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Oracle--了解Oracle

news 来源：原创 2025/8/25 14:31:45

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一、Oracle简介

Oracle是甲骨文公司开发的一款关系型数据库，是一款可移植性好、使用简单、功能强大的关系型数据库。它为各行业在各类环境下（服务器、虚拟机、微机环境下）可以快速搭建一种高效率、可靠性好、高吞吐量的数据库解决方案。

北京时间2024年5月3日凌晨，Oracle Database23c更名为Oracle Database 23ai。Oracle Database 23ai是Oracle Database的下一个长期支持版本，它包括300多项新功能，重点关注人工智能（AI）和开发人员的工作效率。

数据库8i 9i 10g 11g 12c 18c 19c
数字代表版本号，12.2这个.2是小版本号
i是internet的意思，表名当时是internet互联网盛行的年代

g是grid，网格运算。为了迎合分布式计算而退出的版本

c是cloud，云计算的意思

ai重点是AI和提高开发人员的工作效率

Oracle23ai的特性：

AI能力：内置向量数据库，模型数据处理，内置的机器学习算法持续增强
JSON能力增强
图数据处理能力增强
True Cache缓存服务
支持分片多副本
SQL易用性，向MySQL、PostgreSQL靠齐

二、应用场景

Oracle的应用场景非常广泛，涵盖了企业级应用、数据仓库和商业智能、电信行业、机构数据管理和决策支持系统、金融行业等多个领域。

企业级应用：Oracle适用于企业的核心业务系统，如财务管理、人力资源管理等，提供了高可用性、高性能的数据库服务，为企业提供灵活的数据库解决方案。
数据仓库和商业智能：Oracle可以用于构建大规模的数据仓库，支持数据的存储、查询和分析。这对于需要处理大量数据的组织来说尤为重要，可以帮助他们进行决策支持
电信行业：Oracle可以用于电信运营商的计费系统、客户关系管理等，满足电信行业对数据安全性、可靠性和扩展性的高要求。
机构数据管理和决策支持系统：Oracle可以用于机构的数据管理和决策支持系统，帮助机构有效地管理和分析数据，支持其日常运营和决策过程、
金融行业：Oracle在金融行业的应用尤为突出，包括银行、证券等金融机构的系统。其提供的数据安全和稳定性对于金融行业的核心业务至关重要。
此外，Oracle还提供了云数据库服务Oracle Cloud，允许企业在云上部署Oracle Database，进一步扩展了应用场景。通过使用Oracle Private Cloud Appliance，客户可以创建安全、高度可用的多租户私有云环境，快速部署高性能应用，同时密切控制成本。

综上所述，Oracle以其强大的功能、高可靠性、良好的扩展性以及对大规模数据的高效处理能力，在多个行业和领域发挥重要作用。

三、Oracle体系结构（了解）

Oracle数据库实际上是一个数据的物理储存系统，这其中包括数据文件(ora/dbf)、参数文件、控制文件、联机日志等。

实例：Oracle实例是Oracle数据库系统的一种运行环境，它由一系列的后台进程（BackgroundProcesses）和内存结构（Memoy Stuctures）组成。Oracle实例在运行时会占用一定的系统资源（如CPU,内存,和一些后台进程），而Orace数据库是存储在实例中的一系列逻辑结构（如表，视图，索引等)

数据文件：Orace数据文件是数据存储的物理单位，数据库的数据是存储在表空间中的，而一个表空间可以由一个或多个数据文件织成，一个数据文件只能属于一个表空间，一旦数据文件被加入到某个表空间后，就不能删除这个文件，如果要删除某个数据文件，只能删除其所属于的表空间才行。

表空间：表空间是Oracle 对物理数据库数据文件（ora/dbf）的逻辑映射。一个数据库在逻辑上被划分成一到若干个表空间，每个表空间由同一磁盘上的一个或多个数据文件(datafile)组成，一个数据文件只能属于一个表空间。

oracle用户：表当中的数据是由Oracle用户放入到表空间当中的，而这些表空间会随机的把数据放入到一个或者多个数据文件当中，Oradle对表数据的管理是通过用户对表的管理去查询，而不是直接对数据文件或表空间进行査询。因为不同用户可以在同一个表空间上面建立相同的表名。但是通过不同的用户管理自己的表数据。

1、逻辑存储结构

从逻辑上来看：

数据库是由一个或者多个表空间等组成
一个表空间（tablespace）由一组段组成
一个段（segment）由一段区组成
一个区（extent）由一批数据库块组成
一个数据库块（block）对应一个或多个物理块

