oracle数据库结构
‘壹’ Oracle数据库有哪些应用结构
Oracle数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统,作为一个通用的数据库系统,它具有完整的数据管理功能;作为一个关系数据库,它是一个完备关系的产品;作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。但它的所有知识,只要在一种机型上学习了Oracle知识,便能在各种类型的机器上使用它。
随着网络技术的发展,Oracle数据库在各个领域得到了广泛应用。基于Oracle数据库的应用系统结构主要分为客户/服务器结构、终端/服务器结构、浏览器/服务器结构和分布式数据库系统结构等。
1.客户/服务器结构
客户/服务器(Client/Server,C/S)结构是两层结构,在C/S结构中,需要在前端客户机上安装应用程序,通过网络连接访问后台数据库服务器。用户信息的输入、逻辑的处理和结果的返回都在客户端完成,后台数据库服务器接收客户端对数据库的操作请求并执行。
C/S结构的优点是客户机与服务器可采用不同软、硬件系统,这样做的好处是应用与服务分离,安全性高,执行速度快;缺点是维护、升级不方便。
2.终端/服务器结构
终端/服务器结构类似于客户/服务器结构。与客户/服务器结构不同之处在于,其所有的软件安装、配置、运行、通信、数据存储等都在服务器端完成,终端只作为输入和输出的设备,直接运行服务器上的应用程序,而没有处理能力。终端把鼠标和键盘输入传递到服务器上集中处理,服务器把信息处理结果传回终端。
终端/服务器结构的优点是便于实现集中管理,系统安全性高,网络负荷低,对终端设备的要求低;缺点是对服务器性能的要求较高。
3.浏览器/服务器结构
浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)结构是3层结构,在B/S结构中,客户端只需要安装浏览器就可以了,不需要安装具体的应用程序;中间的Web服务器层是连接前端客户机与后台数据库服务器的桥梁,所有的数据计算和应用逻辑处理都在此层实现。用户通过浏览器输入请求,传到Web服务器进行处理。如果需要,Web服务器与数据库服务器进行交互,再将处理结果返回给用户。
B/S结构的优点是通过Web服务器处理应用程序逻辑,这样方便了应用程序的维护和升级。通过增加Web服务器的数量可以增加支持客户机的数量。其缺点是增加了网络连接环节,降低了执行效率,同时也降低了系统的安全性。
4. 分布式数据库的系统结构
数据库系统按数据分布方式的不同可以分为集中式数据库和分布式数据库。集中式数据库是将数据库集中在一台数据库服务器中,而分布式数据库是由分布于计算机网络上的多个逻辑相关的数据库所组成的集合,每个数据库都具有独立的处理能力,可以执行局部应用,也可以通过网络执行全局应用
‘贰’ Oracle数据库的文件结构
数据库的物理存储结构是由一些多种物理文件组成,主要有数据文件、控制文件、重做日志文件、归档日志文件、参数文件、口令文件、警告文件等。
控制文件:存储实例、数据文件及日志文件等信息的二进制文件。alter system set control_files=‘路径’。V$CONTROLFILE。
数据文件:存储数据,以.dbf做后缀。一句话:一个表空间对多个数据文件,一个数据文件只对一个表空间。dba_data_files/v$datafile。
日志文件:即Redo Log Files和Archivelog Files。记录数据库修改信息。ALTER SYSTEM SWITCH LOGFILE; 。V$LOG。
参数文件:记录基本参数。spfile和pfile。
警告文件:show parameter background_mp_dest---使用共享服务器连接
跟踪文件:show parameter user_mp_dest---使用专用服务器连接
‘叁’ oracle中的数据结构是那样的!
