Oracle数据库实例的内存和进程结构

基础概念：Oracle数据库、实例、用户、表空间、表之间的关系数据库：Oracle数据库是数据的物理存储。

这就包括（数据文件ORA或者DBF、控制文件、联机日志、参数文件）。

其实Oracle数据库的概念和其它数据库不一样，这里的数据库是一个操作系统只有一个库。

可以看作是Oracle就只有一个大数据库。

实例：一个Oracle实例（Oracle Instance）有一系列的后台进程（Backguound Processes)和内存结构（Memory Structures)组成。

一个数据库可以有n个实例。

用户：用户是在实例下建立的。

不同实例可以建相同名字的用户。

表空间：表空间是一个用来管理数据存储逻辑概念，表空间只是和数据文件（ORA或者DBF文件）发生关系，数据文件是物理的，一个表空间可以包含多个数据文件，而一个数据文件只能隶属一个表空间。

数据文件（dbf、ora）：数据文件是数据库的物理存储单位。

数据库的数据是存储在表空间中的，真正是在某一个或者多个数据文件中。

而一个表空间可以由一个或多个数据文件组成，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。

注：表的数据，是有用户放入某一个表空间的，而这个表空间会随机把这些表数据放到一个或者多个数据文件中。

由于oracle的数据库不是普通的概念，oracle是有用户和表空间对数据进行管理和存放的。

但是表不是有表空间去查询的，而是由用户去查的。

因为不同用户可以在同一个表空间建立同一个名字的表！这里区分就是用户了！关系示意图：理解1：Oracle数据库可以创建多个实例，每个实例可以创建多个表空间，每个表空间下可以创建多个用户（同时用户也属于表空间对应的实例）和数据库文件，用户可以创建多个表（每个表随机存储在一个或多个数据库文件中），如下图：理解2：理解1MS有误。

实例下有和，授权访问，是管理的，经授权在中创建，随机存储到不同的中。

描述oracle数据库体系结构的组成及其关系。

Oracle数据库体系结构由以下几个部分组成：1. 实例（Instance）：实例是在计算机内存中运行的一个进程，负责管理数据库的操作。

每个实例都有自己的内存空间和进程，可以同时运行多个实例。

2. 数据库（Database）：数据库是一个存储数据的容器，包含了表、视图、索引等对象。

一个实例可以管理多个数据库，每个数据库由一个或多个数据文件组成。

3. 数据文件（Data File）：数据文件是用来存储数据库的实际数据的文件，包含了表、索引等对象的数据。

一个数据库可以有多个数据文件，每个数据文件具有独立的文件名和路径。

4. 控制文件（Control File）：控制文件是用来记录数据库的结构和状态信息的文件，包括数据库名、数据文件的路径、表空间的信息等。

一个数据库通常有一个或多个控制文件。

5. 日志文件（Redo Log File）：日志文件是用来记录数据库的变化操作的文件，包括数据更改、事务回滚等。

日志文件用于实现数据库的恢复和数据的一致性。

每个数据库通常有多个日志文件。

6. 表空间（Tablespace）：表空间是数据库中逻辑数据存储的单位，用来管理和组织对象。

每个表空间由一个或多个数据文件组成，不同表空间可以包含不同的数据对象。

7. 段（Segment）：段是逻辑存储结构的基本单位，是指数据库中的一个连续空间。

每个表、索引等对象都占用一个或多个段。

8. 区（Extent）：区是段的扩展单位，是一组连续的数据块。

一个段由多个区组成。

9. 块（Data Block）：块是数据库存储的最小单位，通常是8KB大小。

每个数据文件由多个块组成。

以上组成部分之间的关系如下：- 实例与数据库：一个实例可以管理多个数据库，每个数据库都有自己的实例。

- 数据库与数据文件：一个数据库可以由一个或多个数据文件组成，每个数据文件存储数据库的实际数据。

- 实例与控制文件：一个实例通常有一个或多个控制文件，控制文件记录了数据库的结构和状态信息。

Oracle体系结构研究摘要：阐述了Oracle数据库的基本架构和Oracle数据库理论中的主要概念。

Oracle体系结构由存储结构、内存结构和进程结构组成,其中，存储结构由物理存储结构及逻辑存储结构组成；内存结构由SGA和PGA组成；进程结构由用户进程和Oracle进程组成。

