Oracle数据字典概念介绍

Oracle数据字典概念介绍

oracle数据库系统是一个复杂的软件系统。如果不了解其内部的结构原理及关系,就不可能设计和编写出高质量的应用软件系统,也不可能管理好一个复杂的应用系统。为了给以后章节的打好基础,本章简要给出 ORACLE 8 /ORACLE8i数据库系统结构的描述。
§2.1 术语
数据库块(BLOCK
ORACLE 数据库中的最小存储和处理单位,包含块本身的头信息数据或PL/SQL代码。
ORACLE 块的大小是可以在安装时选择自定义安装来指定,也可以在CREATE DATABASE创建数据库实例时指定。其最小为2K,最大可达为64K.
瓶颈(Bottleneck
指限制系统性能的部件。
面向对象的关系数据库
具有关系数据库的全部功能,同时又支持面向对象的数据库,称作面向对象关系数据库系统。Oracle7是一种功能完备的关系数据库系统;oracle8是一种面向对象的关系数据库系统。
客户/服务器结构(Client/Server
有客户机、服务器、网络三要素的结构,客户机(PC机)通过网络与服务器相连和工作。
胖客户机(Fat Client
一般的Client/Server结构中的客户机均为胖客户机。因为这些客户机需要配置较高的设备,如内存、硬盘、主频、CD_ROM等。
瘦客户机(Thin Client
也称作NC(网络计算机),是一种内存配置小(过去指一般只有4M,现无法定义),无硬盘,只有处理心片的处理机。
数据在线分析处理(OLAP
是一种能以快速、交互、方便的方式洞察数据情况的技术。如Oracle ExpressCognos(加拿大)的Power Play Business Objects公司的Business Object 等。
多线程(MTS
一个用户可以同时运行多个程序对数据库进行访问,比如Visual C/C++可以提供同时启动多个进程,而Visual Basic则不能。
数据仓库(Data Warehouse
支持大量数据信息存储的叫做支持数据仓储或数据仓库。当把几个小型数据库集成为一个大型数据库,并为一个较广泛的组织服务时,如果该数据库存储历史数据,提供决策支持,提供数据汇总,提供只读数据,并且实质上充当所有向它提供数据的相关成品数据库的数据接收器,那么它通常被叫做数据仓库。
实例(Instance
是访问Oracle数据库所需的一部分计算机内存和辅助处理后台进程。
对象(Objects
是实现世界实体的软件表示,如表、索引、视图、同义词、过程等。
数据库文件(Datafile
Oracle系统中用于存放数据(应用系统数据)的文件。(<>14中的例子不准确,容易误导读者)。
控制文件(Control File
Oracle中存放系统用的一些数据的文件。如数据文件的路径及文件名,初始化文件路径及文件名等都存放在控制文件中。
日志文件(Logs File
也叫事务记录文件,该文件记录有事物对数据库进行的一切修改操作或事务。
DBADatabase administrator-数据库管理员)
是管理数据库系统的技术工具或人员,在完备的数据库系统中都提供DBA功能。
灰数据块(Dirty data block
存放在内存中的原始数据已被修改,而修改后的数据还未写入数据库中。
热数据块(Hot data block
存放着那些经常被修改数据叫热数据块。
LRULeast Recently Used-最近最少用)
Oracle系统使用的一种算法,对于在内存中但最近又不用的数据块(内存块)叫做LRUOracle会根据那些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据。
表(Table
存放专门数据而建立和分配的空间。
表空间(Tablespace
是一个或多个数据文件的集合,所有的数据对象都存放在指定的表空间中,但主要存放的是表,所以称作表空间。
回滚(Rollback
将用户(或者说事务)改变的数据恢复到上一次所处的状态。
恢复信息(Undo Information
记录用于恢复的信息称作恢复信息。回滚就是根据恢复信息内容进行恢复的。
§2.2 Oracle数据库结构Oracle数据库结构是Oracle数据库系统的主要部分,它是一些可以看得见的软件,包括:
Oracle 数据字典l 表空间与数据文件l Oracle实例(Instance
§2.2.1 Oracle 数据字典Oracle数据库的重要部分是数据字典。它存放有Oracle数据库所用的有关信息,对用户来说是一组只读的表。数据字典内容包括:
数据库中所有模式对象的信息,如表、视图、簇、及索引等。
分配多少空间,当前使用了多少空间等。
列的缺省值。
约束信息的完整性。
Oracle用户的名字。
用户及角色被授予的权限。
用户访问或使用的审计信息。
其它产生的数据库信息。
数据库数据字典是一组表和视图结构。它们存放在SYSTEM表空间中。
数据库数据字典不仅是每个数据库的中心。而且对每个用户也是非常重要的信息。用户可以用SQL语句访问数据库数据字典。
 
§2.2.2 表空间与数据文件简单说,表空间就是一个或多个数据文件(物理文件)的集合(逻辑文件)。一般有下面的表空间:
1)系统表空间(System tablespace
是各种不同版本的Oracle必备的部分,存放Oracle系统的一些信息,一般只有一个SYSTEM表空间。
2)临时表空间(Temporary tablespace
由于Oracle工作时经常需要一些临时的磁盘空间,这些空间主要用作查询时带有排序(Group byOrder by等)等算法所用,当用完后就立即释放,对记录在磁盘区的信息不再使用,因此叫临时表空间。一般安装之后只有一个TEMP临时表空间。
3)工具表空间(Tools tablespace
用于保存Oracle数据库工具所需的数据库对象,这些工具表空间存放在工作时所用的专用表。旧的Oracle版本无此表空间。安装之后的工具表空间是Tools.