基本数据结构
表
表是关系数据库中的一个基本数据结构。表就是行的集合。每行(row)包含一个或多个列。
从Oracle8企业版以后,就提供了分区选件,它允许将表和索引进行分区。利用分区,Oracle可从以下两方面改善性能:
。Oracle不用去访问那些不满足查询条件的分区
。如果分区中所有数据都满足查询条件,那么Oracle将选择全部数据而不需要对每行均进行字句检查。
视图
视图(view)是Oracle中的一种由SQL语句构造的数据结构。SQL语句存储在数据库中,在查询中使用一个视图时,所存储的查询将得以执行,并向用户返回基表(base table)中的数据。
视图不包含数据,而是表示一些方法可以查看查询所指定的基表数据。
视图有以下几种用途:
。简化对多个表数据的访问
。可以保证表中数据的安全(如,创建包含WHERE子句的视图就可以限制访问表中的数据)
。将应用与表中某些特定的结构分离
视图建立在基表集合的基础之上,基表包括Oracle数据库中的事实表或者其他视图。如果视图中的任何一个基表进行修改,那么该视图将无法继续使用它们,因此视图本身也无法再使用。
索引
索引(index)是用来加快访问数据库中记录速度的一种数据结构。一个索引与一个特定的表相关,而且包含该表的一个或多个列的数据。
创建索引的SQL基本语法:
CREAT INDEX emp_idx1 on emp (ename,job);
其中,emp_idx1时索引名,emp是创建索引的表,ename和job时构成索引的列值。
除了索引数据以外,索引项中还为其相关行保存了ROWID.ROWID是获取数据库行的最快方式,因此随后数据库行的获取都是以这种最佳方式来完成。
Oracle中使用的4中类型的索引结构:标准B*-树索引、反向键索引、位图索引以及Oracle8i引入的基于函数的索引。Oracle使你可以对表中的数据进行聚合,从而改善性能。
其它数据结构
序列(Sequence)
在多用户数据库中经常出现的大问题,就是很难为键或标识符提供唯一的序号。在这种情况下,Oracle允许创建序列对象。
序列号可以用名字,一个递增值或有关序列的其他一些信息。序列独立于任何表,因此多个表可以使用同样的序列号。
同义词(Synonym)
所有的Oracle数据库的数据结构都存储在一个特定的模式(schema)。模式是和一个特定的用户名相关联的,所有对象都通过带有对象名的模式名得到引用。
例如,模式DEMO中有一个表名为EMP.如果想引用表EMP,那么应该通过完整名DEMO.EMP来引用。如果没有提供特定的模式名,那么Oracle假定该结构处于当前用户名的模式中。
集群(Cluster)
集群是一种能够改善获取性能的数据结构。集群和索引一样,不会影响表的逻辑视图。
散列集群(Hash Cluster)
数据设计
约束
约束(constraint)强制数据库中某些数据的完整性。当给某列增加一个约束,Oracle自动确保不满足此约束的数据是绝不能被接受的。
约束可以在创建或增加包括某列(通过关键字)的表时与列相关联,或者在表创建后通过SQL命令ALTER TABLE来实现与该列的关联。在Oracle8及以后的版本中支持以下5个约束类型:
NOT NULL
对于任何列都可以设为NOT NULL.如果在任何SQL操作中将一个NULL值赋给某个有NOT NULL约束的列,Oracle会为这个语句返回一个错误。
惟一性
主键
外键
校验
某些约束需要创建所以来支持。
约束可以是立即的或延迟的。立即约束(immediate constraint)只要有写操作就会立即对受约束列产生影响;而延迟约束(deferred constraint)只有在对约束行产生变化的SQL语句执行完时才有强制作用。
对于某个特定表的约束可设置成暂时挂起。当再次启动该约束操作时,再要求Oracle对该约束验证所有数据,或者只是对新数据应用约束。在现有表中增加约束时,可以指定是否对表中所有记录进行约束校验。
触发器
触发器是个代码块,当某个表中发生了某种类型的数据库事件时它就会被触发,有以下3种事件会导致触发器的触发:
。数据库UPDATE
。数据库INSERT
。数据库DELETE
例如,可以定义一个触发器,从而在用户改变某一行时,写一个定制的审查记录。
触发器是在行一级被定义的。可以指定触发器是对每一行触发,或者对触发该触发器事件的SQL语句触发。
触发器的触发有3个时机:
。在执行触发事件之前
