ORACLE数据库结构的简介

关于ORACLE数据库结构的简介

ORACLE的数据库结构大家都了解吗如果不了解，下面我为大家整理了关于ORACLE数据库结构简介的文章，希望能为你提供帮助：

一、物理结构：

1、数据文件：ORACLE数据库包含若干数据文件，数据文件存储数据库数据，包括表、索引等等。数据文件的几个特点：

1)一个数据文件只允许分配给一个数据库

2)数据文件可设置为自动扩展

3)一个或多个数据文件构成表空间

在进行数据库 *** 作的时候，数据库先从内存寻找要 *** 作的数据，如果没有找到的话，再从数据文件取出数据放在内存中，然后才对内存中的数据进行相关的 *** 作。 *** 作完的数据并没有立即写到数据文件中(这样减少了磁盘的IO)，而是放在内存中，然后由DBWn进程决定何时批量写入数据文件。

2、控制文件：每一个数据库都有一个或多个控制文件，控制文件包含了数据库的物理结构，包括：

1)数据库名

2)数据文件名及位置

3)重做日志文件名及位置

4)数据库的建立时间等等

一般一个数据库都有若干个控制文件镜像。数据库在打开的时候(ALTER

DATABASE OPEN)，会读取控制文件中的信息来打开数据库。当数据库的物理结构发生变化的时候，比如增加一个数据文件、一组重做日志等等，控制文件都会自动地做相应的修改。在数据库物理结构发生变化后，最好重新备份一下控制文件，用于数据库恢复。

3、重做日志文件：重做日志中记录了数据的变化。一般一个数据库都会有两到三组重做日志文件。同一日志组的镜像最好分布于不同的磁盘上。

4、归档日志：当数据库启动归档的时候，重做日志会被自动归档到指定的位置。

5、初始化参数文件：包含了数据库启动时的配置信息

6、警告和跟踪日志文件

1)跟踪文件：每一个后台进程都有一个单独的'跟踪文件，比如当系统发现某一个进程有问题的时候，相关的信息就会写到相应的跟踪文件中。可以从数据库的跟踪文件来发现和调试数据库的错误。

2)警告文件，也叫警告日志。是一个特别的跟踪文件，它记录着数据库启动、运行中的相关信息，它是按时间顺序进行记录的。

7、备份文件

二、逻辑结构

1、表空间：相关逻辑对象的集合。在oracle10g中，在创建数据库的时候就自动创建了SYSTEM和SYSAUX表空间。

2、数据块：数据存储在数据块中，一个数据块的大小(DB_BLOCK_SIZE)由 *** 作系统块来决定。可以指定5种，分别为2K、4K、8K、16K、32K。

3、区：一系列连续的数据块组成区，区存储特定类型的数据，比如索引，表等等。

4、段：由一系列区组成段。

1)数据段：对于每一个非聚集表有一数据段，表的所有数据存放在该段。每一聚集有一个数据段，聚集中每一个表的数据存储在该段中。分区表中的每一个分区有一个数据段，分区中的数据存储在该段中。

2)索引段：每一个索引有一索引段，存储索引数据。分区索引中的每一分区有一个索引段。

3)回滚段：用于临时存储要撤消的信息，这些信息用于生成读一致性数据库信息，在数据库恢复时使用，回滚未提交的事务。系统回滚段用于处理系统事务，不建议用户使用系统回滚段来做其它 *** 作。

4)临时段：当一个SQL语句需要临时工作区时，由ORACLE建立临时段。当语句执行完毕，临时段的区退回给系统。

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Oracle数据库的逻辑结构和物理结构

Oracle 数据库的逻辑结构是由一些数据库对象组成，如数据库表空间、表、索引、段、视图、存储过程、触发器等。数据库的逻辑存储结构(表空间等)决定了数据库的物理空间是如何被使用的，数据库对象如表、索引等分布在各个表空间中。