4)用户表空间(Users tablespace
用于存放一些实验例子用的空间,当然也可以用于存放应用系统的数据。旧版本无Users表空间。现在的用户表空间为 USERS .
5)数据及索引表空间存放数据及索引的表空间,Oracle7以后都提倡在应用系统中,特别是具有大量数据的系统,要把数据和索引分开存放在不同的分区中,以便提高查询速度。在安装后索引表空间可能是INDX.数据表空间就是USERS.
6)回滚段表空间(Rollback Segment
Oracle数据库系统在运行InsertUpdateDelete时都需要一个磁盘空间来存放恢复信息(Undo Information),以便在进行恢复时能将原来信息读出来。安装后的回滚段表空间是RBS表空间。数据库管理员也可根据应用的需要建立另外的回滚段表空间。
Oracle 以表空间来存储逻辑数据并以物理数据相连。
数据库被分成一个或多个逻辑部件称作表空间。而表空间又被分成称作段(segment)的逻辑部件。这些段再细分就叫扩展(extents)。
§2.2.3 Oracle实例Oracle实例(Instance)是由一组后台进程和内存结构组成。每个运行的数据库系统都与实例有关。所以,有时称Oracle实例为数据库操作系统。下面是Oracle实例的解释。
Oracle 进程Oracle有两种类型的进程:服务器进程和后台进程(server processes and background processes)。
服务器进程Oracle 服务器进程是处理用户与实例连接的事务。任务是:
分析和执行应用所发出的SQL语句。
从数据文件读必要的数据到SGA区的共享数据区。
返回必要信息给应用。
后台进程Oracle系统使用一些附加的进程来处理系统的必须的工作。这些进程叫后台进程:
数据库写DBW0 DBWn
日志写LGWR
检测点CKPT
系统监视SMON
进程监视PMON
归档ARCn
恢复RECO
锁(LCK0
工作队列SNPn
队列监视QMNn
发布(DispatcherDnnn
服务器Snnn
Oracle 的内存结构(SGA
SGA 结构为:
数据高速缓冲区l 重做日志缓冲区l 共享池l 大的共享池(可选)
数据字典缓冲区l 其它数据缓冲区
§2.3 Oracle数据库文件ORACLE 数据库是一个复杂的数据库操作系统,由一系列部件组成,主要有:1)初始化参数文件、2)数据文件、3)控制文件、4)日志文件等。
§2.3.1 初始化参数文件初始化参数文件(initialization parameter file INITsid.ORA,是 ORALE RDBMS 主要的配置点,它是配置参数和数值的集合。每一个参数值都控制或修改数据库和实例的某个方面。早期的版本把参数都写在 initsid.ora 文件中,但在ORACLE8 之后,多数参数已不在该文件中出现,需修改这些参数时只能在SQL>;下用 SET SESSION SET SYSTEM 来进行。查看系统参数可用。例如:
SQL>select * from v$parameter
来列出。
Oracle初始化参数文件是一个可以编辑的文本文件。它是在数据库实例启动时被访问,从而得到数据文件、日志文件、控制文件等的路径,此外,初始化参数文件还提供实例所用的参数等。
初始化参数文件 INITsid.ORA 参见附录 .