。在执行触发事件之后
。非触发事件
将前两种时间选项与触发器所触发的行和语句的结合,则有4种可能的触发器实现:在语句之前;在行之前;在语句之后;在行之后。
任何触发器都可以有一个触发器限制(trigger restriction)。触发器限制是一个布尔表达式,如果其值为FALSE,那么就阻止触发器触发。
触发器的定义和存储都独立于使用它们的表。因为触发器包含逻辑,所以必须通过比SQL功能强的某种实现数据访问的语言来写。可以直接用PL/SQL或Java来写触发器,也可以通过调用其中任一种语言编写的现有存储过程来写触发器。
触发器触发是SQL语句执行的结果,该SQL语句修改了某个表中的行。触发触发器的操作可能是修改这个表中的数据,或者产生某些改变来触发其他表的触发器。这么做的最后结果可能是以某种方法修改了数据,但Oracle认为这是不合逻辑的。这些情况都会导致Oracle返回变异表(mutating table,被其他触发器修改的表)的运行时错误,或是返回约束表(constraining table,被其他约束修改的表)的运行时错误。
Oracle8i还引入了一组非常有用的系统事件触发器和用户事件触发器。现在可以在系统事件(如,数据库启动或关闭)中放置触发器,也可以在用户事件(登录和退出)中放置触发器。
‘肆’ oracle数据库组成部分
ORACLE由两部分:实例和数据库
实例由以下组成: SGA,Shared pool,Database buffer cache,Redo log buffer cache.
数据库由物理文件组成,其中必须有的文件是:数据文件,控制文件,重做日志
另外还有:参数文件,口令文件,归档日志文件(这三个不是必须的)
ORACLE SERVER 由两个部分组成,
1.INSTANCE:又由内存结构和后台进程组成
2.DATABASE:又由数据文件,日志文件和控制文件组成<这三个文件是必需的>.
CONTROL FILE是用来连接实例和DATABASE的
SQL>SHUTDOWN IMMEDIATE
SQL>STARTUP NOMOUNT
SQL>ALTER DATABASE MOUNT
以上三个过程就是通过CONTROL FILE来连接实例和数据库.
SQL>ALTER DATABASE OPEN
在OPEN的过程对DATABASE的数据文件和重做日志文件进行一次性的验证,验证它们的状态.
ORACLE INSTANCE:存取数据库的一个手段
一个DATABASE与INSTANCE之间是1:N的关系,一个INSTANCE只能操作一个DATABASE,由内存结构(共享池,
BUFFER CACHE,REDO LOG BUFFER CACHE)及相应的进程结构组成(PMON<程序监控进程>,SMON<系统监控进
程>,CKPT<检查点进程>)
SQL>SHOW SGA ---显示DATABASE内存结构信息
SQL>SET WRAP OFF
SQL>SET LINESIZE 200
以上这两个是设置行宽
SQL>SELECT * FROM V$BGPROCESS;
将看到在这个系统中所有可能使用到的进程,其中PADDR并不每个进程都分配到有效的地址,即并不是每个进程都是必须的.
SQL>SELECT * FROM V$BGPROCESS WHERE PADDR<>\'00\'
将显示所有必需的进程.
ESTABLISHING A CONNECTION AND CREATING A SESSION
连接到ORACLE实例包括建立一个用户连接及创建会话.
ORACLE MEMORY STRUCTURE (内存结构)
由两部分组成:
1.SGA
SGA是动态的,其最大值由SGA_MAX_SIZE指定,SGA的内存由SGA COMPONENTS来动态调整.
2.PGA 是不共享的,即其包含的信息是不一样的,有两个可享的内存可以由SGA配置
<1> LARGE POOL
<2> JAVA POOL
SQL>SHOW PARAMETER SHARED
SQL>SHOW PARAMETER DB_CACHE
SQL>SHOW PARAMETER LOG
以上三个命令是用于查看相关内存信息
SQL>ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE=20M;
所有内存大小总和不能大于SGA_MAX_SIZE的值,当提示信息出现?号或乱码时,是由于系统的语言问题.
