Oracle 学习总结 - 物理结构

参考了很多文章，学习自网络

数据库 = 实例（数据库启动时初始的进程和内存结构，进程会作用到对应的内存区域-数据写入器到写入内存缓冲区，日志写入器到日志缓冲区等） + 数据库（物理文件-控制文件，数据文件，日志文件）

内存结构分为每个实例分配一个可共享的SGA（系统全局），不可共享，每个用户会话一块的PGA（用户全局）

SGA: 包含数据库缓冲区缓存，存放数据库中数据块的拷贝DB_BLOCK_BUFFER，日志缓冲区，共享池SHARED_POOL_SIZE包含特定sql语句所用的信息等，Oracle使用最近最少使用(LRU，leastrecentlyused)算法来管理可用空间

PGA: 包含用户登陆相关的session，执行排序语句如果内存不够则使用临时表空间

一条查询语句：

1. 服务器端监听请求； 2. 客户端发起请求； 3. 监听器收到请求，建立服务器进程； 4. 服务器检查缓冲区，如果有包含关键字的数据库，则返回，如果没有，则先将行返回到缓冲区，再返回

一条更新语句：

服务器会先在缓冲区中查找，如果有则更新，块变脏，如果没有，则先将行从磁盘复制到缓冲区再更新

会话数据都是操作缓冲区，之后缓冲区与磁盘数据不一致，由数据库写入器写入到磁盘，DB_WRITER_PROCESS 可以定义写入进程的个数，写入条件（缓冲区满，脏块多，3s，检查点）

写入不实时，通过重做日志来保证数据不丢失，当执行（I/U/D）时写入重做日志文件，保证数据不丢失，同时有日志缓冲区，减少磁盘io和用户等待，日志同样有日志写入进程，执行逻辑（commit/日志缓冲区大于1/3/数据写入器写入脏数据之前）

共享池： sql多次执行编译后缓存，数据字典，plsql

Oracle 后台进程： SMON(System Monitor) - 安装打开恢复, PMON(Process Monitor), DBWR(数据缓冲区管理),  CKPT(Checkpoint Process), MMON(ManageAblity Monitor) - 会话性能统计, ARCN(Archiver)),

