【文章內(nèi)容簡介】 概述 連接數(shù)據(jù)庫實例 服務器進程 文件系統(tǒng) 內(nèi)存區(qū)域 后臺進程 概述 ? Oracle系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是指組成 Oracle系統(tǒng)的主要組成部分和這些組成部分之間的關系以及這些部分的工作方式。 ? 在 Oracle系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，主要涉及下面 5個組件： – 連接數(shù)據(jù)庫實例的能力。 – 服務器進程。 – 文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。 – 內(nèi)存區(qū)域的管理，尤其是系統(tǒng)全局區(qū)域 (system global area， SGA)的特點和作用。 – 后臺進程。 連接數(shù)據(jù)庫實例 ? 用戶進程 ? Oracle監(jiān)聽器 ? Oracle網(wǎng)絡客戶 用戶進程 ? 用戶進程 (User Process)可以看作是一些試圖連接數(shù)據(jù)庫的軟件，例如客戶工具。用戶進程可以使用 Oracle Net Services(Oracle網(wǎng)絡服務 )與數(shù)據(jù)庫進行通訊。 Oracle Net Services是一組通過網(wǎng)絡連接協(xié)議提供網(wǎng)絡連接的組件。對應用開發(fā)人員和數(shù)據(jù)管理員來說， Oracle Net Services屏蔽了不同硬件平臺上設置不同網(wǎng)絡的復雜性。 Oracle監(jiān)聽器 ? Oracle監(jiān)聽器 (Listener)是一個運行于Oracle數(shù)據(jù)庫服務器上的進程，其職責是監(jiān)聽來自于客戶應用的連接請求。 ? 客戶負責在初始化連接請求中向監(jiān)聽器發(fā)送服務名稱。該服務名稱是一個標識符，它可以唯一地標識客戶試圖連接的數(shù)據(jù)庫實例。當然， Oracle監(jiān)聽器不僅僅能夠監(jiān)聽數(shù)據(jù)庫實例，而且還可以監(jiān)聽其他服務，例如 HTTP服務器和 IIOP服務器。 Oracle網(wǎng)絡客戶 ? 對于 SQL*Plus、 Oracle Enterprise Manager、 Oracle Net Manager這些客戶工具來說，可以使用 Oracle Net Services客戶適配器與 Oracle數(shù)據(jù)庫進行交互。 服務器進程 ? 當 Oracle Net Services接收到用戶進程的連接請求之后，就會將用戶進程路由到一個服務器進程 (Server Process)。服務器進程負責在用戶進程和 Oracle實例之間調(diào)度請求和響應。當用戶進程提交查詢之后，服務器進程則負責執(zhí)行該查詢語句，即將數(shù)據(jù)從磁盤讀入緩存，獲取查詢結(jié)果，然后向用戶進程返回結(jié)果。即使響應出現(xiàn)了某些錯誤，服務器進程也會把錯誤信息發(fā)回用戶進程，以便用戶進程進行合適的處理。 ? 在專用服務器 (Dedicated Server)模式中，系統(tǒng)會向每個要與數(shù)據(jù)庫進行連接的用戶進程賦予它自己的專用服務器進程。 ? 在共享服務器模式中，有一個調(diào)度程序組件。該組件負責在用戶進程與服務器進程之間進行路由。 文件系統(tǒng) ? 在 Oracle數(shù)據(jù)庫的進程的日常操作中，該進程使用數(shù)據(jù)詞典、應用數(shù)據(jù)、用于數(shù)據(jù)庫啟動的參數(shù)、事務處理日志、管理數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)的文件以及其他類型的文件。 參數(shù)文件 ? 參數(shù)文件 (Parameter Files)用于在啟動實例時配置數(shù)據(jù)庫。當建立數(shù)據(jù)庫的時候，用戶就可以運行初始化文件，該文件規(guī)定了數(shù)據(jù)庫中所使用的各種設置值。這些設置包括數(shù)據(jù)庫實例名稱 (SID)、數(shù)據(jù)庫主要文件的位置、實例所使用的主要內(nèi)存區(qū)域的大小等。