Oracle體系結(jié)構(gòu)介紹
--基礎篇
在學習oracle中，體系結(jié)構(gòu)是重中之重，掌握的越深入越好。在實際工作遇到疑難問題，其實都可以歸結(jié)到體系結(jié)構(gòu)中來解釋，所以我們根據(jù)下面的示圖了解一下oracle體系結(jié)構(gòu)。
根據(jù)示圖，便于我們記憶，示圖分三部分組成，左側(cè)User Process、Server Process、PGA可以看做成Clinet端，上面的實例（Instance）和下面的數(shù)據(jù)庫（Database）及參數(shù)文件（parameter file）、密碼文件（password file）和歸檔日志文件（archived logfiles）組成Oracle Server，所以整個示圖可以理解成一個C/S架構(gòu)。
Oracle Server由兩個實體組成：實例（instance）與數(shù)據(jù)庫（database）。這兩個實體是獨立的，不過連接在一起。在數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建過程中，實例首先被創(chuàng)建，然后才創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。在典型的單實例環(huán)境中，實例與數(shù)據(jù)庫的關系是一對一的，一個實例連接一個數(shù)據(jù)庫，實例與數(shù)據(jù)庫也可以是多對一的關系，即不同計算機上的多個實例打開共享磁盤系統(tǒng)上的一個公用數(shù)據(jù)庫。這種多對一關系被稱為實際應用群集（Real Application Clusters，RAC）RAC極大提高了數(shù)據(jù)庫的性能、容錯與可伸縮性（可能耗費更多的存儲空間）并且是oracle網(wǎng)格（grid）概念的必備部分。
在Client端的作用是如何從客戶端創(chuàng)建服務器進程與數(shù)據(jù)庫進行交互的過程。
用戶運行一個應用程序時與Oracle數(shù)據(jù)庫進程交互（例如：sql/plus）時，oracle創(chuàng)建一個用戶進程來運行用戶的應用程序。
Server Process是用來處理連接到實例的用戶進程（User Process）提交的請求。當應用程序與Oracle服務器運行在同一臺機器上時，某些用戶進程（User Process）可以與Server Process合并為同一個進程，即便減小系統(tǒng)開銷。從邏輯層面來講，用戶進程必須要通過一個Server Process來同Oracle進行通信的.（只不過有些時候在同一臺機器的時候，某些User Process和Server Process會合并罷了）
PGA（ProgramGlobal Area）程序全局區(qū)，是用戶進程連接到數(shù)據(jù)庫并創(chuàng)建一個會話時，由Oracle服務器進程分配的專門用于當前用戶會話的內(nèi)存區(qū)，該區(qū)域是私有的。
為每個用戶連接Oracle數(shù)據(jù)庫保留的內(nèi)存
當進程創(chuàng)建時分配
進程結(jié)束后被釋放
只能被一個進程使用
參數(shù)：PGA_AGGREGATE_TARGET指定PGA的總共大小
"3+3"結(jié)構(gòu)，3個必要文件+3個可選文件。
內(nèi)容：
1）用戶數(shù)據(jù)：用戶表、DML語句可調(diào)整；
2）數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)字典表記錄DB結(jié)構(gòu)、只讀不可修改、DDL語句調(diào)整
3）真實看到的文件
作用：
讀取數(shù)據(jù)
特點：
1）至少包含一個SYSTEM表空間、DDL語言
2）各種不同表空間數(shù)據(jù)字典信息
3）我的數(shù)據(jù)保存在表空間上，表空間是以多個數(shù)據(jù)文件的形式體現(xiàn)的。
內(nèi)容：
1）DB基本信息：DBID
2）DB結(jié)構(gòu)信息
3）最后一次同步的SCN信息
3.1）同步：內(nèi)存區(qū)域database buffer cache的臟數(shù)據(jù)寫出磁盤
3.2）SCN:（system change number），時間軸、生命線
4）當前日志序列號
5）RMAN備份信息
作用：
1）記錄數(shù)據(jù)庫基本信息
2）記錄內(nèi)存下一些信息
特點：
1）大小一般不變（固定部分、可變部分）
2）個數(shù)，一個即可，分類存放
內(nèi)容：
按時間順序記錄著DB中的改變（redoentry條目），數(shù)據(jù)塊改變就會生成redo
作用：
提供數(shù)據(jù)的可恢復性
特點：
1）大小不變
2）順序?qū)?/span>
3）容量有限，循環(huán)覆寫
4）至少兩組日志，日志成員冗余
5）提供恢復的手段
內(nèi)容：
1）記錄那些定制的DB參數(shù)
2）參數(shù)默認值
3）pfile：需要重啟實例和spfile
作用：
定義數(shù)據(jù)庫實例的屬性