关键词：ORACLE体系结构；存储结构；内存结构；进程结构1 Oracle的存储结构Oracle的存储结构分为物理存储结构和逻辑存储结构。

1.1 物理存储结构主要由数据文件、控制文件、联机日志文件及数据库实例构成。

Oracle数据库中有许多初始化参数，这些参数用于对整个数据库进行设置或调整，如设置数据库名、数据库块大小、控制文件的名称和位置、数据库实例数等信息。

Oracle 把这些参数存放在一个文件中，这个文件就叫初始化参数文件。

启动数据库时，Oracle会读取参数文件中的值，并根据这些值对数据库实例(instance)进行设置。

具体说是Oracle先从初始化参数文件中获得控制文件的名称及位置，打开控制文件，然后再从控制文件中读取数据文件和联机日志文件的名称和位置，打开它们，因为表、索引等对象的数据就存放在数据文件中，从而就打开了数据库。

1.1.1 控制文件Oracle启动数据库时会访问控制文件，控制文件是在创建数据库的时候创建的，它是一个很小的二进制文件，记录了数据库的名称、创建数据库的时间、数据文件的名称和位置、联机日志文件的名称和位置及表空间等信息。

所以说一个数据库的控制文件是相当重要的，一旦被损坏，数据库将不能正常启动和运行。

所以DBA应该镜像控制文件，把每个镜像的控制文件分布到不同的物理磁盘上，发生灾难时既使其中一个控制文件被损坏，也不会使整个数据库限于瘫痪。

1.1.2 数据文件当用户在Oracle中创建数据库的时候，就创建了一个或多个数据文件，表和索引等对象的数据就物理地存放在数据文件中。

一个表的数据可能会存储在多个数据文件中，但一个数据文件只能属于一个数据库。

oracledb的逻辑结构1. 实例(instance)实例是Oracle数据库的最高层次，它包含了数据库的内存结构和后台进程。

每个Oracle数据库都有一个对应的实例。

实例负责管理数据库的内存和进程，以及处理用户的请求。

2. 数据库(database)数据库是由多个表空间组成的，每个表空间又包含多个数据文件。

数据库是存储数据的物理结构，用于持久化存储数据。

一个Oracle 数据库可以包含多个数据库。

3. 表空间(tablespace)表空间是逻辑上的存储区域，用于组织和管理数据库中的数据。

每个表空间包含多个数据文件，用于存储表和索引等数据库对象。

不同的表空间可以有不同的存储特性和管理策略。

4. 数据文件(data file)数据文件是表空间的组成部分，用于存储表和索引等数据库对象的数据。

一个数据库可以包含多个数据文件，每个数据文件都有固定的大小和位置。

5. 段(segment)段是逻辑上的存储单位，每个段对应一个表、索引或者其他数据库对象。

段由一组连续的数据块组成，用于存储实际的数据。

6. 数据块(data block)数据块是数据库的最小存储单位，每个数据块包含一定数量的字节。

数据库中的数据被分割成多个数据块进行存储和管理。

7. 扩展(extent)扩展是一组连续的数据块，用于分配给段进行存储。

扩展是数据库的分配单位，当段需要更多的存储空间时，会向其分配新的扩展。

8. 逻辑块(logical block)逻辑块是Oracle数据库中数据的逻辑单位，每个逻辑块包含一定数量的字节。

逻辑块是对数据块的逻辑封装，用于提供更高层次的数据管理。

9. 段空间管理(segment space management)段空间管理是指如何分配和管理段的存储空间。

Oracle数据库支持两种段空间管理方式：自动段空间管理(Automatic Segment Space Management, ASSM)和手动段空间管理(Manual Segment Space Management)。

Oracle数据库是一种关系型数据库管理系统，它采用了客户/服务器模式，可以在各种不同的评台上运行。

其运行机制和基本原理是数据库领域的重要内容，我们将通过以下几个方面来详细介绍。

1. Oracle数据库的体系结构Oracle数据库的体系结构包括实例和数据库。

实例是由一个或多个进程组成，负责处理客户端的请求和管理数据库的物理结构；数据库是由数据文件组成，用来存储数据和控制文件。

实例和数据库之间通过监听器进行通信，客户端通过监听器访问数据库。

2. Oracle数据库的运行原理Oracle数据库的运行原理包括数据库的启动和关闭过程。

数据库的启动过程包括加载实例和数据库文件、分配内存、打开数据库并监听客户端请求；数据库的关闭过程包括关闭实例和数据库文件、释放内存、关闭数据库并停止监听器。

3. Oracle数据库的存储结构Oracle数据库的存储结构包括内存结构和磁盘结构。

内存结构包括数据库SGA和PGA，SGA用来存储数据库的共享数据和控制信息，PGA用来存储客户端的私有数据；磁盘结构包括数据文件、控制文件和日志文件，数据文件用来存储数据库的数据，控制文件用来记录数据库的元数据，日志文件用来记录数据库的事务日志。

