oracle数据库物理结构.pptx

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1、会计学1oracle 数据库物理数据库物理(wl)结构结构第一页，共40页。2.4 数据库物理数据库物理(wl)结构结构n n数据库是数据存储的容器(rngq)，作用是用来收集、存储数据和返回信息。n n数据库的存储结构就是数据库存储数据的方式。前面已经谈到数据库的存储结构可以分为逻辑结构和物理结构两个方面，两者相互独立又密切相关。n n 第1页/共40页第二页，共40页。n n从逻辑结构方面讲，Oracle 数据库以逻辑结构进行内部的管理和维护的，这些结构包括表空间、段、区和块。n n从物理结构方面讲，Oracle 数据库有外部的存储方法(fngf)，Oracle 数据库由一系列的物理文件组

2、成，主要有数据文件、控制文件和重做日志文件n n 第2页/共40页第三页，共40页。n n物理结构以及和表空间(kngjin)的关系如图第3页/共40页第四页，共40页。n n数据文件：用于存放所有的系数据文件：用于存放所有的系统和用户统和用户(yngh)数据，默认数据，默认以以DBF 为扩展名。为扩展名。n n日志文件：记录了对数据库进日志文件：记录了对数据库进行的所有操作，默认以行的所有操作，默认以LOG 为为扩展名。扩展名。n n控制文件：记录了数据库所有控制文件：记录了数据库所有文件的控制信息，默认以文件的控制信息，默认以CTL 为扩展名。为扩展名。n nOracle 将这些文件默认安

3、装在将这些文件默认安装在Oracle 安装目录下的安装目录下的oradata 子子目录下，以实例命名的子目录下，以实例命名的子n n目录下。在创建新的数据库时，目录下。在创建新的数据库时，可以选择数据库的安装目录。可以选择数据库的安装目录。第4页/共40页第五页，共40页。2.4.1 数据文件（数据文件（Data Files）数据文件是用于存储数据库数据的物理文件，它由若干数据文件是用于存储数据库数据的物理文件，它由若干个操作系统文件组成，在数据文件中存储着用户数个操作系统文件组成，在数据文件中存储着用户数据据(表、索引等表、索引等)、数据字典以及回滚段数据等。、数据字典以及回滚段数据等。数据

4、文件和表空间有着密切的关系，数据文件和表空间有着密切的关系，Oracle Oracle 数据库至少数据库至少要包含一个数据文件，并且数据文件是表空间的物要包含一个数据文件，并且数据文件是表空间的物理组成元素，一个表空间可以包含多个数据文件，理组成元素，一个表空间可以包含多个数据文件，并且每个数据文件只能惟一地属于某个表空间。并且每个数据文件只能惟一地属于某个表空间。关于关于“表空间表空间”在后面会给大家详细在后面会给大家详细(xingx)(xingx)介介绍。绍。第5页/共40页第六页，共40页。【实例【实例【实例【实例(shl)2-3(shl)2-3】查看数据文件的位置和】查看数据文件的位置

5、和】查看数据文件的位置和】查看数据文件的位置和名称。名称。名称。名称。n n1）以管理员身份登录(dn l)n nSQL CONNECT/AS SYSDBAn n已连接。第6页/共40页第七页，共40页。2.4.2 日志日志(rzh)文件文件（Redo Log Files）n n重做日志文件是用于记录数据库变化的物理文件，其作用重做日志文件是用于记录数据库变化的物理文件，其作用(zuyng)(zuyng)是在发生意外时恢复是在发生意外时恢复OracleOracle数据库。数据库。n n默认为每个数据库创建默认为每个数据库创建3 3 个重做日志文件，每个日志文件作为个重做日志文件，每个日志文件作

6、为一个组（数据库至少要包含两个重做日志组）。日志组的文件一个组（数据库至少要包含两个重做日志组）。日志组的文件是循环使用的，当一个日志写满后，自动切换到另一个日志文是循环使用的，当一个日志写满后，自动切换到另一个日志文件。件。n n重做日志有两种工作模式，归档模式和非归档模式。在归档模重做日志有两种工作模式，归档模式和非归档模式。在归档模式下，将对重做日志文件进行归档，保留所有的重做日志记录，式下，将对重做日志文件进行归档，保留所有的重做日志记录，这样数据库可以从所有类型的失败中恢复。非归档模式不保留这样数据库可以从所有类型的失败中恢复。非归档模式不保留以前的重做日志记录，这样数据库只能从掉电

