从物理结构上数据结构分为 :.顺序存储结构、链式存储结构 (有时也还有索引结构)
从逻辑结构上数据结构分为 :线性结构(例如线性表,栈,队列)、非线性结构 (图 ,树)
索引存储方式和散列存储 也是属于物理结构
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 *** 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:userCIMSdbf 。
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Logdbf格式,如:Log1CIMSdbf,Log2CIMSdbf 。
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Ctrlctl 格式,如Ctrl1CIMSctl。
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initora 格式,如:initCIMSora 。
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 *** 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initora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 *** 作。
进程是 *** 作系统中一个极为重要的概念。一个进程执行一组 *** 作,完成一个特定的任务对ORACLE数据库治理系统来说,进程由用户进程、服务器进程和后台进程所组成。
当用户运行一个应用程序时,系统就为它建立一个用户进程。服务器进程处理与之相连的用户进程的请求,它与用户进程相通讯,为相连的用户进程的ORACLE请求服务。
为了提高系统性能,更好地实现多用户功能,ORACLE还在系统后台启动一些后台进程,用于数据库数据 *** 作。
系统进程的后台进程主要包括:
SMON 系统监控进程:(system monitor)负责完成自动实例恢复和回收分类(sort)表空间。
PMON 进程监控进程:(PRocess monitor)实现用户进程故障恢复、清理内存区和释放该进程所需资源等。
DBWR 数据库写进程:数据库缓冲区的治理进程。
在它的治理下,数据库缓冲区中总保持有一定数量的自由缓冲块,以确保用户进程总能找到供其使用的自由缓冲块。
LGWR 日志文件写进程:是日志缓冲区的治理进程,负责把日志缓冲区中的日志项写入磁盘中的日志文件上。每个实例只有一个LGWR进程。
ARCH 归档进程:(archiver process)把已经填满的在线日志文件拷贝到一个指定的存储设备上。仅当日志文件组开关(switch)出现时,才进行ARCH *** 作。ARCH不是必须的,而只有当自动归档可使用或者当手工归档请求时才发出。
RECO 恢复进程:是在具有分布式选项时使用的一个进程,主要用于解决引用分布式事务时所出现的故障。它只能在答应分布式事务的系统中出现。
LCKn 封锁进程:用于并行服务器系统,主要完成实例之间的封锁。
内存结构(SGA)
SGA是Oracle为一个实例分配的一组共享内存缓冲区,它包含该实例的数据和控制信息。SGA在实例启动时被自动分配,当实例关闭时被收回。数据库的所有数据 *** 作都要通过SGA来进行。
SGA中内存根据存放信息的不同,可以分为如下几个区域:Buffer Cache:存放数据库中数据库块的拷贝。它是由一组缓冲块所组成,这些缓冲块为所有与该实例相链接的用户进程所共享。缓冲块的数目由初始化参数DB_BLOCK_BUFFERS确定,缓冲块的大小由初始化参数DB_BLOCK_SIZE确定。大的数据块可提高查询速度。它由DBWR *** 作。
b 日志缓冲区Redo Log Buffer:存放数据 *** 作的更改信息。它们以日志项(redo entry)的形式存放在日志缓冲区中。当需要进行数据库恢复时,日志项用于重构或回滚对数据库所做的变更。日志缓冲区的大小由初始化参数LOG_BUFFER确定。大的日志缓冲区可减少日志文件I/O的次数。后台进程LGWR将日志缓冲区中的信息写入磁盘的日志文件中,可启动ARCH后台进程进行日志信息归档。
c 共享池Shared Pool:包含用来处理的SQL语句信息。它包含共享SQL区和数据字典存储区。共享SQL区包含执行特定的SQL语句所用的信息。数据字典区用于存放数据字典,它为所有用户进程所共享。
Cursors:一些内存指针,执行待处理的SQL语句
其他信息区:除了上述几个信息区外,还包括一些进程之间的通讯信息(如封锁信息);在多线索服务器配置下,还有一些程序全局区的信息,请求队列和响应队列等。 本文来自: >
数据库系统由4个部分组成:
1、数据库(database,DB)是指长期存储在计算机内的,有组织,可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储,具有较小的冗余,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
2、硬件:构成计算机系统的各种物理设备,包括存储所需的外部设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。
3、软件:包括 *** 作系统、数据库管理系统及应用程序。其主要功能包括:数据定义功能、数据 *** 纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。
4、人员:主要有4类。第一类为系统分析员和数据库设计人员;第二类为应用程序员,负责编写使用数据库的应用程序。;第三类为最终用户,他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。第四类用户是数据库管理员(data base administrator,DBA),负责数据库的总体信息控制。
