数据库的存储结构分为哪两种其含义是什么

数据库的存储结构分为哪两种其含义是什么,第1张

逻辑结构、物理结构

数据的存储结构也就是数据库存储数据的方式

逻辑存储结构主要用于描述在Oracle内部的组织和管理数据的方式;而物理存储结构则用于描述在Oracle外部,即 *** 作系统中组织和管理数据的方式

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。

基本数据结构

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ROWIDROWID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DEMOEMP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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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。

完整的Oracle数据库通常由两部分组成 Oracle数据库实例和数据库

)数据库是一系列物理文件的集合(数据文件 控制文件 联机日志 参数文件等)

)Oracle数据库实例则是一组Oracle后台进程/线程以及在服务器分配的共享内存区

在启动Oracle数据库服务器时 实际上是在服务器的内存中创建一个Oracle实例(即在服务器内存中分配共享内存并创建相关的后台内存) 然后由这个Oracle数据库实例来访问和控制磁盘中的数据文件 Oracle有一个很大的内存快 成为全局区(SGA)

一 数据库 表空间 数据文件

数据库

数据库是数据集合 Oracle是一种数据库管理系统 是一种关系型的数据库管理系统

通常情况了我们称的 数据库 并不仅指物理的数据集合 他包含物理数据 数据库管理系统 也即物理数据 内存 *** 作系统进程的组合体

数据库的数据存储在表中 数据的关系由列来定义 即通常我们讲的字段 每个列都有一个列名 数据以行(我们通常称为记录)的方式存储在表中 表之间可以相互关联 以上就是关系模型数据库的一个最简单的描述

当然 Oracle也是提供对面象对象型的结构数据库的最强大支持 对象既可以与其它对象建立关系 也可以包含其它对象 关于OO型数据库 以后利用专门的篇幅来讨论 一般情况下我们的讨论都基于关系模型

表空间 文件

无论关系结构还是OO结构 Oracle数据库都将其数据存储在文件中 数据库结构提供对数据文件的逻辑映射 允许不同类型的数据分开存储 这些逻辑划分称作表空间

表空间(tablespace)是数据库的逻辑划分 每个数据库至少有一个表空间(称作SYSTEM表空间) 为了便于管理和提高运行效率 可以使用一些附加表空间来划分用户和应用程序 例如 USER表空间供一般用户使用 RBS表空间供回滚段使用 一个表空间只能属于一个数据库

每个表空间由同一磁盘上的一个或多个文件组成 这些文件叫数据文件(datafile) 一个数据文件只能属于一个表空间 在Oracle 以后 数据文件创建可以改变大小 创建新的表空间需要创建新的数据文件 数据文件一旦加入到表空间中 就不能从这个表空间中移走 也不能与其它表空间发生联系

如果数据库存储在多个表空间中 可以将它们各自的数据文件存放在不同磁盘上来对其进行物理分割 在规划和协调数据库I/O请求的方法中 上述的数据分割是一种很重要的方法

Oracle数据库的存储结构分为逻辑存储结构和物理存储结构

)逻辑存储结构 用于描述Oracle内部组织和管理数据的方式

)物理存储结构 用于描述Oracle外部即 *** 作系统中组织和管理数据的方式

二 Oracle数据库实例

为了访问数据库中的数据 Oracle使用一组所有用户共享的后台进程 此外 还有一些存储结构(统称为System Gloabl Area 即SGA) 用来存储最近从数据库查询的数据 数据块缓存区和SQL共享池(Shared SQL Pool)是SGA的最大部分 一般占SGA内存的 %以上 通过减少对数据文件的I/O次数 这些存储区域可以改善数据库的性能

Oracle数据库实例(instance)也称作服务器(server) 是用来访问数据库文件集的存储结构及后台进程的集合 一个数据库可以被多个实例访问(这是Oracle并行服务器选项)

lishixinzhi/Article/program/Oracle/201311/17362

数据库是需要设计的,数据库设计反映在两方面:

数据库逻辑设计:设计数据库的逻辑结构,与具体的DBMS无关,主要反映业务逻辑。

数据库物理设计:设计数据库的物理结构,根据数据库的逻辑结构来选定RDBMS(如Oracle、Sybase等),并设计和实施数据库的存储结构、存取方式等。

数据库逻辑设计决定了数据库及其应用的整体性能,调优位置。如果数据库逻辑设计不好,则所有调优方法对于提高数据库性能的效果都是有限的。为了使数据库设计的方法走向完备,数据库的规范化理论必须遵守。规范化理论为数据库逻辑设计提供了理论指导和工具,在减少了数据冗余的同时节约了存储空间,同时加快了增、删、改的速度。

另外,在规范的数据库逻辑设计时,还应考虑适当地破坏规范规则,即反规范化设计,来降低索引、表的数目,降低连接 *** 作的数目,从而加快查询速度。

常用的反规范技术有增加冗余列、增加派生列、重新组表等。

1、su – oracle 不是必需,适合于没有DBA密码时使用,可以不用密码来进入sqlplus界面

2、sqlplus /nolog 或sqlplus system/manager 或/sqlplus system/manager@ora9i

3、SQL>connect / as sysdba ;(as sysoper)或connect internal/oracle AS SYSDBA (scott/tiger)conn sys/change_on_install as sysdba

4、SQL>startup; 启动数据库实例

5、 查看当前的所有数据库: select from v$database

扩展资料:

ORACLE数据库系统是美国ORACLE公司(甲骨文)提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品,是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)或B/S体系结构的数据库之一。

oracle数据库逻辑结构

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。

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。

参考资料来源:百度百科-Oracle数据库

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