1.1、数据块

数据块是Oracle逻辑存储结构中最小的逻辑单位
一个数据库块对应一个或多个物理块，大小由参数DB_BLOCK _SIZE决定
当用户从表中选择数据时，选择操作从数据库文件中以块为单位读取或者提取数据。例如Orace块的大小为8kb，即使只想检索4kb的字符的名字，也必须读取含有这4个字符的整个8kb的块。
数据块的结构包括块头和存储区两个部分

通过以下语句查看当前数据库设置的大小

show parameter db_block_size

1.2、数据区

是数据库存储空间分配的一个逻辑单位，它由连续数据块所组成。第一个段是由一个或多个盘区组成。当一段中间所有空间已完全使用，Orace为该段分配一个新的范围。

数据区是由连续的数据块结合而成的
数据区是Oracle存储分配的最小单位

1.3、段

一个段是分配给一个逻辑结构（一个表、-个索引或其他对象）的一组区，是数据库对象使用的空间的集合;段可以有表段、索引段、回滚段、临时段和高速缓存段等。

数据段：存储表中所有数据
索引段：存储表上最佳查询的所有索引数据
临时段：存储表排序操作期间建立的临时表的数据
回滚段：存储修改之前的位置和值

1.4、表空间

表空间是数据库的最大逻辑划分区域
一个表空间由一个或多个数据文件组成，一个数据文件只属于一个表空间
表空间的大小是它所对应的数据文件大小的总和
默认创建的表空间：系统表空间、辅助表空间、撤销表空间、用户表空间，这些表空间通常用于存储0race系统内部数据和提供样例所需要的逻辑空间

Oracle默认的表空间及其说明如下表所示：

表空间	说明
EXAMPLE	如果安装时选择“实例方案”，则此空间存储各种样例的数据
SYSAUX	SYSTEM表空间的辅助空间。一些选件的对象都存储在此表空间中，这样可以减少SYSTEM表空间的负荷
SYSTEM	存储数据字典，包括表、视图、存储过程的定义等
TEMP	存储SQL语句处理的表和索引的信息，如数据排序就占用此空间
UNDETBSI	存储撤销数据的表空间
USERS	通常用于存储应用系统所使用的数据库对象

通过以下语句来查看当前数据库的表空间信息：

select tablespace_name from dba_tablespaces;

2、物理存储结构

物理结构包含的三种数据文件

控制文件
数据文件
重做日志文件

[oracle@Oracle-LInux9 root]$ cd /opt/oracle/oradata/FREE/
[oracle@Oracle-LInux9 FREE]$ ls
control01.ctl  control02.ctl  FREEPDB1  pdbseed  redo01.log  redo02.log  redo03.log  sysaux01.dbf  system01.dbf  temp01.dbf  undotbs01.dbf  users01.dbf

2.1、控制文件（.CTL）

控制文件是oracle的物理文件之一，每个oracle数据库都必须至少有一个控制文件，它记录了数据库的名字、数据文件的位置等信息。在启动数据实例时，orace会根据初始化参数定位控制文件，然后oracle会根据控制文件在实例和数据库之间建立关联。控制文件的重要性在于，一旦控制文件损坏，数据库将会无法启动。

控制文件是数据库中最小的文件
控制文件是数据库中最重要的文件
控制文件在数据库创建时被自动创建，并在数据库发生物理变化时会同时更新。

2.2、数据文件（包括数据字典）（.DBF）

数据文件是用来存储实际数据的。一个数据库可以由多个数据文件组成的，数据文件是真正存放数据库数据的。一个数据文件就是一个操作系统文件。数据库的对象（表和索引）物理上是被存放在数据文件中的。当我们要査询一个表的数据的时候，如果该表的数据没有在内存中，那么oracle就要读取该表所在的数据文件，然后把数据存放到内存中。

数据文件和表空间的关系:

一个表空间可以包含几个数据文件
一个数据文件只能对应一个表空间

数据文件的种类

系统数据文件（sysaux01.dbf和system01.dbf）
回滚数据文件（undotbs01.dbf）
用户数据文件（users01.dbf）
临时数据文件（temp01.dbf）

通过以下语句查看当前存在的数据文件和对应的表空间：

select file_name,tablespace_name from dba_data_files;
select file_name,tablespace_name from dba_temp_files;

