如何区分Oracle的数据库，实例，服务名，SID

　Oracle的数据库：

一系列物理文件的集合

包括控制文件、数据文件、联机日志文件、参数文件、密码文件等

即：Oracle Database = Controlfile + datafile + logfiel + spfile +

1控制文件(controlfile)

数据库的名字，检查点信息，数据库创建的时间戳

所有的数据文件，联机日志文件，归档日志文件信息

备份信息等

2数据文件(datafile)

包含了用户和应用程序的所有数据

--查看数据文件信息

3联机日志文件

记录了用户对数据库的所有 *** 作，一个数据库中至少要有两个日志组文件，每个日志组中至少有一个日志成员

日志组中的多个日志成员是互为镜相关系

4归档日志文件

Oracle可以运行在两种模式之中，归档模式和非归档模式。在归档模式中，为了保存用户的所有修改，

在联机日志文件切换后和被覆盖之间系统将他们另外保存成一组连续的文件系列，该文件系列就是归档日志文件。

用户恢复意外情况出现的数据丢失、异常等。

5参数文件(pfile和spfile)

initSIDora或initora文件,通常位于：$ORACLE_BASE/admin/<SID>/pfile

初始化文件记载了许多数据库的启动参数，如内存，控制文件，进程数等，在数据库启动的时候加载(Nomount时加载)

6其他文件

密码文件：用于Oracle 的具有sysdba权限用户的认证

告警日志文件：报警日志文件(alertlog或alrtora），记录数据库启动，关闭和一些重要的出错信息

查看路径：select value from v$PARAMETER where name =‘background_dump_dest’;

7数据库逻辑组织结构

表空间、段、区、块

一个数据库由一个或多个表空间组成，一个表空间只能属于一个数据库

一个表空间由一个或多个多个数据文件组成，一个数据文件只能属于一个表空间

一个数据文件由一个或多个 *** 作系统块组成，每一个 *** 作系统块只能数以一个数据文件

一个表空间可以包含一个或多个段，一个段只能属于一个表空间

一个段由一个或多个区组成，每一个区只能属于一个段

一个区由一个或多个Oracle 块组成，每一个Oracle块只能属于一个区

一个区只能属于一个数据文件，数据文件的空间可以分配到一个或多个区

一个Oracle 块由一个或多个 *** 作系统块组成，一个 *** 作系统块是一个Oracle块的一部分

oracle实例：

一个Oracle Server由一个Oracle实例和一个Oracle数据库组成。

即：Oracle Server = Oracle Instance + Oracle Database

Oracle实例

包括了内存结构(SGA)和一系列后台进程(Background Process),两者合起来称为一个Oracle实例

即：Oracle Instance = SGA + Background Process

Oracle内存结构

包含系统全局区(SGA)和程序全局区(PGA)

即Oracle Memory Structures = SGA + PGA

SGA由服务器和后台进程共享

PGA包含单个服务器进程或单个后台进程的数据和控制信息,与几个进程共享的SGA 正相反，PGA是

只被一个进程使用的区域，PGA 在创建进程时分配在终止进程时回收。即由服务器进程产生。

1SGA

系统全局区SGA，SGA = 数据缓冲区+ 重做日志缓冲区+ 共享池+ 大池+ Java 池+ 流池

系统全局区是动态的，由参数SGA＿MAX＿SIZE决定。

查看当前系统的SGA大小：show parameter sga_max_size;

要修改：alter system set sga_max_size=1200m scope=spfile;

因为实例内存的分配是在数据库启动时进行的，所以要让修改生效，要重启数据库。

ORACLE 10G 引入了ASMM（自动共享内存管理），DBA只需设置SGA＿TARGET，ORACLE就会

自动的对共享池、JAVA池、大池、数据缓冲区、流池进行自动调配。取消自动调配就是

sga_target设为。

数据缓冲区(Database buffer cache):存储从数据文件中获得的数据块的镜像

大小由db_cache_size 决定

查看：show parameter db_cache_size;

设置：alter system set db_cache_size=800M;

重做日志缓冲区(Redo log buffer):对数据库的任何修改都按顺序被记录在该缓冲，然后由LGWR进程将

它写入磁盘,大小由LOG＿BUFFER决定

共享池(Shared pool):是SGA中最关键的内存片段,共享池主要由库缓存(共享SQL区和PL/SQL区)和数据

字典缓存组成，它的作用是存放频繁使用的sql，在有限的容量下，数据库系统根据一定的算法决

定何时释放共享池中的sql。

库缓存大小由shared_pool_size 决定

查看：show parameter shared_pool_size

修改：alter system set shared_pool_size=120m;

