Oracle体系结构
数据库文件组成
0 速览
1.数据文件
2 控制文件
3 联机重做日志文件
4 参数文件
5 归档重做日志文件
6 诊断文件
1）参数文件（启动实例-内存）
参数文件的作用
用来生产实例
实例启动时会读这个spfile文件，根据其中的参数生产实例
Oracle会根据参数文件向操作系统申请内存，然后会启动一堆进程
指向控制文件
参数文件的位置
SQL> show parameter spfile;
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
spfile string /opt/oracle/product/12.2.0.1/dbhome_1/dbs/spfiledev101.ora
参数文件的内容
[oracle@txy dbs]$ strings spfiletxydb.ora
txydb.__data_transfer_cache_size=0
txydb.__db_cache_size=268435456
txydb.__inmemory_ext_roarea=0
txydb.__inmemory_ext_rwarea=0
txydb.__java_pool_size=16777216
txydb.__large_pool_size=33554432
txydb.__oracle_base='/opt/oracle'#ORACLE_BASE set from environment
txydb.__pga_aggregate_target=536870912
txydb.__sga_target=1023410176
txydb.__shared_io_pool_size=50331648
txydb.__shared_pool_size=603979776
txydb.__streams_pool_size=33554432
*.audit_file_dest='/opt/oracle/admin/txydb/adump'
udit_trail='db'
*.compatible='12.2.0'
*.control_files='/opt/oracle/oradata/txydb/control01.ctl','/opt/oracle/oradata/txydb/control02.ctl'
*.db_block_size=8192
*.db_name='txydb'
*.diagnostic_dest='/opt/oracle'
*.dispatchers='(PROTOCOL=TCP) (SERVICE=txydbXDB)'
*.enable_pluggable_database=true
*.local_listener='LISTENER_TXYDB'
*.memory_target=1476m
*.nls_language='AMERICAN'
*.nls_territory='AMERICA'
*.open_cursors=300
*.processes=300
*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'
*.undo_tables
pace='UNDOTBS1'
具体内容
*.control_files= ##一个或多个控制文件的绝对路径
db_files ##数据文件的最大数量
*.processes=300 ##server_processs的最大数量
db_block_size
有两种参数文件
静态参数文件（pfile）和动态参数文件（spfile）
SPFILE: 格式 SPFILE+<ORACLE_SID>.ora 二进制文件
PFILE: 格式 init+<ORACLE_SID>/init.ora 普通文本文件
两种文件相互创建
[oracle@orcl19c dbs]$ rm -rf spfileorcl19c.ora
##shutdown immediate
##再次启动
SQL> startup;
ORA-01078: failure in processing system parameters
LRM-00109: could not open parameter file '/opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/initorcl19c.ora'
##报错了是吧？
删除了 sp
2）控制文件（指向数据文件）
每个数据库都只有一个控制文件（但可以有多个副本）
控制文件的作用
指向数据文件的位置与redo文件位置；
存储维护数据库完成性的信息：序列号与时间戳。使用RMAN备份，控制文件将存储这些备份的信息。
控制文件的内容
[oracle@test101 dev101]$ strings control01.ctl
}|{z
;DEV101
WBDEV101
WBDEV101
dev101
dev101
/opt/oracle/oradata/dev101/redo03.log
/opt/oracle/oradata/dev101/redo02.log
/opt/oracle/oradata/dev101/redo01.log
/opt/oracle/oradata/dev101/users01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/undotbs01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/system01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/sysaux01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/temp01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/ss_data01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/redo03.log
/opt/oracle/oradata/dev101/redo02.log
/opt/oracle/oradata/dev101/redo01.log
