写写Oracle数据库的结构——物理&逻辑

数据库是什么东西

A database is an organized collection of data. It is the collection of schemas, tables, queries, views, and other objects.
——Wikipedia

数据库就是管理和组织数据的一组集合。数据库在现实生活中处处可寻：抽屉、冰箱、衣柜、钱包等等都可以说是一个数据库，拿钱包来说，里面存放的钱、名片则就是数据，而钱包会通过分层和夹层的方式来存放钱和名片，我们将钱放到分层和夹层就是一种管理和组织数据的方式。

比如我所学习的Oracle数据库，目前我对它的认识是这样子的：Oracle数据库当中有两个比较重要的概念，一是数据库，二是实例；

**数据库 = 物理结构+逻辑结构；实例 = 后台进程 + 内存 **。

物理结构

我是真实存在的文件，也就是你钱包里面存的钱：比如10块、50块、100块 ，在操作系统里面就是占用了你的磁盘空间，在数据库里面来说就是一群实实在在存在的文件，比如控制文件、数据文件、日志文件、密码文件和参数文件。

物理结构

下面将这些文件的作用简单描述一般。

• 控制文件：没有了控制文件就无法装载（mount）数据库。控制文件里头大概包含了数据库的名字、ID、创建的时间戳；表空间信息；日志文件、数据文件存放的路径；检查点信息以及归档和备份信息。
  可以查看 V$CONTROLFILE 了解它

• 数据文件：数据文件存放在表空间里面，数据库mount后会使用到它，里面存放的是以block为单位的数据。
  可以查看 V$DATAFILE 看看它里面的信息

• 日志文件：对数据库每做的任一事务都会记录到日志文件里面，以redo record的方式记录在数据库数据文件中发生的block变化。可以利用日志文件实现rollback操作。
  它对应的视图是 V$LOG 和 V$LOGFILE

• 口令文件：这是Oracle的安全认证机智，口令文件里面可以使用Oracle用户名密码验证，也可以使用OS认证（必须属于OS中的DBA用户组）。与口令文件息息相关的是sqlnet.ora文件

• 参数文件：在mount数据库之前，需要依靠参数文件打开实例，没有了参数文件，实例就不能启动，更不能管理和组织数据库。
  在V$PARAMETER里是它的全部

其实，我们新手来说，能够清楚地知道Oracle数据库启动的全过程，这就是很大的一步探索了。

启动Oracle数据库过程

逻辑结构

物理结构占用了磁盘空间，逻辑结构定义一系列的对象存放数据文件。这些对象有：表空间、段、区、块。下面来说说逻辑结构的作用。

• 表空间（Tablespace）：Oracle 官方是这样子介绍它的：A database is divided into logical storage units called tablespaces.
  表空间存放数据文件，呈一对多的关系。并且各个表空间里的数据文件作用也不一样；建库时默认建的表空间有：SYSTEM表空间、SYSAUX表空间、UNDO表空间、USERS表空间和TEMP表空间。

常用的视图：V$TABLESPACE 、V$DATAFILE、V$TEMPFILE

• 段（Segments）：由一个或多个连续的区组成段，段里面有特定的数据库对象：Table、Index、Cluster Table，还有 user segments 、undo segments 和所有类型的segements。

相关表：DBA_SEGMENTS 、 USER_SEGMENTS

• 区（Extents）：由多个连续的数据块集合组成区，每一个表的数据段都会有一个初始区。当段中的空间耗尽时，会自动分配一个新的区给段。
  ＞ 相关表：DBA_EXTENTS 、USER_EXTENTS

• 块（Data Block）：是Oracle数据库中数据存储的最小逻辑单元，也被称为Oracle block 或 pages。一个数据块对应物理磁盘中特定的bytes大小。

在参数文件中可以指定block的大小，name为db_block_size，默认值为8192 bytes。

逻辑结构 .png

看了数据库、物理结构和逻辑结构的基本概念之后，对Oracle数据库的大概框架会明白不少。想要深刻地学习某个东西，必须得深刻了解它的架构。

Oracle数据库