4. Oracle数据库的并发控制Oracle数据库的并发控制包括锁和多版本并发控制。

锁是用来控制对共享资源的并发访问，包括共享锁、排他锁和意向锁；多版本并发控制是一种乐观并发控制方式，每个事务都有自己的版本，可以并发访问相同的数据，不会相互影响。

5. Oracle数据库的恢复机制Oracle数据库的恢复机制包括日志文件和闪回技术。

日志文件用来记录数据库的操作，包括重做日志和撤销日志，可以用来恢复数据库的状态；闪回技术可以回滚数据库到历史状态，包括闪回查询和闪回表。

通过以上内容的介绍，我们对于Oracle数据库的运行机制和基本原理有了一定的了解。

Oracle数据库作为一种成熟的关系型数据库管理系统，其运行机制和基本原理对于数据库管理员和开发人员来说是非常重要的，可以帮助他们更好地理解、管理和优化数据库。

一、概述Oracle数据库是目前全球使用最广泛的关系型数据库管理系统之一，它提供了强大的数据管理和处理功能，被广泛应用于企业级应用中。

Oracle数据库实例是Oracle数据库的核心概念之一，它在Oracle数据库运行过程中起着至关重要的作用。

本文将深入探讨Oracle数据库实例的概念、特点及其在数据库运行中的作用。

二、Oracle数据库实例的概念1. Oracle数据库实例的定义Oracle数据库实例是指在数据库启动时，Oracle进程和内存结构的集合。

它包括了一系列的进程和内存结构，用于管理数据库的数据访问、事务处理、共享资源控制等功能。

2. Oracle数据库实例的特点（1）独立性：每个数据库实例都是相互独立的，它们可以在同一服务器上运行，也可以在不同的服务器上运行。

（2）并发性：Oracle数据库实例能够处理大量的并发访问请求，保证了数据库的高效运行。

（3）持久性：Oracle数据库实例是持久的，一旦启动，它将一直运行，直到被关闭或者服务器宕机。

三、Oracle数据库实例的组成1. 进程：Oracle数据库实例包括了多个关键进程，如后台进程、前台进程等，用于处理用户的请求、管理数据缓冲池、执行SQL语句等。

2. 内存结构：Oracle数据库实例的内存结构包括了SGA（System Global Area）和PGA（Program Global Area），SGA用于存储全局共享的数据和控制信息，PGA用于存储每个进程私有的数据和控制信息。

四、Oracle数据库实例的作用1. 数据访问管理：Oracle数据库实例负责管理用户的数据访问请求，包括读取数据、更新数据、删除数据等操作。

2. 事务处理：Oracle数据库实例支持ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）事务功能，保证了数据库的数据完整性和一致性。

3. 共享资源控制：Oracle数据库实例负责管理数据库中的共享资源，如锁、缓存等，保证了多个用户之间对数据库的安全访问。

简答题(4*5’)1、简述Oracle数据库体系结构的构成。

答：数据库实例，物理存储结构和逻辑存储结构。

实例包括内存结构与后台进程；物理存储结构主要用于描述Oracle数据库外部数据的存储，即在操作系统中如何组织和管理数据，与具体的操作系统有关；逻辑存储结构主要描述Oracle数据库内部数据的组织和管理方式，与操作系统没有关系。

2、简述Oracle数据库逻辑存储结构的组成及相互关系。

答：Oracle数据库逻辑存储结构包括表空间、段、区、块四种。

其中，数据块是数据库中最小I/O单位，由若干连续的数据块组成的区是数据库中最小的存储分配单元，由若干区形成的段是相同类型的数据存储分配区域，由若干段形成的表空间是最大的逻辑存储单元，所有的表空间构成一个数据库。

3、简述Oracle数据库重做日志文件的作用。

答：重做日志文件，保存了用户对数据库所作的更新操作，包含的主要信息是记录事务的开始和结束、事务中每项操作的对象和类型、更新操作前后的数据值等。

4、简述索引作用并说明索引按不同分类依据分为哪些类。

答：创建索引的作用是为了提高对表中数据的查询效率。

根据索引值是否唯一，可分为唯一性索引和非唯一性索引；根据索引的组织结构不同，可分为平衡索引和位图索引；根据索引基于列数不同，可分为单列索引和复合索引。

5、简述Oracle的安全控制机制有哪些？答：1）、用户管理2）、权限管理3）、角色管理4）、表空间设置和配额5）、用户资源限制6）、数据库审计6、简述Oracle数据库角色的种类、作用以及如何利用角色为用户授权。