7、等事件中恢复。以前的重做日志记录，这样数据库只能从掉电等事件中恢复。第7页/共40页第八页，共40页。【实例【实例【实例【实例2-42-4】查看日志】查看日志】查看日志】查看日志(rzh)(rzh)文件的位置和名称。文件的位置和名称。文件的位置和名称。文件的位置和名称。第8页/共40页第九页，共40页。2.4.3 控制控制(kngzh)文件文件（Control Files）n n控制文件是一个很小的二进制文件，用于记录和维护数据控制文件是一个很小的二进制文件，用于记录和维护数据控制文件是一个很小的二进制文件，用于记录和维护数据控制文件是一个很小的二进制文件，用于记录和维护数据库结构，库结构，库

8、结构，库结构，Oracle Oracle 数据库至少要包含一个控制文件。一般数据库至少要包含一个控制文件。一般数据库至少要包含一个控制文件。一般数据库至少要包含一个控制文件。一般(ybn)(ybn)情况下，实例和数据库是一一对应的关系，情况下，实例和数据库是一一对应的关系，情况下，实例和数据库是一一对应的关系，情况下，实例和数据库是一一对应的关系，Oracle Oracle 数据库通过控制文件在实例和数据库之间建立关联。数据库通过控制文件在实例和数据库之间建立关联。数据库通过控制文件在实例和数据库之间建立关联。数据库通过控制文件在实例和数据库之间建立关联。n n在启动数据库时，系统会根据初始化

9、参数在启动数据库时，系统会根据初始化参数在启动数据库时，系统会根据初始化参数在启动数据库时，系统会根据初始化参数control_filescontrol_files来定来定来定来定位控制文件，位控制文件，位控制文件，位控制文件，Oracle Oracle 从控制文件中读取组成数据库所有物从控制文件中读取组成数据库所有物从控制文件中读取组成数据库所有物从控制文件中读取组成数据库所有物理文件的信息，这样就可以打开必要的文件。如果控制文理文件的信息，这样就可以打开必要的文件。如果控制文理文件的信息，这样就可以打开必要的文件。如果控制文理文件的信息，这样就可以打开必要的文件。如果控制文件丢失或出现错误

10、，数据库的启动就会失败。为了保护数件丢失或出现错误，数据库的启动就会失败。为了保护数件丢失或出现错误，数据库的启动就会失败。为了保护数件丢失或出现错误，数据库的启动就会失败。为了保护数据库的安全，据库的安全，据库的安全，据库的安全，Oracle Oracle 采用复合控制文件，即控制文件同时采用复合控制文件，即控制文件同时采用复合控制文件，即控制文件同时采用复合控制文件，即控制文件同时可以有多个镜像。可以有多个镜像。可以有多个镜像。可以有多个镜像。第9页/共40页第十页，共40页。查看查看查看查看(chkn)(chkn)控制文件内容：控制文件内容：控制文件内容：控制文件内容：Alter dat

11、abase backup controlfrile Alter database backup controlfrile toto trace as trace as/home/oracle/ctl.trc;/home/oracle/ctl.trc;【实例2-5】查看(chkn)日志文件的位置和名称。第10页/共40页第十一页，共40页。2.4.4 归档日志归档日志(rzh)文件文件(ArchiveLog)n n重做日志(rzh)可用于进行“实例恢复”(例如电源断电时的恢复)，n n但如果执行介质恢复(例如数据文件意外丢失)，则必须要用到归档日志(rzh)。归档日志(rzh)是非活动重做日志(

12、rzh)的备份，数据库只有处于ARCHIVELOG 模式时才会生成归档日志(rzh)，并且每次日志(rzh)切换都会生成归档日志(rzh)。第11页/共40页第十二页，共40页。如图所示：如图所示：如图所示：如图所示：n n假定数据库只包含两个日志组，并且处于ARCHIVELOG 模式。初始阶段LGWR 会将事务变化写入到日志组一，当日志组一写满之后，LGWR 会将事务变化写入到日志组二中，n n并且会促使ARCn 进程将日志组一的内容保存到归档(gudng)日志中，依此类推。第12页/共40页第十三页，共40页。【实例【实例(shl)2-6】查看归档模式。】查看归档模式。第13页/共40页第