特點：
兩種類型參數(shù)的特點
內(nèi)容：
特權(quán)身份用戶的口令
作用:
用于特權(quán)身份用戶登錄的驗證
特點：
1）操作系統(tǒng)、密碼認證方式登錄數(shù)據(jù)庫
2）特高、特權(quán)身份登錄到數(shù)據(jù)庫實例啟動數(shù)據(jù)庫，跳過了數(shù)據(jù)字典的驗證
3）O7：Oracle 7版本，啟用普通身份登錄
內(nèi)容：
重做日志（redo log）歷史
作用：
1）長期保存日志以便恢復
2）保證redo log不丟失
特點：
1）個數(shù)=當前日志數(shù)-1
2）大小<=在線日志文件大小
3）命名需要具有唯一性：序列號、RAC節(jié)點號
4）離線文件可通過操作系統(tǒng)命令管理
實例由存儲結(jié)構(gòu)和進程組成，并且只短暫存在于RAM和CPU中。
內(nèi)存結(jié)構(gòu)包括兩個部分
1）系統(tǒng)全局（SGA）：在實例啟動時候分配，是Oracle實例的基礎組件。
2）程序全局（PGA)：當服務器進程生成分配。
用于存儲：
1）最近執(zhí)行的SQL語句
2）最近使用的數(shù)據(jù)定義
由兩個與性能相關的部分組成：
1）庫緩存
2）數(shù)據(jù)字典緩存
由參數(shù)SHARED_POOL_SIZE決定大小
1.1）存儲最近使用的SQL和PL/SQL語句的信息（軟解析，緩存一次多次使用）
1.2）共享常用的語句
1.3）管理上遵循LRU規(guī)則
1.4）包括兩個部分
1.4.1）共享SQL區(qū)
1.4.2）共享PL/SQL區(qū)
1.5）大小由Shared Pool的大小決定
2.1）存儲在數(shù)據(jù)庫中最近使用的定義
2.2）包括數(shù)據(jù)文件、表、索引、列、用戶、權(quán)限和其他的數(shù)據(jù)庫對象
2.3）在分析階段，服務器進程查找數(shù)據(jù)字典去驗證對象的名字以及是否是合法訪問
2.4）對于查詢和DML語句，如果數(shù)據(jù)字典的信息在緩存中能夠提高響應時間
2.5）大小由Shared Pool的大小決定
1）存儲從數(shù)據(jù)文件中獲得的數(shù)據(jù)塊的鏡像
2）當獲取和更新數(shù)據(jù)的時候能夠大幅度的提高性能
3）管理上遵循LRU規(guī)則
4）參數(shù)DB_BLOCK_SIZE其塊的大小
5）包括以下獨立的子緩存：
DB_CACHE_SIZE
DB_KEEP_CACHE_SIZE
DB_RECYCLE_CACHE_SIZE
6）能夠動態(tài)的調(diào)整大小
1）記錄所有數(shù)據(jù)庫的塊改變
2）主要的目的是用于恢復
3）大小由參數(shù)LOG_BUFFER（不可動態(tài)調(diào)整）決定
1）是系統(tǒng)全局區(qū)中可選的一個部分
2）用于：
2.1）RMAN備份恢復操作
2.2）I/0并行進程
2.3）共享服務器的會話內(nèi)存（UGA），以減輕在共享池中的負擔
3）大小由參數(shù)LARGE_POOL_SIZE決定
4）能夠被動態(tài)的改變大小
1）Java命令的分析
2）如果要安裝和使用Java
3）大小由參數(shù)JAVA_POOL_SIZE決定，如果granule是4M，默認是24M,granule是16M，默認大小是32M
流相關的數(shù)據(jù)在流池中，提高緩存效果。目前oracle較為弱化，提高采用Oracle Golden Gate（OGG），高級復制功能。
Oracle有以下幾種進程：
1）用戶進程：在用戶連接數(shù)據(jù)時產(chǎn)生
2）服務器進程：當連接到Oracle實例并且用戶建立會話的時候產(chǎn)生
3）后臺進程：Oracle實例啟動的時候產(chǎn)生
4）維持物理和內(nèi)存之間的聯(lián)系
4.1）必須要有的后臺進程：DBWn、PMON、CKPT、LGWR、SMON
4.2）可選的后臺進程：ARCn、CJQn、Jnnn、RECO、MMAN、MMON、Snnn、Dnnn、Pnnn
PMON（進程監(jiān)測進程）：
1）清除失敗的進程
1.1）回滾事務
1.2）釋放鎖
1.3）釋放其他資源
1.4）重啟死掉的dispatchers
1.5）動態(tài)注冊監(jiān)聽器
SMON（系統(tǒng)檢測進程）作用:
1）實例恢復：
1.1）前滾所有重做日志中的改變
1.2）打開數(shù)據(jù)庫為了用戶能訪問
1.3）回滾沒有提交的事務
2）釋放臨時表空間（deallocated）
DBWn（數(shù)據(jù)庫寫進程）寫的條件：
1）發(fā)生檢查點
2）臟緩存到達限制（1/4滿）
3）沒有自由的緩存
4）超時發(fā)生
5）RACping請求（8i）
6）表空間離線
7）表空間只讀
8）熱備份表空間開始動作
9）表被刪除或者截斷
1）commit的時候
2）達到三分之一滿
3）日志的大小到1M
4）每隔三秒
5）在DBWn進程寫之前
1）給DBWn信號
2）更新數(shù)據(jù)文件頭
3）更新控制文件
ARCn（歸檔進程）：
1）可選的后臺進程
2）當啟用歸檔方式后自動歸檔重做日志文件
