境中運(yùn)行(續(xù))Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉Oracle相關(guān)工具：isql*plusSql*plus在瀏覽器中的實(shí)現(xiàn)第一步：開(kāi)啟服務(wù)Oracle Server啟動(dòng)和關(guān)閉Oracle相關(guān)工具：isql*plus第二步：在瀏覽器中輸入U(xiǎn)RL：http:/localhost:5560/isqlplus(注意：缺省端口為5560)Or