13、十四页，共40页。2.4.5 初始化参数初始化参数(cnsh)文件文件n n除了以上文件，除了以上文件，Oracle Oracle 数据库中还用到初始化参数文件数据库中还用到初始化参数文件（Parameter FileParameter File）、口令文件（）、口令文件（Password FilePassword File）、跟踪文件）、跟踪文件（Trace FileTrace File）和警告文件（）和警告文件（Alert FileAlert File）。）。n n实例是由一组内存结构和后台进程组成的，那么这些内存实例是由一组内存结构和后台进程组成的，那么这些内存结构到底要占用多大内存，且

14、当启动实例时会运行哪些后结构到底要占用多大内存，且当启动实例时会运行哪些后台进程呢台进程呢?这是通过定义这是通过定义(dngy)(dngy)参数文件中的初始化参数参数文件中的初始化参数来完成的，来完成的，n n初始化参数文件有两种：初始化参数文件有两种：n n静态初始化参数文件，该文件是一个可以编辑的文本文件；静态初始化参数文件，该文件是一个可以编辑的文本文件；n n服务器端初始化参数文件，一个二进制格式的文件，驻留服务器端初始化参数文件，一个二进制格式的文件，驻留在服在服n n务器端。务器端。n n初始化参数会在以后的章节介绍。初始化参数会在以后的章节介绍。第14页/共40页第十五页，共40

15、页。2.4.6 其他其他(qt)文件文件n n其他文件主要包括口令文件其他文件主要包括口令文件(Password File)(Password File)、跟踪文件、跟踪文件(Trace File)(Trace File)和警告文件和警告文件(AlertFile)(AlertFile)。它们属于操作系统文件，不是数据库文件的一部分。它们属于操作系统文件，不是数据库文件的一部分。n n口令文件用于存放特权用户及其口令的文件，口令文件用于存放特权用户及其口令的文件，“特权用户特权用户”是指具有启动、是指具有启动、关闭关闭OracleOracle服务器并建立数据库等特殊权利服务器并建立数据库等特殊权

16、利(qunl)(qunl)的用户。的用户。SYS SYS 账户是一个账户是一个具有系统管理员特权的账户。具有系统管理员特权的账户。n n跟踪文件用于存放后台进程和服务器进程的跟踪信息。后台进程跟踪文件存跟踪文件用于存放后台进程和服务器进程的跟踪信息。后台进程跟踪文件存放着后台进放着后台进第15页/共40页第十六页，共40页。2.4.6 其他其他(qt)文件文件n n跟踪文件用于存放后台进程和服务器进程的跟踪信息。跟踪文件用于存放后台进程和服务器进程的跟踪信息。跟踪文件用于存放后台进程和服务器进程的跟踪信息。跟踪文件用于存放后台进程和服务器进程的跟踪信息。后台进程跟踪文件存放着后台进程的警告和错

17、误信息，后台进程跟踪文件存放着后台进程的警告和错误信息，后台进程跟踪文件存放着后台进程的警告和错误信息，后台进程跟踪文件存放着后台进程的警告和错误信息，并且每个后台进程都有相应的跟踪文件。服务器进程跟并且每个后台进程都有相应的跟踪文件。服务器进程跟并且每个后台进程都有相应的跟踪文件。服务器进程跟并且每个后台进程都有相应的跟踪文件。服务器进程跟踪文件用于存放踪文件用于存放踪文件用于存放踪文件用于存放SQL SQL 语句的跟踪信息，并且只有在激语句的跟踪信息，并且只有在激语句的跟踪信息，并且只有在激语句的跟踪信息，并且只有在激活活活活SQL SQL 跟踪后才会生成服务器进程跟踪文件，该类文跟踪后才

18、会生成服务器进程跟踪文件，该类文跟踪后才会生成服务器进程跟踪文件，该类文跟踪后才会生成服务器进程跟踪文件，该类文件会记载件会记载件会记载件会记载SQL SQL 语句的执行时间、执行计划等信息，并语句的执行时间、执行计划等信息，并语句的执行时间、执行计划等信息，并语句的执行时间、执行计划等信息，并且主要用于且主要用于且主要用于且主要用于SQL SQL 语句调整。语句调整。语句调整。语句调整。n n警告文件由连续的消息和错误组成。通过查看警告文件，警告文件由连续的消息和错误组成。通过查看警告文件，警告文件由连续的消息和错误组成。通过查看警告文件，警告文件由连续的消息和错误组成。通过查看警告文件，可