数据字典缓存：

存储数据库中数据文件、表、索引、列、用户和其它数据对象的定义和权限信息

大小由shared_pool_size 决定，不能单独指定

大池(Large pool):是一个可选的区域，用于一些大型的进程如Oracle的备份恢复 *** 作、IO服务器进程等

Java 池：该程序缓冲区就是为Java 程序保留的。如果不用Java程序没有必要改变该缓冲区的默认大小

流池(Stream pool)：被Oracle流所使用

2PGA

是为每个用户进程连接ORACLE数据库保留的内存

进程创建时分配，进程结束时释放，只能被一个进程使用

PGA包括了以下几个结构：

（）排序区

（）游标状态区

（）会话信息区

（）堆栈区

由参数：pga_aggregate_target 决定

3几类进程：用户进程，服务器进程，后台进程，其它可选进程

用户进程

在用户连接数据库产生，请求oracle服务器连接，必须要先建立一个连接，不会直接和oracle服务器连接

服务器进程

当连接实例并建立用户会话时产生，独立服务器或者提供共享服务器都能产生

后台进程

维持物理和内存之间的联系，用来管理数据库的读写，恢复和监视等工作。

Server Process主要是通过他和user process进行联系和沟通，并由他和user process进行数据的交换。

在Unix机器上，Oracle后台进程相对于 *** 作系统进程，也就是说，一个Oracle后台进程将启动一个 *** 作

系统进程。

在Windows机器上，Oracle后台进程相对于 *** 作系统线程，打开任务管理器，我们只能看到一个

ORACLEEXE的进程，但是通过另外的工具，就可以看到包含在这里进程中的线程。

必须要有的后台进程

DBWn -->数据库写进程

PMON -->程序监控进程

SMON -->系统监控进程

LGWr -->日志写进程

CKPT -->检查点进程

可选进程：

ARCN 归档进程

RECO

Snnn

pnnn

DBWn(数据库写进程)

负责将修改过的数据块从数据库缓冲区高速缓存写入磁盘上的数据文件中

写入条件：

发生检查点

脏缓存达到限制

没有自由的缓存

超时发生

表空间离线

表空间只读

表被删除或者截断

开始备份表空间

可以修改数据写进程的数量

alter system set db_writer_processes=3 scope=spfile;

PMON(程序监控进程)

清除失效的用户进程，释放用户进程所用的资源。

如PMON将回滚未提交的工作，释放锁，释放分配给失败进程的SGA资源。

清除失败的进程

回滚事务

释放锁

释放其他资源

SMON(系统监控进程)

检查数据库的一致性,当启动失败时完成灾难恢复等

实列恢复时，前滚所有重做日志中的文件，打开数据库为了用户能访问，回滚未提交的事务，释放临时表空间

清除临时空间，聚结空闲空间，从不可用的文件中恢复事务的活动，OPS中失败节点的实例恢复

清除OBJ$表

缩减回滚段

使回滚段脱机

LGWr(日志写进程)

将重做日志缓冲区中的更改写入在线重做日志文件

条件：

提交的时候（commit)

redo log buffer达到1／3满

每隔3秒

有大于1MB 重做日志缓冲区未被写入磁盘

DBWR需要写入的数据的SCN号大于LGWR 记录的SCN号，DBWR 触发LGWR写入

超时

在dbwr进程些之前写日志

CKPT(检查点进程)

DBWR/LGWR的工作原理，造成了数据文件，日志文件，控制文件的不一致，CKPT进程负责同步数据文件，

日志文件和控制文件

CKPT会更新数据文件/控制文件的头信息

条件：

在日志切换的时候

数据库用immediate ，transaction ，normal选项shutdown数据库的时候

根据初始话文件LOG_CHECKPOINT_INTERVAL、LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT、FAST_START_IO_TARGET 的设置的数值来确定

用户触发

ARCN(归档进程)

在每次日志切换时把已满的日志组进行备份或归档

条件：

数据库以归档方式运行的时候

RECO

负责解决分布事物中的故障。Oracle可以连接远程的多个数据库，当由于网络问题，有些事物处于悬而未决的状态。

RECO进程试图建立与远程服务器的通信，当故障消除后，RECO进程自动解决所有悬而未决的会话。

Server Process(服务进程)

