oracle学习笔记（1）--oracle体系结构
1、Oracle的版本
Oracle 11.2.0.4.0
第一个数字，代表新版本，比如9i、10g、11g、12c
第二个数字，代表维护发行版本，包含一些新的特性，比如R1、R2
第三个数字，代表Oracle中间件的版本号
第四个数字，代表组件的发布版本，比如Oracle的patch包
第五个数字，代表平台的版本，通常表示patch号
目前市场可见版本：9i、10g、11g、12c、18c、19c，当前主流使用版本11gR2
2、Oracle的体系结构
从上图，可以总结出来，Oracle Server = 实例 + 数据库
（1）什么是实例？
Oracle实例，是一种访问Oracle数据库的基本方式 。换句话说，就是用户要访问数据库，首先要访问的入口就是实例入口。一个实例总是打开且只打开一个数据库，实例是由内存结构+进程结构组成，也就是oracle中的SGA和PGA。创建连接和会话的示意图如下：
（2）什么是SGA和PGA？
SGA和PGA是Oracle实例中的内存结构。
- SGA：系统全局区，在实例启动的时候分配。SGA 是实例启动时分配的共享内存结构，关闭时释放。是一组包含一个数据库实例的数据和控制信息的共享内存结构。
- PGA：服务器进程启动时分配。是会话开始时为每个会话分配的私有内存区，当会话结束时释放。
（3）Oracle的服务进程描述？
- PMON：是 Oracle 数据库中最活跃的一个进程，是调节所有其他进程的进程监视器。PMON 能够清理异常连接的数据库连接，并自动向侦听器进程注册数据库实例。
- SMON：是执行系统级清理操作的系统监视进程。它有两个主要职责，包括在发生故障的情况下自动恢复实例，例如断电和清理临时文件。
- DBWR：数据库编写器。Oracle 在内存中执行每个操作而不是磁盘。因为在内存中的处理速度比在磁盘上快。DBWn 进程从磁盘读取数据并将其写回到磁盘。
- LGWR：日志写入过程，是可恢复架构的关键。 在数据库中发生的每一个变化都被写出到一个名为 redo 日志文件中用于恢复目的。 而这些变化是由 LGWR 进程编写和记录的。 LGWR 进程首先将更改写入内存，然后将磁盘写入重做日志，然后将其用于恢复。
- CKPT：负责发起检查点信号，在 Oracle 中，磁盘上的数据称为块，内存中的数据称为缓冲区。 当该块写入缓冲区并更改时，缓冲区变脏，需要将其写入磁盘。CKPT 进程使用检查点信息更新控制和数据文件头，并向脏盘写入脏缓冲区的信号。
（4）什么是Oracle数据库？
Oracle数据库是一个单元数据的集合体，由3种文件类型组成：
（5）Oracle的数据库结构组成是怎样的？
Oracle的数据库结构组成分为物理结构和逻辑结构。
（6）什么是Oracle数据库的物理结构？
其中物理结构是指Oracle数据库的物理存储，而其物理存储实际是由操作系统文件所决定，如（2）中的三大类文件：控制文件（.ctl文件）、数据文件（.dbf文件）、重做日志文件（.log文件）。理解公式：
数据库物理结构 = 数据文件 + 控制文件 + 重做日志文件 = N * 物理文件 = N * 物理块
-
物理块：物理块是操作系统分配的基础存储单位，逻辑结构中的数据块由若干个物理块构成。
-
物理文件：每个物理文件由若干个物理块所组成，包括数据块文件、控制文件、日志文件等。
-
数据文件：数据文件是实际存储插入到数据库表中的实际数据的操作系统文件。在oracle中数据文件的扩展名为*.dbf
-
重做日志文件：Oracle使用重做日志文件在故障发生之后重现当时的数据库操作，用于数据库恢复。重做日志文件的扩展名为*.log
-
控制文件：控制文件为二进制文件，它存储了数据库的名称，数据库文件和重做日志文件的名称、位置、联机/脱机状态和大小等信息。只有控制文件正常，才能装载、打开数据库，控制文件的扩展名为*.ctl
如下：在已安装完成的oracle数据库的显示：
[oracle@OracleTest itpuxdb]$ ll
total 1512732
-rw-r----- 1 oracle oracle 9748480 Aug 31 13:58 control01.ctl 控制文件
-rw-rw---- 1 oracle oracle 10493952 Aug 31 09:46 kim01.dbf 数据文件
-rw-r----- 1 oracle oracle 52429312 Aug 31 13:56 redo01.log 重做日志文件
-rw-r----- 1 oracle oracle 52429312 Aug 31 13:58 redo02.log
-rw-r----- 1 oracle oracle 52429312 Aug 31 09:18 redo03.log
