Oracle体系结构全面介绍(1)

通过学习数据库及实例，我们可以知道Oracle体系结构中的可分为三个范畴：数据库内部结构(如表)、存储区内部的结构（包括共享存储区和进程）、数据库的外部结构。

一、Oracle体系结构中的内部结构
数据库的内部结构,即Oracle数据的逻辑表现层，也称oracleschema,包括以下这些内容：
1.表、列、约束条件、数据类型(包括抽象数据类型)
2.分区与子分区
3.用户与模式
4.索引、簇和散列簇
5.视图
6.序列
7.过程、函数、软件包和触发器
8.同义词
9.权限及角色
10.数据库链接
11段、盘区和块
12.回滚段
13.快照与显形图
14.各部分的具体介绍以后将在Oralceschema栏目中讨论。

二、Oracle体系结构中的内部存储结构
包括内存缓冲池与后台进程：

1.系统全局区（SGA），主要包括：

1）数据块缓存区
数据块缓存区(datablockbuffercache)是SGA中的一个高速缓存区域，用来存储从数据库中读取数据段的数据块(如表、索引和簇)。数据块缓存区的大小由数据库服务器init.ora文件中的DB_LOCK_BUFFERS参数决定(用数据库块的个数表示)。在调整和管理数据库时，调整数据块缓存区的大小是一个重要的部分。

因为数据块缓存区的大小固定，并且其大小通常小于数据库段所使用的空间，所以它不能一次装载下内存中所有的数据库段。通常，数据块缓存区只是数据库大小的1%～2%，Oracle使用最近最少使用(LRU，leastrecentlyused)算法来管理可用空间。当存储区需要自由空间时，最近最少使用块将被移出，新数据块将在存储区代替它的位置。通过这种方法，将最频繁使用的数据保存在存储区中。

然而，如果SGA的大小不足以容纳所有最常使用的数据，那么，不同的对象将争用数据块缓存区中的空间。当多个应用程序共享同一个SGA时，很有可能发生这种情况。此时，每个应用的最近使用段都将与其他应用的最近使用段争夺SGA中的空间。其结果是，对数据块缓存区的数据请求将出现较低的命中率，导致系统性能下降。

2）字典缓存区
数据库对象的信息存储在数据字典表中，这些信息包括用户帐号数据、数据文件名、段名、盘区位置、表说明和权限，当数据库需要这些信息(如检查用户查询一个表的授权)时，将读取数据字典表并且将返回的数据存储在字典缓存区的SGA中。

数据字典缓存区通过最近最少使用(LRU)算法来管理。字典缓存区的大小由数据库内部管理。字典缓存区是SQL共享池的一部分，共享池的大小由数据库文件init.ora中的SHARED_POOL_SIZE参数来设置。

如果字典缓存区太小，数据库就不得不反复查询数据字典表以访问数据库所需的信息，这些查询称为循环调用(recuesivecall)，这时的查询速度相对字典缓存区独立完成查询时要低。

3）重做日志缓冲区
重做项描述对数据库进行的修改。它们写到联机重做日志文件中，以便在数据库恢复过程中用于向前滚动操作。然而，在被写入联机重做日志文件之前，事务首先被记录在称作重做日志缓冲区(redologbuffer)的SGA中。数据库可以周期地分批向联机重做日志文件中写重做项的内容，从而优化这个操作。重做日志缓冲区的大小(以字节为单位)由init.ora文件中的LOG_BUFFER参数决定。

4）SQL共享池
SQL共享池存储数据字典缓存区及库缓存区(librarycache)，即对数据库进行操作的语句信息。当数据块缓冲区和字典缓存区能够共享数据库用户间的结构及数据信息时，库缓存区允许共享常用的SQL语句。

SQL共享池包括执行计划及运行数据库的SQL语句的语法分析树。在第二次运行(由任何用户)相同的SQL语句时，可以利用SQL共享池中可用的语法分析信息来加快执行速度。

SQL共享池通过LRU算法来管理。当SQL共享池填满时，将从库缓存区中删掉最近最少使用的执行路径和语法分析树，以便为新的条目腾出空间。如果SQL共享池太小，语句将被连续不断地再装入到库缓存区，从而影响操作性能。

SQL共享池的大小(以字节为单位)由init.ora文件参数SHARED_POOL_SIZE决定。

5）大池
大池(LargePool)是一个可选内存区。如果使用线程服务器选项或频繁执行备份/恢复操作，只要创建一个大池，就可以更有效地管理这些操作。大池将致力于支持SQL大型命令。利用大池，就可以防止这些SQL大型命令把条目重写入SQL共享池中，从而减少再装入到库缓存区中的语句数量。大池的大小(以字节为单位)通过init.ora文件的LARGE_POOL_SIZE参数设置，用户可以使用init.ora文件的LARGE_POOL_MIN_ALLOC参数设置大池中的最小位置。Oracle8i已不用这个参数。作为使用LargePool的一种选择方案，可以用init.ora文件的SHARED_POOL_RESERVED_SIZE参数为SQL大型语句保留一部分SQL共享池。

6）Java池
由其名字可知，Java池为Java命令提供语法分析。Java池的大小(以字节为单位)通过在Oracle8i引入的init.ora文件的JAVA_POOL_SIZE参数设置。init.ora文件的JAVA_POOL_SIZE参数缺省设置为10MB。

7）多缓冲池
可以在SGA中创建多个缓冲池，能够用多个缓冲池把大数据集与其他的应用程序分开，以减少它们争夺数据块缓存区内相同资源的可能性。对于创建的每一个缓冲池，都要规定其LRU锁存器的大小和数量。缓冲区的数量必须至少比LRU锁存器的数量多50倍。

创建缓冲池时，需要规定保存区(keeparea)的大小和再循环区(recyclearea)的大小。与SQL共享池的保留区一样，保存区保持条目，而再循环区则被频繁地再循环使用。可以通过BUFFER_POOL_KEEP参数规定来保存区的大小。例如：
保存和再循环缓冲池的容量减少了数据块缓冲存储区中的可用空间(通过DB_BLOCK_BUFFERS参数设置)。对于使用一个新缓冲池的表，通过表的storage子句中的buffer_pool参数来规定缓冲池的名字。例如，如果需要从内存中快速删除一个表，就把它赋予RECYCLE池。缺省池叫作DEFAULT，这样就能在以后用altertable命令把一个表转移到DEFAULT池。