可以通过ALTER SESSION SET NLS_LANGUAGE=\'AMERICAN\'或ALTER SESSION SET NLS_LANGUAGE=\"SIMPLE
[Page]
CHINESE\"
SHARED POOL (共享池)
含:<1>LIBRARY CACHE 库缓存
<2>DATA DICTIONARY CACHE 数据字典缓存,有的地方又称行CACHE,由SHARED_POOL_SIZE指定大小.
SQL>ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE=64M;
LIBRARY CACHE 主要为提高代码的共享,存储的是最近使用的SQL和PL/SQL代码.
<1>.用最近最少使用(LRU)算法
<2>.包括两个结构 1:共享SQL代码 2:共享PL/SQL代码
<3>.不可直接定义,而由SHARED POOL SIZE决定.
DATA DICTONARY CACHE.
执行此命令的过程是:首先确认是否存在AUTHORS,,然后确认字段存不存在,再检查语法,最后验证权限,而
这些信息就属于DATA DICTIONARY CACHE的内容.其包含的信息有:DATABASE FILES,表,索引,字段,用户,
权限和其他数据库对象.
‘伍’ 什么是oracle的逻辑数据库结构和物理数据库结构
1.Oracle数据库的物理结构
Oracle物理结构包含了数据文件、重做日志文件、控制文件、参数文件、密码文件、归档日志文件、备份文件、告警日志文件、跟踪文件等等;其
中数据文件、控制文件、重做日志文件和参数文件是必须的,其他文件可选。
2.Oracle数据库的逻辑结构
Oracle数据库的逻辑结构是一种层次结构,主要由表空间、段、区和数据块等概念组成。逻辑结构是面向用户的,用户使用Oracle开发应用程序使
用的就是逻辑结构。数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间形成了不同层次的粒度关系。
‘陆’ Oracle数据库的逻辑结构
它由至少一个表空间和数据库模式对象组成。这里,模式是对象的集合,而模式对象是直接引用数据库数据的逻辑结构。模式对象包括这样一些结构:表、视图、序列、存储过程、同义词、索引、簇和数据库链等。逻辑存储结构包括表空间、段和范围,用于描述怎样使用数据库的物理空间。
总之,逻辑结构由逻辑存储结构(表空间,段,范围,块)和逻辑数据结构(表、视图、序列、存储过程、同义词、索引、簇和数据库链等)组成,而其中的模式对象(逻辑数据结构)和关系形成了数据库的关系设计。
段(Segment):
是表空间中一个指定类型的逻辑存储结构,它由一个或多个范围组成,段将占用并增长存储空间。
其中包括:
数据段:用来存放表数据;
索引段:用来存放表索引;
临时段:用来存放中间结果;
回滚段:用于出现异常时,恢复事务。
范围(Extent):是数据库存储空间分配的逻辑单位,一个范围由许多连续的数据块组成,范围是由段依次分配的,分配的第一个范围称为初始范围,以后分配的范围称为增量范围。
数据块(Block):
是数据库进行IO操作的最小单位,它与操作系统的块不是一个概念。oracle数据库不是以操作系统的块为单位来请求数据,而是以多个Oracle数据库块为单位。
‘柒’ 请问Oracle的数据库体系的物理结构是怎样的
物理结构,即Oracle数据库使用的操作系统文件结构。
对于数据库物理结构文件,不同的oracle版本,不同的操作系统平台上有不同的存储目录结构.