該文件的名稱通常為 initSID.ora。 控制文件 ? 控制文件 (Control Files)是 Oracle服務器在啟動期間用來標識物理文件和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的二進制文件?？刂莆募峁┝私⑿聦嵗龝r所需要的文件目錄。 Oracle系統(tǒng)可以在常規(guī)的數(shù)據(jù)庫操作期間，更新控制文件，以便下次使用。 ? 當用戶建立控制文件時，最好建立多個控制文件副本。 數(shù)據(jù)文件 ? 數(shù)據(jù)文件是用來存放用戶數(shù)據(jù)的地方。這些數(shù)據(jù)文件對于用戶數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和完整性十分重要。如果失去了這些數(shù)據(jù)文件，用戶就不會有數(shù)據(jù)了，當然也就不會有數(shù)據(jù)庫了。 ? 每一個數(shù)據(jù)庫至少有一個與之相關的數(shù)據(jù)文件。通常情況下，一個數(shù)據(jù)庫有多個數(shù)據(jù)文件。為了理解 Oracle系統(tǒng)是符合組織文件的和如何組織數(shù)據(jù)的，那么必須理解什么是表空間 (Tablespace)、段 (Segment)、盤區(qū) (Extent)、塊 (Block)等用于保存數(shù)據(jù)庫對象的分配單元。 表空間 ? 表空間是用戶可以在 Oracle系統(tǒng)中使用的最大的邏輯存儲結(jié)構(gòu)。用戶在數(shù)據(jù)庫中建立的所有內(nèi)容都會存儲在表空間中。每個 Oracle數(shù)據(jù)庫都提前配置了 system表空間，它存儲了數(shù)據(jù)字典和系統(tǒng)管理信息。一般地，用戶和應用程序使用自己的表空間來存儲數(shù)據(jù)。寫入到臨時表中的數(shù)據(jù)、為大規(guī)模排序操作寫入磁盤的數(shù)據(jù)塊以及其他許多類型的臨時數(shù)據(jù)都會寫入到表空間中。 段 ? 段是用戶建立的數(shù)據(jù)庫對象的存儲表示。用戶建立的每一個表都會有一個在表空間中存儲的邏輯段。為用戶所建立的對象生成的段都要在磁盤上占用空間。在 Oracle系統(tǒng)中，有 3種類型的段，即數(shù)據(jù)段、臨時段和回滾段。 ? 數(shù)據(jù)段是存儲表、索引、簇、表分區(qū)等常規(guī)應用數(shù)據(jù)的地方。 盤區(qū) ? 段是由一個或多個盤區(qū)構(gòu)成的。盤區(qū)是用來為段存儲數(shù)據(jù)的邏輯上連續(xù)的數(shù)據(jù)塊的集合。當建立數(shù)據(jù)庫對象時 (無論如何，該對象都會消耗空間 )，系統(tǒng)就會建立一個或多個盤區(qū)來存儲數(shù)據(jù)。盤區(qū)數(shù)量和盤區(qū)大小可以在正在建立的對象的 storage子句中規(guī)定。 ? 在 Oracle系統(tǒng)中，默認的表空間的盤區(qū)管理風格是本地化管理，而不是字典管理。 數(shù)據(jù)塊 ? 數(shù)據(jù)塊代表了數(shù)據(jù)庫中最小顆粒的邏輯數(shù)據(jù)存儲層次。在數(shù)據(jù)塊層次上，才是盤區(qū)結(jié)構(gòu)。盤區(qū)是由連續(xù)的數(shù)據(jù)塊集合構(gòu)成，而盤區(qū)構(gòu)成了段，段則構(gòu)成了表空間，表空間構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫。 重做日志文件 ? 重做日志文件對 Oracle數(shù)據(jù)庫至關重要，他們是數(shù)據(jù)庫的事務日志。重做日志文件僅用于恢復數(shù)據(jù)庫。當實例或介質(zhì)失敗時，使用重做日志文件來維護數(shù)據(jù)庫。 ? 如果關掉了數(shù)據(jù)庫所在機器的電源，造成實例失敗， Oracle將使用聯(lián)機重做日志，以將系統(tǒng)恢復到電源停止之前的那一剎那。如果包含數(shù)據(jù)文件的磁盤驅(qū)動器發(fā)生了永久性故障，那么 Oracle將使用歸檔的重做日志，與使用聯(lián)機重做日志一樣，將驅(qū)動器的備份及時恢復到那一時刻點。 臨時文件 ? 