2.3、日志文件（.LOG）

在oracle数据库中，重做日志文件用于记录用户对数据库所做的各种变更操作所引起的数据变化，此时，所产生的操作会先写入重做日志缓冲区，当用户提交一个事务的时候，LGWR进程将与该事务相关的所有重做记录写入重做日志文件，同时生成一个"系统变更数"，scn会和重做记录一起保存到重做日志文件组，以标识与该事务提交成功。如果某个事务提交出现错误，可以通过重做记录找到数据库修改之前的内容，进行数据恢复。

重做日志文件特点:
- 记录所有的数据变化
- 提供恢复机制
归档日志文件：是重做日志文件的历史备份

默认情况下，oracle数据库处于非归档日志模式，即当重做日志文件写满的时候，直接覆盖里面的内容，原先的日志记录不会被写入到归档日志文件中根据oracle数据库对应的应用系统不同，数据库管理员可以把数据库的日志模式在归档模式和非归档模式之间进行切换。

select dbid,name,log_mode from v$database;

可以通过alter database archivelog或noarchivelog语句实现数据库在归档模式与非归档模式之间进行切换。

 1、关闭数据库shutdown immediate;2、将数据库启动到加载状态startup mount;3、改为归档模式alter database archivelog;4、重新打开数据库alter database open;

3、服务器结构

Oracle服务器主要有以下几部分组成

前台进程
- 用户进程：使用SQL Plus连接成功后生成。包含两个重要概念：连接和会话
- 服务器进程：处理用户会话过程中的SQL语句和SQL Plus命令
程序全局区（PGA）
实例
- 系统全局区
- 后台进程
数据库

3.1、系统全局区SGA

系统全局区（System GlobalArea，SGA）是Oracle为系统分配的一组共享的内存结构，可以包含一个数据库实例的数据或控制信息。在一个数据库实例中，可以有多个用户进程，这些用户进程可以共享系统全局区的数据。SGA是OraclelInstance的基本组成部分，在实例启动时分配。

（1）高速数据缓冲区

作用：用来存放Oracle系统最近访问过的数据块

当用户请求数据时，orace会从高速缓存区中检索，如果检索到了对应的数据块即缓存命中，orace便会直接从缓存区中读取数据。如果没有命中，oradle的读进程会从数据文件中读取对应的数据块，将对应的数据块加入到缓存区中。

经常或最近被访问的数据块会被放置到高速数据缓冲中区的前端，不经常被访问的数据块会被放置到高速数据缓冲区的后端

（2）共享池

SGA中的共享池（shared pool）是由库高速缓存（library cache）和数据字典高速缓存（data dicionary cache）两部分所组成。服务器进程将SQL或者PL/SQL语句的正文和编译后的代码以及执行计划都放在共享池的库高速缓存中，在进行编译时，服务器进程首先会在共享池中搜索是否有相同的SOL可者PL/SQL语句，如果有就不进行任何后续的编译处理，而是直接使用已存在的编译后的代码和执行计划。

作用: 存储最近执行过的SQL语句和最近使用过的数据定义 共享池包含:

库高速缓冲区

库高速缓存包含了共享SQL区和共享PL/SQL区两部分，它们分别存放SQL和PL/SQL语句以及相关的信息。

SQL或PL/SQL语句是能共享的通用代码

因为Oracle是通过比较SQL或PLSQL语句的正文来决定两个语句是否相同的，只有当两个语句的正文完全相同时，0radle才能重用已存的编译后的代码和执行计划。如果只是字母大小写不一样，那么字母大小写Oracle会自动转换，而且多余的空格或者制表键Oracle也会自动地压缩,。

字典高速缓冲区

当Oracle在执行SQL语句时，服务器进程将把数据文件、表、索引、列、用户和其他的数据对象的定义和权哏的信息放入数据字典高速缓存。如果在这之后，有用户进程需要同样的信息，如表和列的定义，那么所有的这些信息都将从数据字典高速缓存中获得。

 # 设置共享池的大小，受限于SGA_MAX_SIZEALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 250M

3.2、程序全局区PGA

程序全局区（Program GlobalArea，PGA），是服务器进程(server process)使用的一块包含数据和控制信息的内存区域。PGA是非共享的内存,在服务器进程启动或创建时分配(在系统运行时,排序,连接等操作也可能需要进行更进一步的PGA分配),并为server proces排他访问。PGA中包含了会话的特定信息，如游标状态、排序和哈希操作的内存，以及用于管理游标共享和会话内内存分配的数据结构。

每个Oracle服务器进程只拥有自己的那部分PGA资源

学习永无止境，让我们共同进步！！