Oracle 数据库的物理结构从 *** 作系统一级查看，是由一个个的文件组成，从物理上可划分为:数据文件、日志文件、控制文件和参数文件。数据文件中存放了所有的数据信息;日志文件存放数据库运行期间产生的日志信息，它被重复覆盖使用，若不采用归档方式的话，已被覆盖的日志信息将无法恢复;控制文件记录了整个数据库的关键结构信息，它若被破坏，整个数据库将无法工作和恢复;参数文件中设置了很多Oracle 数据库的配置参数，当数据库启动时，会读取这些信息。

逻辑结构的优化

逻辑结构优化用通俗的话来说就是通过增加、减少或调整逻辑结构来提高应用的效率，下面通过对基本表的设计及索引、聚簇的讨论来分析ORACLE逻辑结构的优化。

1、基本表扩展

数据库性能包括存储空间需求量的大小和查询响应时间的长短两个方面。为了优化数据库性能，需要对数据库中的表进行规范化。一般来说，逻辑数据库设计满足第三范式的表结构容易维护且基本满足实际应用的要求。所以，实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化，从而保证了数据库的一致性和完整性，设计人员往往会设计过多的表间关联，以尽可能地降低数据冗余。但在实际应用中这种做法有时不利于系统运行性能的优化:如过程从多表获取数据时引发大量的连接 *** 作，在需要部分数据时要扫描整个表等，这都消耗了磁盘的I/O 和CPU 时间。

为解决这一问题，在设计表时应同时考虑对某些表进行反规范化，方法有以下几种:一是分割表。分割表可分为水平分割表和垂直分割表两种:水平分割是按照行将一个表分割为多个表，这可以提高每个表的查询速度，但查询、更新时要选择不同的表，统计时要汇总多个表，因此应用程序会更复杂。垂直分割是对于一个列很多的表，若某些列的访问频率远远高于其它列，就可以将主键和这些列作为一个表，将主键和其它列作为另外一个表。通过减少列的宽度，增加了每个数据页的行数，一次I/O就可以扫描更多的行，从而提高了访问每一个表的速度。但是由于造成了多表连接，所以应该在同时查询或更新不同分割表中的列的情况比较少的情况下使用。二是保留冗余列。当两个或多个表在查询中经常需要连接时，可以在其中一个表上增加若干冗余的列，以避免表之间的连接过于频繁，一般在冗余列的数据不经常变动的情况下使用。三是增加派生列。派生列是由表中的其它多个列的计算所得，增加派生列可以减少统计运算，在数据汇总时可以大大缩短运算时间。

因此，在数据库的设计中，数据应当按两种类别进行组织:频繁访问的数据和频繁修改的数据。对于频繁访问但是不频繁修改的数据，内部设计应当物理不规范化。对于频繁修改但并不频繁访问的数据，内部设计应当物理规范化。有时还需将规范化的表作为逻辑数据库设计的基础，然后再根据整个应用系统的需要，物理地非规范化数据。规范与反规范都是建立在实际的 *** 作基础之上的约束，脱离了实际两者都没有意义。只有把两者合理地结合在一起，才能相互补充，发挥各自的优点。

2、索引和聚簇

创建索引是提高检索效率最有效的方法之一，索引把表中的逻辑值映射到安全的RowID，能快速定位数据的物理地址，可以大大加快数据库的查询速度，一个建有合理索引的数据库应用系统可能比一个没有建立索引的数据库应用系统效率高几十倍，但并不是索引越多越好，在那些经常需要修改的数据列上建立索引，将导致索引B树的不断重组，造成系统性能的下降和存储空间的浪费。对于一个大型表建立的索引，有时并不能改善数据查询速度，反而会影响整个数据库的性能。这主要是和SGA的数据管理方式有关，Oracle在进行数据块高速缓存管理时，索引数据比普通数据具有更高的驻留权限，在进行空间竞争时，Oracle会先移出普通数据，对建有索引的大型表进行数据查询时，索引数据可能会用完所有的数据块缓存空间，Oracle不得不频繁地进行磁盘读写来获取数据，所以，在对一个大型表进行分区之后，可以根据相应的分区建立分区索引。