在 Oracle系統(tǒng)中，臨時文件是一個特殊類型的數(shù)據(jù)文件類型。當內(nèi)存不足于在 RAM中保存一個大規(guī)模排序操作的中間結(jié)果或結(jié)果集時， Oracle使用臨時文件來保存他們。永久數(shù)據(jù)對象，例如表或索引，是不會存儲到臨時文件中的，但是臨時表或臨時索引的內(nèi)容則可能存儲到臨時文件中。 Oracle管理文件 ? 使用 Oracle管理文件并不阻止數(shù)據(jù)庫管理員使用以前的文件管理方式。用戶仍然可以為表空間、重做日志文件和控制文件規(guī)定明確的文件名。 內(nèi)存區(qū)域 ? 在 Oracle系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，有許多不同的內(nèi)存區(qū)域。不同的內(nèi)存區(qū)域用于不同的目的。 Oracle的服務器進程和許多后臺進程負責在內(nèi)存區(qū)域中寫入、更新、讀取和刪除數(shù)據(jù)。理解內(nèi)存區(qū)域的目的，有助于理解數(shù)據(jù)庫操作期間的數(shù)據(jù)和進程流程。在 Oracle實例中， 3個主要內(nèi)存區(qū)域是： – 系統(tǒng)全局區(qū)域 (system global area， SGA) – 程序全局區(qū)域 (program global area， PGA) – 用戶全局區(qū)域 (user global area， UGA) 系統(tǒng)全局區(qū)域 ? 系統(tǒng)全局區(qū)域?qū)嶋H上是內(nèi)存中的一塊區(qū)域，由系統(tǒng)自動分配，用來存儲由數(shù)據(jù)庫進程共享的數(shù)據(jù)庫信息。它包含了 Oracle服務器的數(shù)據(jù)和控制信息。該區(qū)域位于 Oracle服務器所在的計算機的虛擬內(nèi)存中。系統(tǒng)全局區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 44所示。由圖 44可知，系統(tǒng)全局區(qū)域由數(shù)據(jù)塊緩存區(qū)、重做日志緩存區(qū)、共享池、大型池等 4部分組成。 系統(tǒng)全局區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖 程序全局區(qū)域和用戶全局區(qū)域 ? 程序全局區(qū)域是為單獨的服務器進程存儲私有數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域。與所有服務器進程都可以訪問的共享內(nèi)存區(qū)域 SGA不同，數(shù)據(jù)庫寫入器、日志寫入器和許多其他后臺進程，都只為各個服務器進程提供一個 PGA。 PGA只能由他們的服務器進程訪問。 ? 用戶全局區(qū)域是用于存儲會話狀態(tài)的內(nèi)存區(qū)域。UGA的位置依賴于服務器是運行在共享服務器模式中，還是專用服務器模式中。在專用服務器模式中， UGA會在 PGA中分配，只能夠由服務器進程訪問。 后臺進程 進程監(jiān)控器 ? 進程監(jiān)控器 (process monitor， PMON)。PMON的主要職責是監(jiān)控服務器進程和注冊數(shù)據(jù)庫服務。 ? 監(jiān)控服務器進程，確保能夠銷毀發(fā)生損壞或出現(xiàn)故障的進程，釋放這些進程占用的資源。 ? 在主機操作系統(tǒng)上使用 Oracle監(jiān)聽器注冊數(shù)據(jù)庫服務 系統(tǒng)監(jiān)視器 ? 系統(tǒng)監(jiān)視器 (system monitor， SMON)的主要職責包括重新啟動系統(tǒng)、清除臨時段、執(zhí)行盤區(qū)結(jié)合等。 ? 在出現(xiàn)故障實例的情況下， SMON負責重新啟動系統(tǒng)，執(zhí)行崩潰恢復。這項職責包括回滾未提交的事務處理，為實例崩潰時還沒有寫入數(shù)據(jù)文件的事務處理在數(shù)據(jù)庫上應用重做日志表項 (來自于歸檔的重做日志文件 )等任務。 數(shù)據(jù)庫寫入器 ? 數(shù)據(jù)庫緩存包含了由用戶所使用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊會從磁盤讀入緩存，各種服務器進程會在那里對他們進行讀取和修改。