19、以查看到可以查看到可以查看到可以查看到Oracle Oracle 内部错误、块损坏错误以及内部错误、块损坏错误以及内部错误、块损坏错误以及内部错误、块损坏错误以及(y(y j)j)非默认的初始化参数值，并且可以监视特权用户的所有非默认的初始化参数值，并且可以监视特权用户的所有非默认的初始化参数值，并且可以监视特权用户的所有非默认的初始化参数值，并且可以监视特权用户的所有操作，例如启动、关闭数据库等。操作，例如启动、关闭数据库等。操作，例如启动、关闭数据库等。操作，例如启动、关闭数据库等。第16页/共40页第十七页，共40页。2.5 数据库逻辑数据库逻辑(lu j)结构结构n n在在Oracle

20、 Oracle 数据数据(shj)(shj)库中，数据库中，数据(shj)(shj)被组织成被组织成逻辑对象，如我们常用的表、视图、索引等数据逻辑对象，如我们常用的表、视图、索引等数据(shj)(shj)对象。对象。n n 为了很好的组织和管理这些对象，需要合理的分配为了很好的组织和管理这些对象，需要合理的分配空间。逻辑对象存储是通过表空间空间。逻辑对象存储是通过表空间n n（Table SpaceTable Space）、段（）、段（SegmentSegment）、数据）、数据(shj)(shj)区间区间（ExtentExtent，简称区）和数据，简称区）和数据(shj)(shj)块（块（B

21、lockBlock）来完）来完成的。成的。n n 它们并不是相互独立的，表空间包含一些段，段它们并不是相互独立的，表空间包含一些段，段由数据由数据(shj)(shj)区间组成，数据区间组成，数据(shj)(shj)区间由连续区间由连续的数据的数据(shj)(shj)块块n n组成。它们的作用和相互的关系如图组成。它们的作用和相互的关系如图第17页/共40页第十八页，共40页。2.5 数据库逻辑数据库逻辑(lu j)结构结构第18页/共40页第十九页，共40页。2.5.1 表空间表空间(kngjin)n n表空间用于组织数据库的数据，表空间用于组织数据库的数据，数据库逻辑上由一个或多个表空数据库

22、逻辑上由一个或多个表空间组成，而表空间物理间组成，而表空间物理n n上是由一个或多个数据文件组成上是由一个或多个数据文件组成的。的。n n通过使用多个表空间，数据库的通过使用多个表空间，数据库的数据对象被分门别类存放在不同数据对象被分门别类存放在不同的表空间中。这样数据库的管理的表空间中。这样数据库的管理员可以有效的控制数据库的磁盘员可以有效的控制数据库的磁盘空间，并控制用户的空间使用配空间，并控制用户的空间使用配额。额。n n通过使用不同类型的表空间，还通过使用不同类型的表空间，还可以提高数据访问可以提高数据访问(fngwn)的的性能。性能。第19页/共40页第二十页，共40页。n nSYS

23、TEM 表空间是系统表空间，用来存放表空间、数据文件等管理信息；USERS 表空间，用来存放用户的私有(syu)信息。管理员可以为其他数据库应用创建新的表空间。【实例【实例(shl)2-7】查看】查看表空间。表空间。第20页/共40页第二十一页，共40页。2.2 Oracle 内存内存(ni cn)结构结构n nOracle 的内存由系统全局区（System Global Area，简称SGA）和程序全局区（Programn nGlobal Area，简称PGA）组成。n nSGA 是一组由Oracle 分配的共享内存区域，用户和进程(jnchng)可以共享其中的信息，在实例n n启动时分配。

24、当实例启动时，SGA 存储区被自动分配，当实例关闭时，存储区被回收。第21页/共40页第二十二页，共40页。在启动数据库实例时，可以看到SGA 分配(fnpi)的信息在实例启动后也可用SHOW SGA（或SELECT*FROM v$sga）显示SGA 信息。PGA 是数据库服务器内存中为进程分配(fnpi)的专用的内存区域，是进程私有的内存区，在进程启动时分配(fnpi)。第22页/共40页第二十三页，共40页。1.5.2 段段n n段是一个动态存储分配概念。它用来存储能够自动增长的数段是一个动态存储分配概念。它用来存储能够自动增长的数段是一个动态存储分配概念。它用来存储能够自动增长的数段是一