数据库的物理结构文件按其作用可以分为三类:
数据文件
日志文件
控制文件
一、数据文件
数据文件用来存储数据库的数据,如表、索引等。读取数据时,系统首先从数据库文件中读取数据,并存储到SGA的数据缓冲区中。
二、重做日志文件
重做日志文件记录对数据库的所有修改信息。它是三类文件中最复杂的一类文件,也是保证数据库安全与数据库备份与恢复有直接关系的文件。
三、控制文件
控制文件是一个二进制文件,用来描述数据库的物理结构,一个数据库只需要一个控制文件,控制文件的内容包括:
数据库名及数据库唯一标识
数据文件和日志文件标识
数据库恢复所需的同步信息,即检查点号
.
Oracle数据库的体系结构包括四个方面:数据库的物理结构、逻辑结构、内存结构及进程。
‘捌’ Oracle系统的结构
ORACLE数据库系统为具有管理ORACLE数据库功能的计算机系统。每一个运行的ORACLE数据库与一个ORACLE实例(INSTANCE)相联系。一个ORACLE实例为存取和控制一数据库的软件机制。每一次在数据库服务器上启动一数据库时,称为系统全局区(SYSTEM GLOBAL AREA)的一内存区(简称SGA)被分配,有一个或多个ORACLE进程被启动。该SGA 和 ORACLE进程的结合称为一个ORACLE数据库实例。一个实例的SGA和进程为管理数据库数据、为该数据库一个或多个用户服务而工作。
在ORACLE系统中,首先是实例启动,然后由实例装配(MOUNT)一数据库。在松耦合系统中,在具有ORACLE PARALLEL SERVER 选项时,单个数据库可被多个实例装配,即多个实例共享同一物理数据库。
进程结构和内存结构
进程是操作系统中的一种机制,它可执行一系列的操作步。进程是由多个线程组成的。在有些操作系统中使用作业(JOB)或任务(TASK)的术语。一个进程通常有它自己的专用存储区。ORACLE进程的体系结构设计使性能最大。
ORACLE实例有两种类型:单进程实例和多进程实例。
单进程ORACLE(又称单用户ORACLE)是一种数据库系统,一个进程执行全部ORACLE代码。由于ORACLE部分和客户应用程序不能分别以进程执行,所以ORACLE的代码和用户的数据库应用是单个进程执行。
在单进程环境下的ORACLE 实例,仅允许一个用户可存取。例如在MS-DOS上运行ORACLE 。
多进程ORACLE实例(又称多用户ORACLE)使用多个进程来执行ORACLE的不同部分,对于每一个连接的用户都有一个进程。
在多进程系统中,进程分为两类:用户进程和ORACLE进程。当一用户运行一应用程序,如PRO*C程序或一个ORACLE工具(如SQL*PLUS),为用户运行的应用建立一个用户进程。ORACLE进程又分为两类:服务器进程和后台进程。服务器进程用于处理连接到该实例的用户进程的请求。当应用和ORACELE是在同一台机器上运行,而不再通过网络,一般将用户进程和它相应的服务器进程组合成单个的进程,可降低系统开销。然而,当应用和ORACLE运行在不同的机器上时,用户进程经过一个分离服务器进程与ORACLE通信。它可执行下列任务:
对应用所发出的SQL语句进行语法分析和执行。
从磁盘(数据文件)中读入必要的数据块到SGA的共享数据库缓冲区(该块不在缓冲区时),将结果返回给应用程序处理。
系统为了使性能最好和协调多个用户,在多进程系统中使用一些附加进程,称为后台进程。在许多操作系统中,后台进程是在实例启动时自动地建立。一个ORACLE实例可以有许多后台进程,后台进程的名字为:
DBWR数据库写入程序
LGWR日志写入程序
ARCH归档
RECO 恢复
LCKn 封锁 。
‘玖’ Oracle数据库的物理结构和逻辑结构分别是怎么样的
1.Oracle数据库的物理结构Oracle物理结构包含了数据文件、重做日志文件、控制文件、参数文件、密码文件、归档日志文件、备份文件、告警日志文件、跟踪文件等等;其中数据文件、控制文件、重做日志文件和参数文件是必须的,其他文件可选。
2.Oracle数据库的逻辑结构