物理文件类型：

数据文件（存储数据*.dbf），日志文件（存日志Log*.dbf），控制文件（记录数据库的物理结构*.ctl），配置文件（*.ora）

物理意义	Parameter Name	Result
查看回滚段设定	show parameter undo	NAME                      TYPE     VALUE -------------------- ----------- ---------------------- undo_management  string     AUTO undo_retention        integer     900 undo_tablespace      string     UNDOTBS1
查看sga参数	show parameter sga	NAME                     TYPE     VALUE ------------------- ----------- ----------------------- lock_sga               boolean     FALSE pre_page_sga       boolean     FALSE sga_max_size       big integer 576M sga_target            big integer 576M
查看共享池设置	show parameter shared_pool	NAME                                        TYPE     VALUE ---------------------------------- ----------- --------- shared_pool_reserved_size        big integer 17M shared_pool_size                      big integer 0
查看缓冲池设置	show parameter db_cache_size	NAME                     TYPE     VALUE ------------------- ----------- ------------------------ db_cache_size     big integer  0
查看日志缓冲区设置	show parameter log_buffer	NAME                     TYPE     VALUE -------------------- ----------- ------------------------------ log_buffer             integer     3244032
查看实例/数据库名称	show parameter instance_name/db_name	NAME                     TYPE     VALUE ------------------- ----------- ------------------------------ instance_name        string     XE
查看归档文件	show parameter recovery	NAME                                    TYPE     VALUE ------------------------------- ----------- ------------------------------ db_recovery_file_dest           string     /u01/app/oracle/fast_recovery_area db_recovery_file_dest_size    big integer  10G recovery_parallelism             integer        0
查看控制文件	show parameter control	NAME                                          TYPE     VALUE ------------------------------------ ----------- ------------------------------ control_file_record_keep_time      integer     7 control_files                                 string     /u01/app/oracle/oradata/XE/control.dbf control_management_pack_access string     NONE
有多少后台写线程	show parameter db_writer_processes	NAME                          TYPE     VALUE ----------------------- ----------- ------------------------------ db_writer_processes     integer     1
修改数据库写线程数	alter system set db_writer_processes=20 scope=spfile;
查看数据库参数视图	select * from v$parameter
查看控制文件	select * from v$controlfile
查看数据文件	select * from v$datafile
查看数据库文件	select file_name from dba_data_files	FILE_NAME -------------------------------------------------------------------------------- /u01/app/oracle/oradata/XE/users.dbf /u01/app/oracle/oradata/XE/sysaux.dbf /u01/app/oracle/oradata/XE/undotbs1.dbf /u01/app/oracle/oradata/XE/system.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_admin_data_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_admin_indx_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_data_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_indx_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_stats_data_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_stats_indx_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_CMS_DATA_file1.dbf FILE_NAME -------------------------------------------------------------------------------- /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_CMS_INDX_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_CMS_DOC_DATA_file1.dbf /usr/local/oracle/bbdata/BBLEARN_CMS_DOC_INDX_file1.dbf
查看日志文件-1	select group#,member from v$logfile	GROUP# MEMBER ---------- ----------------------------------------      2 /u01/app/oracle/fast_recovery_area/XE/on        linelog/o1_mf_2_dxrhc3rx_.log 1 /u01/app/oracle/fast_recovery_area/XE/on        linelog/o1_mf_1_dxrhc2z2_.log
查看日志文件-2状态	select group#,status from v$log	GROUP# STATUS ---------- ----------------      1 INACTIVE      2 CURRENT
日志文件状态切换	alter system switch logfile；
查看归档类型	select log_mode from v$database;
查看归档文件	archive log list	Database log mode             No Archive Mode Automatic archival              Disabled Archive destination             USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST Oldest online log sequence  61 Current log sequence          62
设置归档路径	alter system set log_archive_dest_1='/temp/archivelog '
打开归档日志	alter database archivelog
切换归档文件	alter system switch logfile
清空共享池	alter system flush shared_pool
修改系统参数	alter system set sga_target = 200m scope = memory
查看后台进程	select * from v$bgprocess	Name                           Null?    Type  ----------------------- -------- ----------------------------  PADDR                                  RAW(8)  PSERIAL#                              NUMBER  NAME                                    VARCHAR2(5)  DESCRIPTION                        VARCHAR2(64)  ERROR                                  NUMBER
查找正在使用的后台进程	SELECT name,description FROM v$bgprocess WHERE paddr<>'00'	NAME  DESCRIPTION ----- ---------------------------------------------------------------- PMON  process cleanup VKTM  Virtual Keeper of TiMe process GEN0  generic0 DIAG  diagnosibility process DBRM  DataBase Resource Manager VKRM  Virtual sKeduler for Resource Manager PSP0  process spawner 0 DIA0  diagnosibility process 0 MMAN  Memory Manager DBW0  db writer process 0 LGWR  Redo etc. NAME  DESCRIPTION ----- ---------------------------------------------------------------- CKPT  checkpoint SMON  System Monitor Process SMCO  Space Manager Process RECO  distributed recovery CJQ0  Job Queue Coordinator QMNC  AQ Coordinator MMON  Manageability Monitor Process MMNL  Manageability Monitor Process 2

逻辑表示：

数据库 -> 表空间 -> 段 -> 区 -> 数据块（对应硬盘上的一个或多个数据块 db_block_size/pctfree/pctuse）

数据块是Oracle最小的存储单位DB_BLOCK_SIZE，每次请求都是以块为最小单位，块头表明物理地址，表目录记录当前块中存储的相关表，行目录记录行信息，行数据即为真实数据，自由空间是为了防止数据插入或更新后变大预留出了一部分自由空间，当删除或更新也可能缩小自由空间，但不是连续的，当需要的空间不足才会合并不连续空间

行连接Row Chaining，就是一行数据不能被存储在一个数据块中，读取会需要扫描多个数据块

行迁移Row Migrating，当update一个数据行，导致本来在一个块里能存的下的数据现在存不下了，那么就直接找到一个新的数据块存储数据，原数据块持有指向新数据块的链接，所以rowid是不变的，读取会需要扫描多个数据块

pctused参数设置了数据块是否是空闲的界限。当数据块的使用空间低于pctused的值时，此数据块标志为空闲，该空闲空间仅用于插入新的行。如果数据块已经达到了由pctfree所确定的上边界时，Oracle就认为此数据块已经无法再插入新的行。所以，如果pctused设置过高，则会降低磁盘的利用率导致行迁移；若pctused设置过低，则浪费磁盘空间，增加全表扫描时的I/O输出

pctfree指定一个空闲百分比，pctfree值越小，则为现存行更新所预留的空间越少。因此，如果pctfree设置得太高，则在全表扫描期间增加I/O，浪费磁盘空间；如果pctfree设置得太低，则会导致行迁移。