/opt/oracle/oradata/dev101/users01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/undotbs01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/system01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/sysaux01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/temp01.dbf
/opt/oracle/oradata/dev101/ss_data01.dbf
SYSAUX
SYSTEM
UNDOTBS1
USERS
3）联机重做日志文件
首先解释术语
联机重做日志 重做日志 在线日志 是一样的
另外一种日志：归档日志文件，就是在线日志文件的历史备份
它是联机的（正在使用中）
每个数据库至少有两个联机重做日志文件。
数据库至少有两个组，组内每个文件称为一个成员，每组至少一个成员在运行。
文件内容
存储着数据库的变更向量（不仅仅是DML DDL这些操作），若数据库受损则可以使用这些文件，将它们回复到发生故障那一刻前的状态。
日志组
为什么需要两个组呢？
一个组正在接受更改，另一个组用于备份（即进行归档）
因为日志是不停记录着的，所以
内存组成
内存基本结构
SGA PGA UGA(这个比较小) 软件代码区
SGA包含：
必须存在的：
高速缓存
日志缓冲区
共享池
可能包含的：
大池 JAVA池 流池 其他缓存池
SGA 与 PGA
SGA是共享的。
PGA是非共享的内存区域
启动时间
当实例启动时分配SGA
当server process启动时分配PGA
1）数据缓冲区缓冲
database buffer cache SGA中最大的一部分
缓存的作用
是Oracle执行SQL的区域。存数据块的拷贝信息
从数据文件没读一次到buffer cacha 就有一次IO
减少物理读(物理读：从数据文件里读)，如果buffer cahe有的话就从内存里取，就不用IO了
数据块
数据文件中数据块是8k大小，读取到buffer中也是8k
2）重做日志缓冲
是一个循环写的缓冲区
作用：存储改变信息，
执行delete语句的时候，会先生成一条redo log，会先放在redo log buffer里
commit的时候，才会写到 redo log（文件）里
3）共享池
share pool
作用
语法分析，编译，生产执行计划，运行执行计划。
共享，就是保存共享的执行计划
PGA的内容
包含单个服务器进程所需的数据与控制信息。比如每个人session传入的sql绑定变量，如果session进行了排序或者hash链接操作，也会使用PGA中的内存。
进程组成
有哪些进程
Oracle实例有一下几种不同的进程：
1 客户端进程 client process（也叫用户进程，因为是在客户端的）
2 ORACLE 进程
后台进程 background process
服务器进程 server process
从属进程
每个server p 都有自己的PGA
会话是怎么产生的？
会话（session）就是user process 与 server process 连接产生的
session的信息保存在 PGA 的uga 中
服务器进程 server process
作用：用来处理客户端发出的请求。客户端进程总是通过单独的服务器进程与数据库通信。
如果有20个客户端进程连接到实例，就有20个server process提供服务
执行的任务：
解析SQL
执行PL/SQL
从数据文件中读取数据块读入进buffer cache
返回结果信息
注意：不仅仅user process会产生
后台进程
后台进程
查看后台进程
select pname,program from v$process
where pname is not null
PNAME PROGRAM
----- ------------------------------------------------
PMON oracle@txy.example.com (PMON)
CLMN oracle@txy.example.com (CLMN)
PSP0 oracle@txy.example.com (PSP0)
VKTM oracle@txy.example.com (VKTM)
GEN0 oracle@txy.example.com (GEN0)
MMAN oracle@txy.example.com (MMAN)
RECO oracle@txy.example.com (RECO)
GEN1 oracle@txy.example.com (GEN1)
SCMN oracle@txy.example.com (SCMN)
DIAG oracle@txy.example.com (DIAG)
OFSD oracle@txy.example.com (OFSD)
SCMN oracle@txy.example.com (SCMN)
DBRM oracle@txy.example.com (DBRM)
VKRM oracle@txy.example.com (VKRM)
SVCB oracle@txy.example.com (SVCB)
PMAN oracle@txy.example.com (PMAN)
DIA0 oracle@txy.example.com (DIA0)
DBW0 oracle@txy.example.com (DBW0)
LGWR oracle@txy.example.com (LGWR)
CKPT oracle@txy.example.com (CKPT)
PNAME PROGRAM
----- ------------------------------------------------
LG00 oracle@txy.example.com (LG00)
SMON oracle@txy.example.com (SMON)
LG01 oracle@txy.example.com (LG01)
SMCO oracle@txy.example.com (SMCO)
W004 oracle@txy.example.com (W004)
LREG oracle@txy.example.com (LREG)
PXMN oracle@txy.example.com (PXMN)
MMNL oracle@txy.example.com (MMNL)