分为专用服务进程(Dedicated Server Process)和共享服务进程(MultiTreaded Server Process)

专用服务进程：一个服务进程对应多个用户进程，轮流为用户进程服务。

用户进程(User Process)、服务进程(Server Process)、后台进程(Background Processes)的启动

用户进程: 数据库用户请求Oralce server会话时被启动

服务进程：当用户会话启动后，连接到Oracle实例时该进程被启动

后台进程：当Oracle实例被启动时，启动相关的后台进程

IO当然包括了读、写两部分，先介绍Oracle中写 *** 作的产生。

11 写

介绍写 *** 作之前，先简单的看下Oracle的物理结构：oracle的物理文件包括以下三种文件：控制文件（Control Files）、重做日志文件（Redo Log Files）、数据文件（datafiles）。而数据文件中，根据功能的不同，还可以分为系统数据文件、临时空间文件、回滚段文件和用户数据文件。另外，如果数据库的Archive Log模式被激活，还存在归档日志文件。Oracle的IO产生，就是对这些文件的数据读、写 *** 作。下面再详细看下几种主要写 *** 作的产生及其过程。

111 控制文件

控制文件中记录了整个数据库的物理结构信息，如数据库名字、数据文件及日志文件名字和位置、事件戳信息等等。任何数据库的结构变化信息，以用于数据恢复，因此数据文件上的SCN变化后，Oracle也会相应修改控制文件上的SCN信息。

112 用户数据修改

由于内存的读写效率比磁盘的读写效率高万倍，因此，为了降低IO wait，oracle会将数据cache在内存中，对数据的读写尽量在内存中完成。当Buffer Cache中的数据缓存块被修改过了，它就被标记为“脏”数据。根据LRU（Least Recently Used）算法，如果一个数据块最近很少被使用，它就称为“冷”数据块。进程DBWn（系统中可以存在多个DBW进程，n为序号）负责将“冷”的“脏”数据写入数据文件中去。DBWn进程会在以下两种情况下将“脏”数据写入磁盘中去：

当服务进程扫描一定数量（阀值）的Buffer Cache后还没有找到干净、可重用的缓存块后，它会通知DBWn进程将“脏”数据写入文件中去，以释放出空闲缓存；当发生检查点（Checkpoint）时。

113 Redo Log

在非直接写（Direct Write）的情况下，事务中的写 *** 作都会产生Redo Log，作为数据块异常关闭时的恢复记录。同样，和写用户数据类似，Redo Log也不会被直接写入Redo Log文件，而是先写入Log Buffer中。

Log Buffer是一个可以循环重用的缓存区。LGWR进程负责将Log Buffer中的记录写入Redo Log File中去。一旦Log Buffer中的条目被写入了Redo Log文件中，就可以被重用了。

为了保证事务尽快获得Log Buffer，LGWR进程一般会尽快将Log Buffer中的数据写入Redo Log文件中去。在以下几种情况下，LGWR回将一个连续的Log Buffer写入Redo Log文件中去：

当一个事务提交（COMMIT）时；

每3秒钟写一次Log Buffer；

当Log Buffer到达1/3满时；

当DBWn进程将“脏”数据写入磁盘时；

114 Archive Log

当据库的Archive Log模式被激活后，所有Redo Log数据都会被写入Archive Log文件中以便日后进行恢复。当发生日志组切换时，ARCn（Archive进程，可以存在多个）进程就会Redo Log文件拷贝到指定存储目录中去，成为Archive Log文件。

115 临时表空间

当Oracle在执行一些SQL时，会需要一些临时空间来存储执行语句时产生的中间数据。这些临时空间由Oracle从指定的临时表空间中分配给进程。主要有三种情况会占用临时空间：临时表/索引 *** 作、排序和临时LOB *** 作。

临时表/索引

在会话中，当第一次对临时表进行INSERT（包括CTAS）时，Oracle会从临时表空间中为临时表及其索引分配临时空间一存储数据。

排序

任何会使用到排序的 *** 作，包括JOIN、创建（重建）INDEX、ORDER BY、聚合计算（GROUP BY）以及统计数据收集，都可能使用到临时表空间。

排序 *** 作首先会选择在内存中的Sort Area进行（Sort In Memory），一旦Sort Area不足，则会使用临时空间进行排序 *** 作（Sort In Disk）。看以下例子：