25、个动态存储分配概念。它用来存储能够自动增长的数据库对象据库对象据库对象据库对象(duxing)(duxing)，如表会随着数据的插入不断扩大所占，如表会随着数据的插入不断扩大所占，如表会随着数据的插入不断扩大所占，如表会随着数据的插入不断扩大所占有的存储空间有的存储空间有的存储空间有的存储空间,一般情况下一个数据库对象一般情况下一个数据库对象一般情况下一个数据库对象一般情况下一个数据库对象(duxing)(duxing)拥有拥有拥有拥有一个段。一个段。一个段。一个段。n n段由多个区组成，这些区可以连续，也可以不连续。表空间段由多个区组成，这些区可以连续，也可以不连续。表空间段由多个区组成，这

26、些区可以连续，也可以不连续。表空间段由多个区组成，这些区可以连续，也可以不连续。表空间可以包含一个或多个段，但一个段只能属于一个表空间。可以包含一个或多个段，但一个段只能属于一个表空间。可以包含一个或多个段，但一个段只能属于一个表空间。可以包含一个或多个段，但一个段只能属于一个表空间。n n段有多种类型，不同的数据库对象段有多种类型，不同的数据库对象段有多种类型，不同的数据库对象段有多种类型，不同的数据库对象(duxing)(duxing)需要分配不同需要分配不同需要分配不同需要分配不同类型的段。存放表的段称为数据段；类型的段。存放表的段称为数据段；类型的段。存放表的段称为数据段；类型的段。存

27、放表的段称为数据段；n n存放索引的段称为索引段；存放索引的段称为索引段；存放索引的段称为索引段；存放索引的段称为索引段；n n用来存放排序操作所产生的临时数据的段称为临时段，临时用来存放排序操作所产生的临时数据的段称为临时段，临时用来存放排序操作所产生的临时数据的段称为临时段，临时用来存放排序操作所产生的临时数据的段称为临时段，临时段在必要时创建，使用完毕后即撤销；段在必要时创建，使用完毕后即撤销；段在必要时创建，使用完毕后即撤销；段在必要时创建，使用完毕后即撤销；n n存放事务对数据的修改的旧值的段称为回滚段，回滚段的作存放事务对数据的修改的旧值的段称为回滚段，回滚段的作存放事务对数据的修

28、改的旧值的段称为回滚段，回滚段的作存放事务对数据的修改的旧值的段称为回滚段，回滚段的作n n用是用来撤销对数据的修改。用是用来撤销对数据的修改。用是用来撤销对数据的修改。用是用来撤销对数据的修改。第23页/共40页第二十四页，共40页。2.5.3 区区(Extents)n n数据区间简称为区，区是为段分配空间的逻辑单数据区间简称为区，区是为段分配空间的逻辑单位，位，Oracle Oracle 在分配空间时，并不是以块为单位进在分配空间时，并不是以块为单位进行的，而是将多个连续的块一次性的分配给数据行的，而是将多个连续的块一次性的分配给数据库对象。这些库对象。这些(zhxi)(zhxi)连续的块

29、在回收存储连续的块在回收存储n n空间时，也一起回收。这些空间时，也一起回收。这些(zhxi)(zhxi)连续的数据连续的数据块就是数据区间。块就是数据区间。n n当创建一个数据库对象时，当创建一个数据库对象时，OracleOracle为这些为这些(zhxi)(zhxi)对象创建一个段，并分配初始区。当段对象创建一个段，并分配初始区。当段中的初始区的存储空间使用完毕后，中的初始区的存储空间使用完毕后，OracleOracle会为会为段自动分配新的区，每个区的大小不要求相同段自动分配新的区，每个区的大小不要求相同第24页/共40页第二十五页，共40页。2.5.4 数据数据(shj)块块n n数据

30、块是数据块是Oracle Oracle 数据库数据库I/O I/O 最基本的单位，也是最小的最基本的单位，也是最小的逻辑存储单位。逻辑存储单位。Oracle Oracle 数据库以块为单位进行逻辑读数据库以块为单位进行逻辑读/写写操作。常见块的大小为操作。常见块的大小为2KB 2KB 或或4KB4KB，通常为操作系统数，通常为操作系统数据块大小的整数倍。据块大小的整数倍。n n在在Oracle9i Oracle9i 之前之前(zhqin)(zhqin)，数据块的尺寸是由初始化参，数据块的尺寸是由初始化参数数DB_BLOCK_SIZE DB_BLOCK_SIZE 确定的。在建立了数据库之后数据确

