Oracle12C体系结构（二）

5个重要组成部分

1.    连接数据库实例的服务：为Oracle系统的体系结构中协同工作的方式；

2.    服务器进程；

3.    文件系统管理；

4.    内存区域管理：尤其是系统全局区（SGA，SystemGlobal
Area）的特点和作用；

5.    后台进程

3个重点体系结构

1.    内存结构，进程结构，存储结构

2.    


3.    通过上图，可以看出每一个Oracle服务器都会包含两个主要组成部分，即Oracle实例，Oracle数据库（物理体系）

4.    Oracle服务器，Oracle实例（instance），Oracle数据库（database）的关系

1.    如将Oracle比作一辆汽车，那么实例就像汽车的发动机（核心），在启动Oracle之前一定要保证实例先启动，而汽车上所拉的货物就是数据库；

2.    实例与数据库的关系是数据库可以由多个实例装载和打
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开，而实例可以在任何时间点上装载，打开一个数据库；

Oracle实例体系

1.    数据库启动，会自动分配SGA（系统全局区）内存，构成Oracle的内存结构，而后再启动若干个常驻内存的操作系统进程，已构成Oracel的进程结构，内存区域与后台进程就构成了一个Oracle实例；

2.    每个运行的Oracle数据库都对应一个Oracle实例（或者称为例程）。每个实例启动时都会分配各自的内存结构与进程结构；

3.    Oracle实例标记：在操作系统中如果存在多个Oracle实例（实例名称不可以相同），那么可以使用ORACLE_SID（或者使用INSTANCE_NAME）这个环境属性进行默认使用实例的标注；

内存结构

1.    内存存储了数据字典信息，关于对象，逻辑结构，权限等元数据，缓冲的应用数据，SQL语句，PL/SQL和Java程序数据，以及事务等信息。除了这些，还包含软件代码区和程序代码区（PGA）

1.    


2.    共享区

(1).    包括高速缓冲区，和数据字典缓冲区，数据库高速缓冲区又包括共享sql区，私有sql区，共享PL/SQL区，及控制结构区

1).    私有sql区：用来存放sql语句执行时与之有关的每一个会话的私有数据。在专用服务器中，私有sql区存在PGA中，在啊共享服务器内，私有SQL区存在共享区中；

2).    共享SQL区：用户执行sql时，Oracle会将最近执行的sql语句的文本，编译后的语法分析树和执行计划存入共享区。而将sql语句中的变量值存入私有Sql区。当服务器再次执行相同的sql语句时，服务器进程将不再进行语句分析，而是直接执行共享sql区内已经存在的内容；

3).    共享PL/SQL区：Oracel执行一个PL/SQL语句前，会先将程序单元放入共享PL/SQL区，而程序单元内的SQL语句将被放到SQL区中，当需要再次执行相同的程序单元时，直接从内存中调用，不用再次访问磁盘；

4).    结构控制区：供实例内部使用的一段内存区，存放了锁方面的信息；

3.    数据库缓冲区

(1).    该区是SGA中的一个高速缓冲区域，用来存储最近从数据文件中读取的数据块，表，索引数据库。当用户处理查询时，服务器进程会先从数据库缓冲区查找所需要的数据库，缓冲区中没有时才会访问磁盘数据；

