oracle数据库架构

3.1 Client/Server

Oracle 采取的是 Client/Server 架构。

oracle 服务端分为两部分：

1. Instance 实例
2. Database 数据库

实例, 又称为数据库引擎，由 SGA(System Global Area, 系统全局区) 和 一系列后台进程 组成。它需要启动才会生成，用来加载并管理一个数据库。

数据库, 是保存在硬盘上的文件集合，它是数据的主要载体。

$OracleBase\oradata\[数据库名字]\

3.2 实例启动过程

服务启动的大致过程：

1. [读取] 读取系统的 ORACLE_SID 环境变量，确定要启动的实例名字，比如为 xxoo
2. [加载] 从 $ORABASE/admin/xxoo 和 $ORA_HOME/database/SPFILEXXOO.ora 等位置加载相关配置文件。配置文件的名字是根据 sid 来定义的。
3. [启动] 从配置文件中，读取相关信息，比如数据库名字、数据库控制文件位置、SGA 等信息，并根据这些，初始化数据库加载需要的 内存空间(SGA) 和 相关进程 。
4. [装载] 根据配置文件中读取的数据库信息，找到各种数据文件位置，并装载数据库。
5. [启动] 进行数据校验等，如果没有问题，启动数据库。

可以通过查看启动过程协助理解：

-- 首先，登录 sys 用户，只有管理员才有完全操纵数据库的权力
-- shutdown 用来关闭。如果不带参数，默认为 normal
---- immediate 表示立即关闭，如果有未处理完操作，回滚并断开
---- normal 表示等待所有连接断开才关闭数据库
---- transaction 表示等事务介绍才断开
shutdown immediate;

-- 启动数据库，分解为三个动作：
---- 启动实例
---- 利用启动的实例去挂载数据库
---- 校验并打开数据库
-- 只有完全打开，才能进行完全的数据操作
-- 也可以指定参数，启动到某个阶段。这是在维护数据库中使用的命令。
startup             -- 如果不加参数，
startup nomount     -- 启动到 nomount 阶段
startup mount       -- 启动到 mount 阶段

-- 当然，也可以这样分步启动：
startup nomount
alter database mount
alter database open

3.3 数据库的物理组件

数据库是保存在操作系统的一系列文件。

默认安装情况下，这些文件都在 $ORACLE_BASE/oradata 文件夹下：

oradata/
└── orcl [数据库的名字]
    ├── CONTROL01.CTL
    ├── CONTROL02.CTL
    ├── EXAMPLE01.DBF
    ├── REDO01.LOG
    ├── REDO02.LOG
    ├── REDO03.LOG
    ├── SYSAUX01.DBF
    ├── SYSTEM01.DBF
    ├── TEMP01.DBF
    ├── UNDOTBS01.DBF
    └── USERS01.DBF

从文件角度分析，一个数据库包含下面几类（组件）：

1. 控制文件(control file)。记录数据库的物理结构和其他信息，如数据库名称、各种文件位置等。多副本。

   select * from v$controlfile;
   

2. 数据文件(data file)。用来存储数据的文件，会自动扩张。数据以块为单位进行保存。

   select name, status, enabled from v$datafile;
   

3. 重做日志文件(redo log)。用来记录用户的所有操作，为了备份恢复。一个数据库至少有两个日志组，每个日志组至少有一个成员，成员之间是镜像关系。用户的操作会记录到 redo log 中，当一个组记录满了，会自动切换到下一个组。轮流循环。

   -- 需要理解 Oracle 日志的思路:
   -- 它采取了【多个分组，轮流循环写入；每组多成员，互为镜像；保存更多信息，使用归档模式】的方式，保证了记录安全性。
   -- 在生产环境中，需要日志调整到不同的磁盘中，这样，即使某个文件损坏，或某块磁盘损坏，都可以通过镜像的日志文件对数据进行恢复。
   
   -- 查看 redo log 日志组
   select * from v$log;
   select * from v$logfile;
   
   -- 增加/删除 日志组
   alter database add  logfile 'd:/sss.rlog' size 100m;
   alter database drop logfile 'd:/sss.rlog';
   
   -- 清空日志组
   alter database clear logfile group 1;
   alter database clear unarchived logfile group 1;
   
   -- 为日志组 增加/重命名/删除 成员
   alter database add  logfile member 'd:/ssss.log' to group 1;
   alter database rename file 'd:/ssss.log' to 'd:/ssss.rlog';
   alter database drop logfile member 'd:/ssss.rlog';
   
   -- 日志组一般是在写满的时候自动切换。
   -- 我们也可以手动切换
   alter system switch logfile;
   

4. 归档日志文件。是重做日志的补充（redo log 记录的记录是有限的），可以把写满的 redo log 进行备份。

   -- Oracle 的归档模式默认是关闭的
   -- 归档模式会占用大量空间
   -- 但他们用更多的空间，保存更多的历史记录，保障更大的安全性
   
   -- 查看状态
   archive log list;
   
   -- 切换数据库到归档模式
   alter database archivelog;
   
   -- 启动
   archive log start;
   
   -- 查看状态
   archive log list;
   

5. 其他文件

3.4 数据库的逻辑组件

从 Oracle 内部管理数据的角度，可以将 Oracle 分为4个组件：

1. 表空间(tablespace)
2. 段(Segment)
3. 区(Extend)
4. 块(Block)