31、定的。在建立了数据库之后数据块的尺寸是不能改变的，并且所有表空间的数据块尺寸块的尺寸是不能改变的，并且所有表空间的数据块尺寸都是完全相同的。都是完全相同的。n n从从Oracle9i Oracle9i 开始，允许不同类型的表空间采用不同的数据开始，允许不同类型的表空间采用不同的数据块尺寸，块尺寸，Oracle9i Oracle9i 仍然保留了初始化参数仍然保留了初始化参数DB_BLOCK_SIZEDB_BLOCK_SIZE，此时该参数用于定义默认（也称标，此时该参数用于定义默认（也称标准）数据块的尺寸，并且准）数据块的尺寸，并且SYSTEMSYSTEM表空间的数据块会使表空间的数据块会使用该尺

32、寸，而其他表空间则可以根据情况来确定数据块用该尺寸，而其他表空间则可以根据情况来确定数据块尺寸。尺寸。第25页/共40页第二十六页，共40页。n n【实例2-8】查看标准(biozhn)块的大小。第26页/共40页第二十七页，共40页。2.6 SQL 语句语句(yj)的处理的处理在本章的最后，我们通过SQL 语句的提交和处理过程来进一步了解Oracle 服务器的工作原理。用户的SQL 语句根据其特点可划分为，返回(fnhu)查询结果的查询语句；生成日志记录DML 操作；确保数据写入数据库，并在实例故障时可以恢复的Commit 操作。第27页/共40页第二十八页，共40页。2.6.1 连接连接(

33、linji)和建立会话和建立会话n n当客户应用需要执行当客户应用需要执行(zhxng)SQL(zhxng)SQL 语句时，首先要语句时，首先要建立用户进程，同时在服务器端会自动为该用户进建立用户进程，同时在服务器端会自动为该用户进程派生一个新的服务进程。默认情况下，用户进程程派生一个新的服务进程。默认情况下，用户进程与服务器进程是一一对应的关系。与服务器进程是一一对应的关系。n n当客户端运行当客户端运行SQL SQL 语句时，用户进程会通过网络将语句时，用户进程会通过网络将该该SQL SQL 语句发送到对应的服务进程，并且由服务进语句发送到对应的服务进程，并且由服务进程执行程执行(zhxn

34、g)(zhxng)该该SQL SQL 语句，服务器进程在执行语句，服务器进程在执行(zhxng)(zhxng)了了SQL SQL 语句之后，会将语句之后，会将SQL SQL 语句的结果语句的结果通过网络返回到用户进程。通过网络返回到用户进程。第28页/共40页第二十九页，共40页。2.6 SQL 语句语句(yj)的处理的处理“连接连接连接连接”(Connection)”(Connection)是用户进程到服务器进程的网络是用户进程到服务器进程的网络是用户进程到服务器进程的网络是用户进程到服务器进程的网络通信通道，连接和用户进程是一通信通道，连接和用户进程是一通信通道，连接和用户进程是一通信通道

35、，连接和用户进程是一一对应的；一对应的；一对应的；一对应的；而而而而“会话会话会话会话”(Session)”(Session)则是特定用户的连接，连接和会则是特定用户的连接，连接和会则是特定用户的连接，连接和会则是特定用户的连接，连接和会话是一对多的关系，但同一时刻一个连接对应于一话是一对多的关系，但同一时刻一个连接对应于一话是一对多的关系，但同一时刻一个连接对应于一话是一对多的关系，但同一时刻一个连接对应于一个会话。个会话。个会话。个会话。例如，当以例如，当以例如，当以例如，当以SQL*Plus SQL*Plus 连接到连接到连接到连接到Oracle Oracle 服务器时，需要服务器时，需

36、要服务器时，需要服务器时，需要(xyo)(xyo)建立了一个物理建立了一个物理建立了一个物理建立了一个物理“连接连接连接连接”。而以。而以。而以。而以SCOTTSCOTT用户用户用户用户登录后，会建立登录后，会建立登录后，会建立登录后，会建立SCOTT SCOTT 会话。会话。会话。会话。第29页/共40页第三十页，共40页。2.6.2 处理查询处理查询(chxn)语语句）句）n n查询操作分为4 个步骤：n n 语句解析(ji x)（Parse）n n 绑定变量（Bind）n n 执行（Execute）n n 提取数据（Fetch）第30页/共40页第三十一页，共40页。1 1）语句）语句）