MMON oracle@txy.example.com (MMON)
D000 oracle@txy.example.com (D000)
S000 oracle@txy.example.com (S000)
TMON oracle@txy.example.com (TMON)
QM02 oracle@txy.example.com (QM02)
TT00 oracle@txy.example.com (TT00)
TT01 oracle@txy.example.com (TT01)
TT02 oracle@txy.example.com (TT02)
AQPC oracle@txy.example.com (AQPC)
CJQ0 oracle@txy.example.com (CJQ0)
P000 oracle@txy.example.com (P000)
P001 oracle@txy.example.com (P001)
P002 oracle@txy.example.com (P002)
PNAME PROGRAM
----- ------------------------------------------------
P003 oracle@txy.example.com (P003)
P004 oracle@txy.example.com (P004)
P005 oracle@txy.example.com (P005)
P006 oracle@txy.example.com (P006)
P007 oracle@txy.example.com (P007)
W003 oracle@txy.example.com (W003)
Q002 oracle@txy.example.com (Q002)
Q003 oracle@txy.example.com (Q003)
W000 oracle@txy.example.com (W000)
W006 oracle@txy.example.com (W006)
51 rows selected
1）LGWR
LGWR()
2）PMON
process monitor process ，进程监视器进程
1 监视其他的后台进程，异常时执行进程回复
2 清理buffer cache
3 将实例注册到Oracle Net Listener
数据库的启动
shutdown -> no mount -> mount -> open
快速浏览
1）no mount 启动实例
由此可知参数文件的作用
1、搜索并读取参数文件（spfing_
2、分配SGA
3、启动后台进程
4、启动警报与追踪文件
--若nomount启动
select * from v$datafile;
--会什么都没找到
alter database mount;
select * from v$datafile;
2）mount 装载
关联实例与数据库文件
控制文件已经打开了，但是用户信息不能查看
读取控制文件并获取数据文件与重做日志文件
只是获取文件而已，并不检查文件检查存在于有效性
这时候普通用户会这样
SQL> conn sim/11111111;'
ERROR:
ORA-01033: ORACLE initialization or shutdown in progress
Process ID: 0
Session ID: 0 Serial number: 0
但是
select * from hr.employess; --这样是查不到的
3）open
任何有效的用户可以
1 打开数据文件
2 打开重做日志
3 检查数据库一致性（可以做CRUD了）
其他打开方式
startup nomount：通过参数文件，分配sga，启动数据库后台进程，不打开控制文件和数据文件，不能访问数据库。
startup mount：仅给dba进行管理操作，不允许数据库用户访问。仅当前实例的控制文件被打开，数据文件未打开，在这个模式下可以进行如下操作：重命名数据文件、添加取消或重命名重做日志文件、设置归档模式、设置闪回、执行完整的数据库恢复操作等。
startup open：startup的默认参数就是open，打开数据库，允许数据库的访问，当前实例控制文件中所描述的所有文件都已经打开。
startup pfile=FILENAME：以FILENAME为初始化文件启动数据库，不是采用默认初始化文件。
startup force：中止当前数据库的运行，并开始重新正常的启动数据库。
startup restrict：只允许具有restricted session权限的用户访问数据库，该模式下登陆者可做如下操作：执行数据库数据的导出或导入、执行数据装载操作用SQL*Loader、暂时阻止一般的用户使用数据、在某个移植过程和升级操作过程中restricted session登陆后可使用ALTER SYSTEM 语句来禁止RESTRICTED SESSION特性ALTER SYSTEM DISABLE RESTRICTED SESSION；如果是在非受限模式下打开的数据库，后来发现需要限制访问，此时可以使用带ENABLE RESTRICTED SESSION 子句的ALTER SYSTEM 语句来完成。
startup recover：数据库启动，并开始介质恢复。
数据库的关闭
A = ABORT 强制
I
T
N
物理文件
段
一个段可以分布在多个数据文件中，一个数据文件可以包含多个段的一部分或全部分
这带来很多好处：
1.如果一个段就是一个数据文件，将会产生数千数万的文件
2.不受操作系统文件大小的限制
① 段的存在，并不是依赖于表的。建立一些其它逻辑对象也会会创建段，如索引、物化视图
② 一张普通表(堆组织表)对应一个段
③ 表的建立，并不意味着段的创建，如临时表（Global Temporary Table）
④ 一张表也可以创建多个段，如分区表（Partition Table）
⑤ 多个表也可以共存于一个段，如簇表（Cluster Table
典型的段是表（Table），但也有其他类型的段
2 块
数据文件就是连续编号的Oracle块，
3 区
管理一个个块是比较麻烦的，所以块组合成了区间（extend）
区间是数据文件中一组连续编号的块
LONG TIME 问题、
1 ） 数据库有哪些文件？这些文件有什么作用？
参数文件
2）数据库启动的过程
nomout : 打开实力，加载参数文件
mount : 加载数据文件吗，挂载数据库
*