Oracle提供了另一种方法来提高查询速度，就是聚簇(Cluster)。所谓聚簇，简单地说就是把几个表放在一起，按一定公共属性混合存放。聚簇根据共同码值将多个表的数据存储在同一个Oracle块中，这时检索一组Oracle块就同时得到两个表的数据，这样就可以减少需要存储的Oracle块，从而提高应用程序的性能。

对于逻辑结构的优化，还应将表数据和索引数据分开表空间存储，分别使用独立的表空间。因为如果将表数据和索引数据放在一起，表数据的I/O *** 作和索引的I/O *** 作将产生影响系统性能的I/O竞争，降低系统的响应效率。将表数据和索引数据存放在不同的表空间中，并在物理层面将这两个表空间的数据文件放在不同的物理磁盘上，就可以避免这种竞争了。

物理结构的优化

数据库的数据最终是存储在物理磁盘上的，对数据进行访问就是对这些物理磁盘进行读写，因此对于这些物理存储的优化是系统优化的一个重要部分。对于物理存储结构优化，主要是合理地分配逻辑结构的物理存储地址，这样虽不能减少对物理存储的读写次数，但却可以使这些读写尽量并行，减少磁盘读写竞争，从而提高效率，也可以通过对物理存储进行精密的计算减少不必要的物理存储结构扩充，从而提高系统利用率。

1、磁盘读写并行优化

对于数据库的物理读写，Oracle系统本身会进行尽可能的并行优化，例如在一个最简单的表检索 *** 作中，如果表结构和检索域上的索引不在一个物理结构上，那么在检索的过程中，对索引的检索和对表的检索就是并行进行的。

2、 *** 作并行优化

*** 作并行的优化是基于 *** 作语句的统计结果，首先是统计各个表的访问频率，表之间的连接频率，根据这些数据按如下原则分配表空间和物理磁盘，减少系统进程和用户进程的磁盘I/O竞争;把需要连接的表格在表空间/物理磁盘上分开;把高频访问的表格在表空间/物理磁盘上分开;把经常需要进行检索的表格的表结构和索引在表空间/物理磁盘上分开。

3、减少存储结构扩展

如果应用系统的数据库比较脆弱，并在不断地增长或缩小，这样的系统在非动态变化周期内效率合理，但是当在动态变化周期内的时候，性能却很差，这是由于Oracle的动态扩展造成的。在动态扩张的过程中，Oracle必须根据存储的要求，在创建行、行变化获取缺省值时，扩展和分配新的存储空间，而且表格的扩展往往并不是事情的终结，还可能导致数据文件、表空间的增长，这些扩展会导致在线系统反应缓慢。对于这样的系统，最好的办法就是在建立的时候预先分配足够的大小和合适的增长幅度。在一个对象建立的时候要根据应用充分地计算他们的大小，然后再根据这些数据来定义对象Initial、Next和Minextents的值，使数据库在物理存储上和动态增长次数上达到一个比较好的平衡点，使这些对象既不经常发生增长，也不过多地占用数据库。

创建数据库的方法有两种，使用向导创建数据库，使用菜单创建数据库和创建空数据库；使用向导创建数据库是一种简单便捷的方法。

在物理上，数据库的建设要遵循实际情况。即在逻辑上建立一个整体的空间数据车、框架统一设计的同时，各级比例尺和不同数据源的数据分别建成子库，由开发的平台管理软件来统一协调与调度。

扩展资料：

在建库时，要充分考虑数据有效共享的需求，同时也要保证数据访问的合法性和安全性。数据库采用统一的坐标系统和高程基准，矢量数据采用大地坐标大地坐标的数据在数值上是连续的，避免高斯投影跨带问题，从而保证数据库地理对象的完整性，为数据库的查询检索、分析应用提供方便。

在创建数据库之时，要重点考虑独立与完整性原则、面向对象的数据库设计原则、建库与更新有机结合的原则、分级共享原则、并发性原则、实用性原则。

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