37、语句）语句(y(y j)j)解析解析解析解析当一个查询语句（SELECT）发送到服务器端后，服务进程首先使用Oracle 内部的“散列”(HASH)函数取得(qd)该语句的解析代码值，如果在共享池中存在相同的解析代码值，表明该语句已经存在，那么服务器进程会跳过“解析”阶段，直接转入下一阶段。如果该解析代码值在共享池中不存在，服务器进程会检查该语句是否符合SQL 语法规则，并检查表名、列名是否正确，以及是否有相应的查询权限，然后生成该语句的“执行计划”，最终将SELECT 语句和执行计划装载到库高速缓存。执行计划实际是Oracle 内部执行SQL 语句的具体步骤，执行计划的优劣会对应用系统性能产

38、生很大的影响，所以在开发应用系统时一定要采用“执行计划最佳”的SQL 语句。例如，一个表上建立有索引和没有索引，生成的执行计划可能是不同的。第31页/共40页第三十二页，共40页。2）绑定变量）绑定变量(binling)在此阶段，如果查询语句中有绑定变量，语句就要获得在此阶段，如果查询语句中有绑定变量，语句就要获得绑定的变量值。绑定的变量值。3 3）执行）执行经过语句解析，经过语句解析，Oracle Oracle 最终生成了执行计划，并将该执最终生成了执行计划，并将该执行计划装载到了库高速缓存。在执行阶段，服务器进行计划装载到了库高速缓存。在执行阶段，服务器进程将按照执行计划中所安排的步骤来执

39、行程将按照执行计划中所安排的步骤来执行SELECT SELECT 语语句。句。首先，服务器进程要确定被选择行所在数据块是否已经首先，服务器进程要确定被选择行所在数据块是否已经被读取到数据高速缓存，如果该数据块内容已经被读被读取到数据高速缓存，如果该数据块内容已经被读取到数据高速缓存，则转入取到数据高速缓存，则转入“提取数据提取数据”阶段；阶段；如果该数据块没有如果该数据块没有(mi y(mi y u)u)被读取到数据高速缓存，被读取到数据高速缓存，那么服务进程会将数据块内容复制到数据高速缓存的那么服务进程会将数据块内容复制到数据高速缓存的缓冲区中缓冲区中第32页/共40页第三十三页，共40页。

40、4）提取）提取(tq)数据数据(fetch)经过语句执行之后，被选择行所在数据块内容已经被复制到了数据高速缓存的缓冲区中。在提取数据阶段，服务器进程(jnchng)从数据高速缓存中选择相应数据行，并将结果返回到用户进程(jnchng)。第33页/共40页第三十四页，共40页。1.6.3 处理处理(chl)DML 语句语句处理处理DML DML 语句分为语句分为3 3 个步骤：个步骤：语句解析（语句解析（ParseParse）绑定变量（绑定变量（BindBind）执行（执行（ExecuteExecute）1 1语句解析语句解析类似于处理类似于处理SELECT SELECT 语句的过程，服务器进程

41、根据语句的过程，服务器进程根据HASH HASH 函数生成该语句的解析代码函数生成该语句的解析代码值，然后检查值，然后检查(ji(ji nch)DML nch)DML 语句语法、语句语法、DML DML 语句所对应语句所对应的表名、列名等，最终生成该语句的执行的表名、列名等，最终生成该语句的执行计划，然后将计划，然后将DML DML 语句及执行计划存储到库高速缓存语句及执行计划存储到库高速缓存第34页/共40页第三十五页，共40页。n n2 2绑定变量绑定变量绑定变量绑定变量n n在此阶段，如果在此阶段，如果在此阶段，如果在此阶段，如果DML DML 语句中有绑定变量，语句就要获得绑定的变量语

42、句中有绑定变量，语句就要获得绑定的变量语句中有绑定变量，语句就要获得绑定的变量语句中有绑定变量，语句就要获得绑定的变量值。值。值。值。n n3 3执行执行执行执行DMLDMLn n在经过语句解析之后，在经过语句解析之后，在经过语句解析之后，在经过语句解析之后，DML DML 语句的执行计划语句的执行计划语句的执行计划语句的执行计划(jhu)(jhu)被存储到了库高被存储到了库高被存储到了库高被存储到了库高速缓存。在执行阶段，服务器进程将按照解析阶段所生成的执行计划速缓存。在执行阶段，服务器进程将按照解析阶段所生成的执行计划速缓存。在执行阶段，服务器进程将按照解析阶段所生成的执行计划速缓存。在执