SQL> alter session set sort_area_size = 10000000;Session altered

SQL> select owner, object_name from t_test12 order by object_id;

47582 rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 1312425564

------------------------------------------------------------------------------| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |------------------------------------------------------------------------------| 0 | SELECT STATEMENT | | 47582 | 1486K| 155 (4)| 00:00:02 || 1 | SORT ORDER BY | | 47582 | 1486K| 155 (4)| 00:00:02 || 2 | TABLE ACCESS FULL| T_TEST1 | 47582 | 1486K| 150 (1)| 00:00:02 |------------------------------------------------------------------------------Statistics

----------------------------------------------------------1 recursive calls

0 db block gets

658 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

1566184 bytes sent via SQLNet to client35277 bytes received via SQLNet from client3174 SQLNet roundtrips to/from client

1 sorts (memory)

0 sorts (disk)

47582 rows processed

SQL> alter session set sort_area_size = 10000;Session altered

SQL> select owner, object_name from t_test12 order by object_id;

47582 rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 1312425564

--------------------------------------------------------------------------------| Id | Operation | Name | Rows | Bytes |TempSpc| Cost (%CPU)| Time|--------------------------------------------------------------------------------| 0 | SELECT STATEMENT | | 47582 | 1486K| | 1251 (1)| 00:00:16 |

| 1 | SORT ORDER BY | | 47582 | 1486K| 4136K| 1251 (1)| 00:00:16 |

| 2 | TABLE ACCESS FULL| T_TEST1 | 47582 | 1486K| | 150 (1)| 00:00:02 |

---------------------------------------------------------------------------------Statistics

----------------------------------------------------------6 recursive calls

20 db block gets

658 consistent gets

629 physical reads

0 redo size

1566184 bytes sent via SQLNet to client35277 bytes received via SQLNet from client3174 SQLNet roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

1 sorts (disk)

47582 rows processed

临时LOB对象

LOB对象包括BLOB、CLOB、NCLOB、和BFILE。在PLSQL程序块中，如果定义了LOB变量，则这些LOB变量就是临时LOB对象。临时LOB对象被创建在临时表空间上，直到LOB数据被释放，或者会话结束。

116 回滚段

我们知道，一个事务在未被提交前，其做的任何修改都是可以被回滚（Rollback）的。这些回滚数据就被放到回滚段（Rollback Segment）上。此外，一致性读（Read Consistency）、数据库恢复（Recover）都会用到回滚段。

任何数据块的修改都会被记录在回滚段中，甚至Redo Log也会产生回滚记录。当任何一个非只读（只有查询）的事务开始时，oracle会自动为其指定下一个可用的回滚段。事务中任何数据变化都被写入回滚段中。如果事务回滚，oracle根据回滚段中的回滚记录将buffer cache中的“脏”数据恢复，释放回滚段空间。当事务被提交，由于要保证一致性读，oracle并不会立即释放回滚段中的数据，而是会保留一段时间。

117 Direct-Path Insert

这里，我们还要介绍一种特殊的写 *** 作——Direct-Path Insert（直接路径插入）。Direct-Path Insert通过直接在表中已存在的数据后面添加数据，直接将数据写入数据文件中，而忽略掉了Buffer Cache。

我们前面提到，为了能在意外时恢复数据，每一个数据修改都会被记录到Redo Log中。然而，由于Redo Log需要写入到物理文件中去，是一个比较消耗性能的 *** 作。为了提高性能，我们在批量写入数据时就可以通过Direct-Path Insert的指定NOLOGING的方式来避免写Redo Log。

有多种方法可以指定Direct-Path Insert：CTAS（CREATE TABLE AS SELECT）；SQLLoader指定Direct参数；在语句中指定APPEND提示。

121 物理读

产生物理读主要有以下几种情况：

第一次读取

当数据块第一次被读取到，Oracle 会先将其从磁盘上读入Buffer Cache 中，并将他们放在LRU（Last Recently Used）链表的MRU（Most Recently Used）端。再次访问数据块时就可以直接从Buffer Cache 中读取、修改了。看以下例子：

SQL> select owner, index_name from t_test3;2856 rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 2878488296