扩展资料
数据库系统特点:
1、能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度,节省开发费用。
2、冗余数据少,数据共享程度高。
3、系统的用户接口简单,用户容易掌握,使用方便。
4、能够确保系统运行可靠,出现故障时能迅速排除;能够保护数据不受非受权者访问或破坏;能够防止错误数据的产生,一旦产生也能及时发现。
5、有重新组织数据的能力,能改变数据的存储结构或数据存储位置,以适应用户 *** 作特性的变化,改善由于频繁插入、删除 *** 作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。
6、具有可修改性和可扩充性。
7、能够充分描述数据间的内在联系。
参考资料来源:百度百科-dbs
参考资料来源:百度百科-数据库系统
1、数据库:用于存储数据的地方。
数据库提供了一个存储空间来存储各种数据,可以将数据库视为一个存储数据的容器。
2、数据库管理系统:用于管理数据库的软件。
数据库管理系统是用户创建、管理和维护数据库时所使用的软件,位于用户和 *** 作系统之间,对数据库进行统一管理。
3、数据库应用程序:为了提高数据库系统的处理能力所使用的管理数据库库的软件补充。
数据库应用程序负责与DBMS进行通信、访问和管理DBMS中存储的数据,允许用户插入、修改、删除数据库中的数据。
数据库系统的基本要求
1、能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度,节省开发费用。
2、冗余数据少,数据共享程度高。
3、系统的用户接口简单,用户容易掌握,使用方便。
4、能够确保系统运行可靠,出现故障时能迅速排除;能够保护数据不受非受权者访问或破坏;能够防止错误数据的产生,一旦产生也能及时发现。
5、有重新组织数据的能力,能改变数据的存储结构或数据存储位置,以适应用户 *** 作特性的变化,改善由于频繁插入、删除 *** 作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。
6、具有可修改性和可扩充性。
7、能够充分描述数据间的内在联系。
数据库的体系结构分成三级:外部级、概念级和内部级。
1、外部级
外部级最接近用户是单个用户所能看到的数据特征,单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。
2、概念级
概念级涉及到所有用户的数据定义,也就是全局性的数据视图,全局数据视图的描述称为“概念模式”。
3、内部级
内部级最接近于物理存储设备,涉及到物理数据存储的结构。物理视图的描述称为“内模式”。
:
数据库的三级模式是数据库在三个级别(层次)上的抽象,使用户能够逻辑地、抽象地处理数据而不必关心数据在计算机中的物理表示和存储。
实际上
,对于一个数据库系统而言一有物理级数据库是客观存在的,它是进行数据库 *** 作的基础,概念级数据库中不过是物理数据库的一种逻辑的、抽象的描述(即模式),用户级数据库则是用户与数据库的接口,它是概念级数据库的一个子集(外模式)。
数据库的基本结构
数据库的基本结构分三个层次,反映了观察数据库的三种不同角度。
(1)物理数据层。它是数据库的最内层,是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据,是用户加工的对象,由内部模式描述的指令 *** 作处理的位串、字符和字组成。
(2)概念数据层。它是数据库的中间一层,是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系,是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系,而不是它们的物理情况,是数据库管理员概念下的数据库。
(3)逻辑数据层。它是用户所看到和使用的数据库,表示了一个或一些特定用户使用的数据集合,即逻辑记录的集合。
数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。数据库具有以下主要特点:
(1)实现数据共享。数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。
(2)减少数据的冗余度。同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据,减少了数据冗余,维护了数据的一致性。
(3)数据的独立性。数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立,也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。
(4)数据实现集中控制。文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。
(5)数据一致性和可维护性,以确保数据的安全性和可靠性。主要包括:①安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;②完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;③并发控制:使在同一时间周期内,允许对数据实现多路存取,又能防止用户之间的不正常交互作用;④故障的发现和恢复:由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏
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