Oracle数据库是一种广泛使用的大型关系型数据库管理系统,其体系结构复杂且功能强大。本文将深入探讨Oracle的物理结构、逻辑结构、内存结构、数据库实例与进程、数据字典等核心概念。
2.1 物理结构是Oracle数据库的基础,主要包括数据文件、日志文件、控制文件和配置文件。
2.1.1 数据文件是数据库的主要组成部分,存储了所有数据库对象,如表和索引。这些文件通常以.dbf为扩展名,是数据库数据的实际存储位置。
2.1.2 日志文件,即重做日志文件,记录了所有对数据库的更改,用于在系统故障时进行数据库恢复。文件名通常以Log*.dbf格式表示。日志文件分为归档日志模式(ARCHIVELOG)和非归档日志模式(NOARCHIVELOG),前者允许在系统崩溃后进行完全恢复。
2.1.3 控制文件是数据库的重要组件,它包含数据库的物理结构信息,用于打开和访问数据库。控制文件是二进制文件,仅能由Oracle系统修改,并且每个数据库至少需要一个,但可以有多个。
2.1.4 配置文件,如initsid*.ora,记录了Oracle数据库运行时的关键参数。Oracle9i引入了服务器参数文件(SPFILE),这是一个二进制文件,用于存储永久的初始化参数,提供服务器自我调节的能力。
2.2 逻辑结构则描述了数据如何在逻辑层面组织。
2.2.1 表空间是Oracle数据库中数据组织的基本单元。常见的表空间类型有System表空间、Rollback表空间和Temp表空间。多表空间策略有助于提高性能,例如,分离数据字典和用户数据,分隔回滚数据,以及平衡I/O负载。
2.2.2 段是表空间内的逻辑单元,用于存储特定类型的数据库对象。数据段存储表数据,索引段存储索引,临时段存储临时数据,回滚段保存事务回滚信息。
2.2.3 区是段内的更小的逻辑单位,进一步细分数据存储。
2.2.4 数据库块是最小的I/O单位,数据在磁盘上的实际存储单位。
2.2.5 模式对象包括用户创建的所有数据库对象,如表、视图、索引等。
2.3 内存结构和数据库实例与进程的概念:
内存结构主要包括系统全局区(SGA)和程序全局区(PGA)。SGA是共享内存区域,存储数据库数据和控制信息;PGA则是每个数据库进程私有的内存空间,用于处理用户会话。
数据库实例是Oracle运行时的环境,由内存结构和后台进程组成。这些进程执行各种任务,如数据I/O、事务管理、日志写入等。
2.4 数据字典是Oracle系统维护的内置表集合,包含了数据库的各种元数据,如表、列、索引的信息,帮助管理系统和用户了解数据库的状态和结构。
总结来说,Oracle体系结构是一个多层次、复杂且精细的系统,它通过物理结构、逻辑结构、内存管理和数据库实例的协同工作,确保了数据的安全性和高效访问。理解这些基本概念对于管理和优化Oracle数据库至关重要。