Oracle数据库的体系结构是理解其工作原理和管理数据库的关键。本章主要探讨了Oracle数据库的物理存储结构、逻辑存储结构、进程结构以及内存结构,并特别强调了数据字典的重要作用。
Oracle的物理存储结构由一系列操作系统文件组成,主要包括数据文件、控制文件和重做日志文件。数据文件(*.dbf)是数据库实际数据的载体,一个表空间可以由一个或多个数据文件构成,且每个数据文件只能属于一个数据库。数据文件的大小可以通过设置自动扩展参数来动态调整。通过数据字典`dba_data_files`和`v$datafile`,我们可以获取关于数据文件的详细信息,如文件名、ID、表空间名、大小、状态和扩展性等。
控制文件(*.ctl)是数据库的元数据文件,存储着数据库的物理结构信息,包括数据文件和日志文件的位置。它是数据库启动和恢复的关键,一旦丢失或损坏,可能导致数据库无法正常运行。`v$controlfile`视图可以用来查看控制文件的相关信息。
重做日志文件(*.log)记录了所有对数据库的修改,是数据库恢复的基础。日志文件分为多个组,循环使用,日志切换时,根据数据库运行模式决定是否覆盖旧的日志信息。此外,还有其他类型的文件,如参数文件、备份文件、归档重做日志文件和跟踪/警告日志文件,它们各自承担着数据库管理和故障恢复的不同职责。
逻辑存储结构方面,Oracle数据库采用表空间(Tablespaces)的概念,将逻辑存储组织成多个区域,如段(Segments)、区(Extents)和块(Blocks)。表空间是数据库对象的逻辑容器,不同类型的数据库对象(如表、索引)可以分配到不同的表空间中。表空间可以进一步划分为数据段、索引段、临时段等,每个段由多个区组成,每个区又包含若干个数据块。这种层次结构使得数据存储更加灵活和高效。
Oracle数据库的进程结构包括多种后台进程,如检查点进程(CKPT)、系统监控(SMON)、进程监控(PMON)、日志写入进程(LGWR)等,它们协同工作以确保数据库的稳定运行。而内存结构主要由系统全局区(SGA)和程序全局区(PGA)组成,SGA包含了共享池、数据缓冲区、重做日志缓冲区等组件,存储数据库的共享信息和用户会话的私有数据。
数据字典是Oracle数据库中的一个重要组成部分,它存储着关于数据库对象、权限、配置等元数据信息。通过查询数据字典视图,DBA可以获取和管理这些信息,对于数据库的日常管理和问题诊断具有重要意义。
Oracle数据库的体系结构复杂而精细,涵盖了物理存储、逻辑组织、进程管理和内存架构等多个层面,理解这些基础知识对于有效管理和优化Oracle数据库至关重要。