43、行阶段，服务器进程将按照解析阶段所生成的执行计划(jhu)(jhu)来执行该来执行该来执行该来执行该DML DML 语句。语句。语句。语句。n n对于对于对于对于UPDATE UPDATE 语句，服务进程首先要检查对应的数据块和回滚块在语句，服务进程首先要检查对应的数据块和回滚块在语句，服务进程首先要检查对应的数据块和回滚块在语句，服务进程首先要检查对应的数据块和回滚块在数据高速缓存中是否已经存在，如果不存在，则会从数据文件中将对数据高速缓存中是否已经存在，如果不存在，则会从数据文件中将对数据高速缓存中是否已经存在，如果不存在，则会从数据文件中将对数据高速缓存中是否已经存在，如果不存在，则会从

44、数据文件中将对应的数据块和回滚块内容复制到数据高速缓存。回滚块用来存储旧值，应的数据块和回滚块内容复制到数据高速缓存。回滚块用来存储旧值，应的数据块和回滚块内容复制到数据高速缓存。回滚块用来存储旧值，应的数据块和回滚块内容复制到数据高速缓存。回滚块用来存储旧值，这样在必要时就可以回滚这样在必要时就可以回滚这样在必要时就可以回滚这样在必要时就可以回滚DML DML 语句。语句。语句。语句。n n然后，服务器进程在要修改的数据行上加锁，防止其他用户修改该数然后，服务器进程在要修改的数据行上加锁，防止其他用户修改该数然后，服务器进程在要修改的数据行上加锁，防止其他用户修改该数然后，服务器进程在要修改

45、的数据行上加锁，防止其他用户修改该数据。据。据。据。第35页/共40页第三十六页，共40页。n n最后，服务器进程将旧数据写入到回滚块所对应的缓最后，服务器进程将旧数据写入到回滚块所对应的缓冲区，将新数据写入到数据块所对应的缓冲区。同时冲区，将新数据写入到数据块所对应的缓冲区。同时将数据块和回滚块的变化记载到重做日志缓冲区。服将数据块和回滚块的变化记载到重做日志缓冲区。服务器进程写入数据块和回滚块都是在数据高速缓存中务器进程写入数据块和回滚块都是在数据高速缓存中完成的。被修改的数据块和回滚块被标识为完成的。被修改的数据块和回滚块被标识为“脏缓冲脏缓冲区区”。n nDELETE DELETE 和

46、和INSERT INSERT 语句的处理过程类似语句的处理过程类似UPDATEUPDATE，DELETE DELETE 语句的旧值包含被删除行的所有列值，而语句的旧值包含被删除行的所有列值，而INSERT INSERT 语句旧值包含的是行位置语句旧值包含的是行位置(wi zhi)(wi zhi)信息。信息。n n对于对于DDL DDL 语句，与语句，与DML DML 语句有所不同，因为执行语句有所不同，因为执行DDL DDL 语句需要写数据字典。语句需要写数据字典。DDLDDL语句的执行包含语语句的执行包含语句解析、数据字典查找和执行过程。句解析、数据字典查找和执行过程。第36页/共40页第三

47、十七页，共40页。2.6.4 处理处理(chl)Commit 语句语句n n当用户发出COMMIT 命令时，服务器进程首先将COMMIT和SCN 写入到重做日志缓n n冲区；然后LGWR 进程将重做日志缓冲区的所有重做记录写入到重做日志文件中；在将事n n务修改写入到重做日志之后，服务器进程将提交成功信息返回到用户进程；最后，服务器进程释放事务所占有(zhnyu)的锁。n nCOMMIT 语句会导致将修改记录到重做日志文件，而不会写入数据文件。第37页/共40页第三十八页，共40页。2.7 2.7 小结小结小结小结(xi(xi oji)oji)本章介绍了Oracle 服务器的总体结构以及工作原

48、理(yunl)，Oracle 服务器是一个具有高性能和高可靠性面向对象关系型数据库管理系统。Oracle 服务器由实例和数据库两部分构成。实例由内存结构和后台进程组成。Oracle 内存结构被总称为SGA，包括数据高速缓冲区、重做日志缓冲区、共享池、Java 池和大池；后台进程主要包括以下几个进程SMON、PMON、DBWn、CKPT、LGWR 和ARCn。Oracle 数据库由数据文件、控制文件和重做日志文件组成。在逻辑结构上，Oracle 数据库由表空间、段、数据区间和数据块构成。第38页/共40页第三十九页，共40页。2.8 练习练习(linx)n n见见wordword文档文档第39页/共40页第四十页，共40页。