§2.3.2 数据文件用于存放所有数据库的数据文件,Oracle安装过程中自动建立多个必要的数据文件。这些数据文件用于存放Oracle系统的基本数据。在应用系统开发过程中,我们可根据需要另建立一些数据文件。
如果数据文件按它们存放的数据类型来分的话,可以分为:l 用户数据
存放应用系统的数据为用户数据。
系统数据
管理用户数据和数据库系统本身的数据,如数据字典,用户建立的表的名字,类型等都记录在系统数据中。
§2.3.3 控制文件控制文件是由Oracle数据库实例在启动时被访问的内部二进制文件,它们所存放的路径由参数文件的control_files=参数来确定。
Oracle一般有两个或更多的控制文件,每个控制文件记录有相同的信息,在数据库运行中如果某个控制文件出错时,Oracle会自动使用另外一个控制文件。当所有的控制文件都损坏时系统将不能工作。
Oracle数据库至少有一个控制文件;
一般数据库系统安装完成后,自动创建两个以上控制文件;
为了安全一般建议创建多个控制文件;
控制文件可用下面命令查到:
select namevalue from v$parameter where name like 'control_files'
§2.3.4 重做日志文件重做日志文件是Oracle系统中一个很重要的文件。特点是:
重做日志是Oracle的日记帐,负责记录所有用户对象或系统变更的信息;
安装完成后有多个重做日志文件,它们是几个分为一组,组内的重做日志文件大小要一样;
为了使系统性能更好可以在创建多重做日志文件组;
重做日志文件可以名下面命令查到:
select * from v$logfile
§2.3.5 其它支持文件除了上面的三类文件外,还有:
Sqlnet.ora文件;
Tnsnames.ora文件;
Listener.ora文件等。
§2.4 重做日志和重做日志工作模式重做日志、日志文件及重做日工作模式是Oracle系统中很重要的概念,管理员要完全理解它们的原理和使用方法。下面只给简单的概念,有关的管理在另外章节给出。
§2.4.1 重做日志Oracle所作的一切操作都记录在日志文件中,Oracle系统在工作当中并不是每作一条记录的修改就立即存盘(写入数据文件),而是只作修改记录,联机重做日志就保存所有这些改变的信息。当所有的修改最后写入数据文件时,所有的修改仍记录在联机重做日志中,这将有利于对这些事务记录进行恢复操作。但如果不是联机重做日志,则只能恢复部分近期的操作。
§2.4.2 重做日志工作模式Oracle可以在两种模式之一来工作:1ARCHIVELOG模式(可恢复)
Oracle 一般至少有两个日志文件。它们轮流交替地被写入所作的一切修改信息。当系统设置为可恢复模式,Oracle自动将每次即将被覆盖(冲掉)的日志信息先作备份,然后再其上记录所修改的信息。这样的方式,就可以利用备份与恢复工作进行某时期的数据恢复。
2NOARCHIVELOG模式(有限的恢复)
缺省情况下为NOARCHIVELOGOracle不保留旧的重做日志信息(可以在原来基础覆盖写入)。因此一般情况下不可恢复的。
§2.5 数据块、区间和段§2.5.1 数据块(data block
Oracle的数据块也叫Oracle块;
Oracle系统在创建表空间时将数据文件格式化成若干个Oracle块;
每个Oracle块是Oracle系统处理的最小单位;
块的大小在安装系统时确定,可以选择自定义安装来设置大小;
块的大小一旦确定下来就不能改动;
块的大小可以从2k64k不等;
块的大小可以用下面命令查到:
select namevalue from v$parameter where name like 'db_block_size'
§2.5.2 区间(extent
l 分配给对象(如表)的任何连续块叫区间;l 区间也叫扩展,因为当它用完已经分配的区间后,再有新的记录插入就必须在分配新的区间(即扩展一些块);l 区间的大小由next 决定;l 一旦区间分配给某个对象(表、索引及簇),则该区间就不能再分配给其它的对象;l 一个对象所用去多少区间可用下命令查到:
select segment_nametablespace_namecount* from dba_extents having count*>1 group by segment_nametablespace_name
§2.5.3 段(segment
l 段是指占用数据文件空间的通称,或数据库对象使用的空间的集合;l 段可以有表段、索引段、回滚段、临时段和高速缓存段等;l 段使用同表空间中的若干Oracle