-rw-r----- 1 oracle oracle 545267712 Aug 31 13:58 sysaux01.dbf
-rw-r----- 1 oracle oracle 713039872 Aug 31 13:57 system01.dbf
-rw-r----- 1 oracle oracle 30416896 Aug 31 13:32 temp01.dbf
-rw-r----- 1 oracle oracle 104865792 Aug 31 13:57 undotbs01.dbf
-rw-r----- 1 oracle oracle 5251072 Aug 31 09:18 users01.dbf
（7）什么是Oracle数据库的逻辑结构？
Oracle体系的逻辑结构描述的是数据库的物理空间如何运用。包括表空间、段、片区、块
数据库逻辑结构 = N * 表空间 = N表 + N索引 + N视图 + ... = 逻辑对象【N数据段 + N索引段 + N临时段 + 回滚段】 = N * 数据区间 = N * 数据块
-
数据块（Data Block）：数据块最小的数据管理单位，即Oracle中所有的I/O操作都是以块为单位。数据块的大小是操作系统块大小的整数倍，常见大小为8kb或16kb
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数据区间（Data Extent）：数据区间是由物理上连续存放的块所组成，它是Oracle存储分配的最小单位，一个或多个组成一个数据区间。
-
数据段（Data Segment）：若干个数据区间组成数据段。
-
表空间（Table Space）：Oracle 11g采用表空间这种虚拟概念来管理逻辑对象，用户可以将不同性质的逻辑对象存放在不同的表空间下。每个表空间由一个或多个数据文件组成，一个数据文件只能和一个表空间联系。
（8)数据库逻辑结构的对应关系？
- 每个数据库都必须由一个或多个表空间组成。【一对多关系】
- 每个表空间都必须由一个或多个数据文件（datafile）组成。【一对多关系】
- 每个表空间都必须包含一个或多个段。【一对多关系】
- 每个数据库文件都必须由一个或多个操作系统块（OS block）组成。【一对多关系】
- 每个段都必须由一个或多个区间组成。【一对多关系】
- 每个区间都必须由一个或多个Oracle数据块组成。【一对多关系】
- 每个Oracle数据块都必须由一个或多个操作系统数据块组成。【一对多关系】
（9）Oracle数据库默认的表空间有哪些？
- EXAMPLE： 实例表空间，存放实例信息。
- SYSAUX： SYSTEM表空间的辅助空间，用于减少SYSTEM表空间负荷。
- SYSTEM： 存放数据字典，包括表、视图、存储过程的定义等等。
- TEMP： 存储SQL语句处理的表和索引的信息。
- UNDOTBS1： 回滚表空间，存放数据库恢复信息。
- USERS： 用户表空间，存放用户私有信息。
(10) 如何启动数据库？
[root@OracleTest #] su - oracle
[oracle@OracleTest itpuxdb]$ sqlplus / as sysdba
SQL> startup;
(11) Oracle内存结构如何分配？
Oracle的内存结构分为SGA和PGA，SGA主要用于数据库实例中内部分配内存的方式，PGA主要用于Server process的内存分配
而SGA又有6大内存区域：shared pool、Java pool、database buffer cache、streams pool、redolog cache、large pool
而Server process也可以逻辑上区分为前台进程和后台进程，前台进程主要用于网络连接，如：
[oracle@STHQOADB01 ~]$ ps -ef |grep LOCAL
oracle 1687 1583 0 09:47 pts/0 00:00:00 grep LOCAL
oracle 8147 1 2 Nov10 ? 07:55:09 oracleoadb1 (LOCAL=NO)
oracle 8149 1 1 Nov10 ? 03:10:10 oracleoadb1 (LOCAL=NO)
oracle 8158 1 1 Nov10 ? 03:55:40 oracleoadb1 (LOCAL=NO)
oracle 47668 1 0 Nov02 ? 00:06:58 oracleoadb1 (LOCAL=NO)
而后台进程主要用于数据库实例和数据库交互的系统进程，如PMON、SMON、CKPT等等。每一个数据库连接，都会产生一个前台进程！！如图：
要连接数据库，首先必须要连接数据库实例。假设有webapp产生100个链接请求，那么oracle就会产生100个网络连接（LOCAL)进行连接。