Oracle数据库的逻辑结构是一种层次结构,主要由表空间、段、区和数据块等概念组成。逻辑结构是面向用户的,用户使用Oracle开发应用程序使
用的就是逻辑结构。数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间形成了不同层次的粒度关系。
‘拾’ Oracle数据库的物理结构有哪些
Oracle数据库的体系结构包括四个方面:数据库的物理结构、逻辑结构、内存结构及进程。
1. 物理结构
物理数据库结构是由构成数据库的操作系统文件所决定,Oracle数据库文件包括:
数据文件(Data File)
数据文件用来存储数据库中的全部数据,例如数据库表中的数据和索引数据.通常以为*.dbf格式,例如:userCIMS.dbf 。
日志文件(Redo Log File)
日志文件用于记录数据库所做的全部变更(如增加、删除、修改)、以便在系统发生故障时,用它对数据库进行恢复。名字通常为Log*.dbf格式,如:Log1CIMS.dbf,Log2CIMS.dbf 。
控制文件(Control File)
每个Oracle数据库都有相应的控制文件,它们是较小的二进制文件,用于记录数据库的物理结构,如:数据库名、数据库的数据文件和日志文件的名字和位置等信息。用于打开、存取数据库。名字通常为Ctrl*ctl 格式,如Ctrl1CIMS.ctl。
配置文件
配置文件记录Oracle数据库运行时的一些重要参数,如:数据块的大小,内存结构的配置等。名字通常为init*.ora 格式,如:initCIMS.ora 。
2 逻辑结构
Oracle数据库的逻辑结构描述了数据库从逻辑上如何来存储数据库中的数据。逻辑结构包括表空间、段、区、数据块和模式对象。数据库的逻辑结构将支配一个数据库如何使用系统的物理空间.模式对象及其之间的联系则描述了关系数据库之间的设计.
一个数据库从逻辑上说是由一个或多个表空间所组成,表空间是数据库中物理编组的数据仓库,每一个表空间是由段(segment)组成,一个段是由一组区(extent)所组成,一个区是由一组连续的数据库块(database block)组成,而一个数据库块对应硬盘上的一个或多个物理块。一个表空间存放一个或多个数据库的物理文件(即数据文件).一个数据库中的数据被逻辑地存储在表空间上。
表空间(tablespace)
Oracle数据库被划分为一个或多个称为表空间的逻辑结构,它包括两类表空间,System表空间和非System表空间,其中,System表空间是安装数据库时自动建立的,它包含数据库的全部数据字典,存储过程、包、函数和触发器的定义以及系统回滚段。除此之外,还能包含用户数据。。
一个表空间包含许多段,每个段有一些可以不连续的区组成,每个区由一组连续的数据块组成,数据块是数据库进行操作的最小单位。
每个表空间对应一个或多个数据文件,每个数据文件只能属于一个表空间。
数据库块(database block)
数据库块也称逻辑块或ORACLE块,它对应磁盘上一个或多个物理块,它的大小由初始化参数db-block-size(在文件init.ora中)决定,典型的大小是2k。Pckfree 和pctused 两个参数用来优化数据块空间的使用。
区(extent)
区是由一组连续的数据块所组成的数据库存储空间分配的逻辑单位。
段(segment)
段是一个或多个不连续的区的集合,它包括一个表空间内特定逻辑结构的所有数据,段不能跨表空间存放。Oracle数据库包括数据段、索引段、临时段、回滚段等。
模式对象(schema object)
Oracle数据库的模式对象包括表、视图、序列、同意词、索引、触发器、存储.过程等,关于它们将重点在后面章节介绍。
3.Oracle Server系统进程与内存结构
当在计算机服务器上启动Oracle数据库后,称服务器上启动了一个Oracle实例(Instance)。ORACLE 实例(Instance)是存取和控制数据库的软件机制,它包含系统全局区(SGA)和ORACLE进程两部分。SGA是系统为实例分配的一组共享内存缓冲区,用于存放数据库实例和控制信息,以实现对数据库中数据的治理和操作。