-----------------------------------------------------------------------------| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |-----------------------------------------------------------------------------| 0 | SELECT STATEMENT | | 2856 | 68544 | 22 (0)| 00:00:01 || 1 | TABLE ACCESS FULL| T_TEST3 | 2856 | 68544 | 22 (0)| 00:00:01 |-----------------------------------------------------------------------------Statistics

----------------------------------------------------------407 recursive calls

32 db block gets

344 consistent gets

89 physical reads

0 redo size

103888 bytes sent via SQLNet to client

2475 bytes received via SQLNet from client192 SQLNet roundtrips to/from client

9 sorts (memory)

0 sorts (disk)

2856 rows processed

SQL> select owner, index_name from t_test3;2856 rows selected

Elapsed: 00:00:0003

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 2878488296

-----------------------------------------------------------------------------| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |-----------------------------------------------------------------------------| 0 | SELECT STATEMENT | | 2856 | 68544 | 22 (0)| 00:00:01 || 1 | TABLE ACCESS FULL| T_TEST3 | 2856 | 68544 | 22 (0)| 00:00:01 |-----------------------------------------------------------------------------Statistics

----------------------------------------------------------0 recursive calls

0 db block gets

276 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

103888 bytes sent via SQLNet to client

2475 bytes received via SQLNet from client192 SQLNet roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

2856 rows processed

数据块被重新读入Buffer Cache

如果有新的数据需要被读入Buffer Cache 中，而Buffer Cache 又没有足够的空闲空间，Oracle 就根据LRU 算法将LRU 链表中LRU 端的数据置换出去。当这些数据被再次访问到时，需要重新从磁盘读入。

SQL> select owner, table_name from t_test22 where owner = 'SYS';

718 rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 1900296288

--------------------------------------------------------------------------------| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |

--------------------------------------------------------------------------------| 0 | SELECT STATEMENT | | 99 | 2178 | 10 (0)| 00:00:01 |

| 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| T_TEST2 | 99 | 2178 | 10 (0)| 00:00:01 |

| 2 | INDEX RANGE SCAN | T_TEST2_IDX1 | 99 | | 1 (0)| 00:00:01 |

--------------------------------------------------------------------------------Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------2 - access("OWNER"='SYS')

Statistics

----------------------------------------------------------0 recursive calls

0 db block gets

145 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

21690 bytes sent via SQLNet to client

902 bytes received via SQLNet from client49 SQLNet roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

718 rows processed

SQL> select from t_test1; --占用Buffer Cache47582 rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 1883417357

-----------------------------------------------------------------------------| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |-----------------------------------------------------------------------------| 0 | SELECT STATEMENT | | 47582 | 3996K| 151 (2)| 00:00:02 || 1 | TABLE ACCESS FULL| T_TEST1 | 47582 | 3996K| 151 (2)| 00:00:02 |-----------------------------------------------------------------------------Statistics

----------------------------------------------------------195 recursive calls

0 db block gets

3835 consistent gets

5 physical reads

0 redo size

5102247 bytes sent via SQLNet to client

35277 bytes received via SQLNet from client3174 SQLNet roundtrips to/from client

5 sorts (memory)

0 sorts (disk)

47582 rows processed

SQL> select owner, table_name from t_test22 where owner = 'SYS';

718 rows selected

Execution Plan

----------------------------------------------------------Plan hash value: 1900296288

当我们进行redo 切换的时候，会触发checkpoint 事件。 触发该事件有5个条件。 下文有说明。 Checkpoint做的事情之一是触发DBWn把buffer cache中的Dirty cache磁盘。另外就是把最近的系统的SCN更新到datafile header和control file（每一个事务都有一个SCN），做第一件事的目的是为了减少由于系统突然宕机而需要的恢复时间，做第二件事实为了保证数据库的一致性。

Checkpoint will flush dirty block to datafile, 从而触发DBWn书写dirty buffer，等到redo log覆盖的dirty block全部被写入datafile后才能使用redo log（循环使用），如果DBWn写入过慢，LGWR必须等待DBWn完成，则这时会出现“checkpoint not completed！”。 所以当出现checkpointnot competed的时候，还会伴随cannot allocate new log的错误。

如果遇到这个问题，可以增加日志组和增大日志文件，当然也可以修改 checkpoint参数使得检查点变频繁一些。

在出现这个错误的时候，数据库是短暂hang住的，等待checkpoint的完成。 在hang住的时候，没有日志产生。

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