當要將這些緩存中的數(shù)據(jù)塊寫回到磁盤時，數(shù)據(jù)庫寫入器 (database writer， DBWn)負責執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的寫入。 日志寫入器 ? 日志寫入器 (log writer， LGWR)負責向在線重做日志文件中記錄索由數(shù)據(jù)庫的已提交事務處理。該進程會將所有數(shù)據(jù)從重做日志緩存中寫入到現(xiàn)行的在線重做日志文件中。日志寫入器會在下面 4種不同情況下執(zhí)行寫入操作： – 事務處理進行提交； – 重做日志緩存已經(jīng)填充了 1/3； – 重做日志緩存中的數(shù)據(jù)量達到了 1MB； – 每 3秒的時間。 歸檔器 ? 這就是引入歸檔器 (archiver， ARCn)的原因。大多數(shù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都會運行在 archivelog模式中。該模式可以把所有日志文件歸檔，而不只是在沒有進行備份的情況下重新使用他們 (noarchivelog模式 )。歸檔器會隨著數(shù)據(jù)庫的運行來完成其工作，有效地采用熱備份或在線備份。不需要關閉數(shù)據(jù)庫就可以運行歸檔器，因為它會隨著記錄數(shù)據(jù)庫改變?nèi)罩径ぷ鳌? 檢查點 ? 檢查點 (checkpoint， CKPT)進程負責使用最新的檢查點信息更新所有的控制文件和數(shù)據(jù)文件標題。這種操作稱為檢查點。 作業(yè)隊列協(xié)調(diào)器和作業(yè)進程 ? Oracle提供了在 Oracle中規(guī)劃將要在數(shù)據(jù)庫后臺運行的進程或作業(yè)的功能。這些規(guī)劃的作業(yè)可以在指定的日期和時間運行，并且可以為隨后的執(zhí)行指定時間間隔。 ? 作業(yè)進程可以通過作業(yè)隊列協(xié)調(diào)器 (job queue coordinator， CJQ)的進程來建立和管理。 CJQ能夠啟動最多 1000個作業(yè)隊列進程，即從 J000到 J999。 恢復器 ? 在單獨的 Oracle實例中， PMON負責周期性地啟動，來判斷是否有服務器進程發(fā)生故障，必須清除實例中的事務處理數(shù)據(jù)。對于分布式事務處理，這項工作就由恢復器(recoverer， RECO)進程完成。 新增的進程 ? 在 Oracle Database 10g系統(tǒng)中，新增了ARB、 ASMB、 CTWR、 MMAN、 MMON、RBAL、 RVWR等進程。這些新增進程的主要作用如表 42所示。 第 5章 SQL基礎 Oracle Database 10g基礎教程 清華大學出版社 教學目標 教學難點和重點 教學過程 教學目標 ? 理解和掌握 SQL的基本概念和作用 ? 理解 SQL與 SQL*Plus、 PL/SQL之間的關系 ? 掌握檢索數(shù)據(jù)技術 ? 掌握排序和分組數(shù)據(jù)技術 ? 掌握插入、更新和刪除數(shù)據(jù)技術 教學難點和重點 ? SQL的基本概念和作用 ? SQL與 SQL*Plus、 PL/SQL之間的關系 ? 檢索數(shù)據(jù) ? 排序和分組數(shù)據(jù) ? 插入、更新和刪除數(shù)據(jù) 教學過程 概述 select語句 修改數(shù)據(jù) 子查詢 概述 ? SQL是結(jié)構(gòu)化查詢語言 (structure query language)的簡稱，是關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中最流行的數(shù)據(jù)查詢和更新語言。用戶可以使用 SQL語言在數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行各種操作 ? 從 SQL的出現(xiàn)到現(xiàn)在，已經(jīng)出現(xiàn)了許多不同版本的 SQL語言。最早的版本是由美國 IBM公司的 San Jose研究所提出的，該語言的最初名稱是 Sequel。因此，可以說 SQL語言并不是 Oracle產(chǎn)品獨有的。但是， SQL語言是由 Oracle公司第一