答：SYS：是数据库中具有最高权限的数据库管理员，可以启动、修改和关闭数据库，拥有数据字典；SYSTEM：是一个辅助的数据库管理员，不能启动和关闭数据库，但可以进行其他一些管理工作，如创建用户、删除用户等。

SCOTT：是一个用于测试网络连接的用户，其口令为TIGER。

PUBLIC：实质上是一个用户组，数据库中任何一个用户都属于该组成员。

oracle数据库体系架构详解在学习oracle中，体系结构是重中之重，一开始从宏观上掌握它的物理组成、文件组成和各种文件组成。

掌握的越深入越好。

在实际工作遇到疑难问题，其实都可以归结到体系结构中来解释。

体系结构是对一个系统的框架描述。

是设计一个系统的宏观工作。

这好比建一栋大楼。

你首先应该以图纸的方式把整个大楼的体系架构描述出来。

然后一点点的往里面填充东西。

下面我们先以一个图解的方式对oracle体系结构有一个基本了解根据示图，便于我们记忆，示图分三部分组成，左侧User Process、Server Process、PGA可以看做成Clinet端，上面的实例(Instance)和下面的数据库(Database)及参数文件(parameter file)、密码文件(password file)和归档日志文件(archived logfiles)组成Oracle Server，所以整个示图可以理解成一个C/S架构。

Oracle Server由两个实体组成：实例(instance)与数据库(database)。

这两个实体是独立的，不过连接在一起。

在数据库创建过程中，实例首先被创建，然后才创建数据库。

在典型的单实例环境中，实例与数据库的关系是一对一的，一个实例连接一个数据库，实例与数据库也可以是多对一的关系，即不同计算机上的多个实例打开共享磁盘系统上的一个公用数据库。

这种多对一关系被称为实际应用群集(Real Application Clusters，RAC)RAC极大提高了数据库的性能、容错与可伸缩性(可能耗费更多的存储空间)并且是oracle网格(grid)概念的必备部分。

下面我们来详细看一下oracle数据库的体系架构Oracle体系架构主要有两大部分组成：数据库实例（Instance）和数据库文件（database）数据库实例指数据库服务器的内存及相关处理程序，它是Oracle的心脏。

与Oracle 性能关系最大的是SGA（System Global Area，即系统全局区活共享内存区），SGA包含三个部分：1、数据缓冲区，可避免重复读取常用的数据；2、日志缓冲区，提升了数据增删改的速度，减少磁盘的读写而加快速度；3、共享池，使相同的SQL语句不再编译，提升了SQL的执行速度。

Oracle连接实例什么是Oracle连接实例？Oracle连接实例是指在使用Oracle数据库时，客户端程序通过网络与数据库服务器进行通信来访问数据库中的数据。

连接实例包括了数据库的标识信息、数据库参数配置、内存结构、后台进程等。

通过连接实例，客户端可以发送SQL语句到数据库服务器并获取返回结果。

连接实例的组成部分连接实例由以下几个主要组成部分构成：1.标识信息（Instance Identifier）：标识信息是连接实例的唯一标识，它由数据库实例名（Instance Name）和数据库域名（Database Domain）组成。

通过标识信息，客户端可以找到正确的数据库实例进行连接。

2.数据库参数配置（Parameter Configurations）：数据库参数配置包括了数据库的运行参数和系统参数。

运行参数决定了数据库在运行过程中的行为，如内存的分配、并发连接数的限制等；系统参数则是数据库的全局配置参数，如内存管理策略、安全配置等。

客户端连接到数据库实例后，可以通过动态修改数据库参数来调整数据库的行为。

3.内存结构（Memory Structures）：内存结构是数据库实例在内存中的分配空间。

它包括SGA（System Global Area）和PGA（Program Global Area）两部分。

SGA包含了共享的内存区域，如缓冲区、重做日志缓冲区等，用于提高数据库的性能；PGA是指每个会话独享的私有内存区域，用于存储会话级的数据。

4.后台进程（Background Processes）：后台进程是在数据库实例启动时由Oracle自动创建的一些运行在后台的进程。

后台进程负责完成各种任务，如维护数据库的一致性、执行后台作业、将数据写入磁盘等。

常见的后台进程包括PSPn、PMON、SMON、CKPT、LGWR、DBWR等。

连接实例的建立过程在客户端连接到Oracle数据库实例的过程中，涉及到以下几个重要的步骤：1.请求连接：客户端向Oracle数据库服务器发送连接请求。