4.    重做日志缓冲区

(1).    当用户通过sql语句更改数据后，服务器进程会在重做日志缓冲区中记录这些修改。数据库发生意外后，可通过此记录恢复数据

5.    大池

(1).    可选的内存区。大池提供额外的内存，供一些消耗大量内存的操作使用；

6.    Java池

(1).    该处存放了Java文本，语法分析等信息。如果要安装Java
VM就必须启用Java池；

7.    Streams池

(1).    该区域是10g新添加的。它用来存放信息。它存放的内容是共享的。利用该池管理信息比原来捕获和管理消息更容易；

8.    数据字典缓冲区

(1).    它包含了数据库的结构，用户信息和数据库的表，视图等信息；还有所有表和视图的名词，以及权限等信息；

9.    程序全局区（PGA）

(1).    程序全局区：包括会话信息，堆栈空间，排序区以及游标状态；

1).    会话信息存放的是会话的权限，角色，会话性能统计等信息；

2).    堆栈空间内存放的是变量，数组和属于会话的其他信息；

3).    排序区则是用于排序的一段专用空间；

4).    游标状态存放的则是当前使用的各种游标的处理阶段；

(2).    当用户进程连接到Oracle后，服务器会创建一个会话，同时分配一个PGA区，该区由一个用户进程使用，不能共享；

1).    对专用服务器（一个数据库连接对应一个专用服务器进程），PGA保存堆栈空间信息，会话信息，游标状态和排序区。

2).    对共享服务器，PGA仅保存堆栈空间信息，而会话信息，游标状态，排序区保存在SGA中。

3).    PGA结构如图：

A.   

3种类型的进程

1.    用户进程，服务器进程和后台进程，用户进程与服务器进程的关系，如图

(1).    


(2).    当用户需要在Oracle进行操作时，首先要建立连接，从而建立用户进程与服务器进程之间的通信通道。当用户与服务器建立了连接之后，就会通过一个会话来表示，不同会话间的操作彼此独立；

(3).    Oracle的后台进程与实例同时启动，主要作用是维持数据库的物理结构和内存结构，后台进程的结构如下：

1.    


2.    上图主要的后台进程作用如下：

(1).    系统监控进程(SMON)：数据库启动时，SMON会使用联机重做日志文件恢复崩溃的实例；

(2).    进程监控进程(PMON)：主要是监视用户进程的运行；当用户进程失败时，清除用户进程和进程所占用的资源；

(3).    检查点进程(CKPT)：用来控制数据文件，控制文件和重做日志文件之间的协调同步；

(4).    数据库写进程（DBWO）：此进程负责管理数据库缓冲区以及数据字典缓冲区；

(5).    日志写进程（LOWR）：负责重做日志缓冲区的内容写入联机重做日志文件；

(6).    归档进程（ARCO）：将写满的重做日志文件转存到指定的设备上，以保证先前的重做日志文件不至于被覆盖；

(7).    恢复进程（RECO）：用于恢复分布式数据库环境中失败的事务；

(8).    作业队列进程（SNPn）：可以完成一些应用程序的周期性执行工作。

(9).    锁进程（LCKn）：用于锁定数据库对象，不被数据库其他进程更改。

  Oracle物理体系

1.    该体系就是数据库的物理体系，就是存放在磁盘上的结构文件；在数据库中的所有数据，都保存在这些物理文件中；

2.    控制文件（Control
file）:控制文件用于控制数据库的物理结构。它记录了数据库中所有文件的控制信息；

3.    数据文件（Data
File）：每个Oracle数据库都有一个或多个物理的数据文件。一个数据库的数据文件包含全部数据库数据。

4.    重做日志文件（Log
File）：Oracle用重做日志文件来保存所有数据库事务的日志；

5.    参数文件（Parameter
File）：保存Oracle配置有关的信息，一般有如下3类参数文件：

(1).    初始化参数文件：用于在数据库启动实例时配置数据库，该文件主要设置数据库实例名称，主要使用文件的位置，实例所需要的内存区域大小等；

(2).    配置参数文件：在数据对应多个实例的时候才会存在，如果一个数据库只对应一个实例则不会产生此文件。此文件一般被命名为config.org，该文件一般由初始化参数文件调用；

(3).    二进制参数文件：会存在两种参数文件，一种是pfile,此文件是基于文本格式化的参数文件，含有数据库的配置参数。另一种Server
Parameter File，服务器参数文件，此文件是基于二进制格式的参数文件，含有数据库及例程的参数和数值；