Oracle数据库基础及应用 第二章

• 行数据
包含表或索引数据。行数据的存储可以跨越数据块。
3.区间
• 区间是数据库存储空间中分配的一个逻辑单元，由一 组相邻的数据块组成，它是Oracle分配磁盘空间的最 小单位。 • 区间是为数据一次性预留的一个较大的存储空间，直 到那个区间被用满，数据库会继续申请一个新的预留 存储空间，即新区间，一直到段的最大区间数或者是 没有可用的磁盘空间可以申请。
2.2 Oracle 11g特性
• 网格计算数据库
– 网格计算能力包括：
• 服务器虚拟—RAC可以使一个数据库运行在网络的多个节点 上，将资源集中使用。
• 存储虚拟—ASM提供了保证数据库在线的情况下，磁盘可以 动态加载或删除。
• 网格管理—将多系统集成管理为一个逻辑组的控制台，可以 管理网格中独立的节点，集中维护各组系统的配置和安全设 置。
第2章ORACLE 11g简介
2.1 Oracle 11g产品版本概述
• Oracle数据库是Oracle（中文名称叫甲骨文）公司的核心产 品，Oracle数据库是一个适合于大中型企业的数据库管理系 统。在所有的数据库管理系统中（比如：微软的SQL Server，
IBM的DB2等），Oracle的主要用户涉及面非常广，包括：
2.2 Oracle 11g特性
• 可管理性
– 自动诊断知识库：当Oracle探测到系统发生错误时，会自动创建
一个事件，并且捕捉到和这个事件相关的信息，同时进行自动化 数据库检查并通知DBA。 – 事件打包服务：当用户需要进行进一步测试或保留信息时，用此 服务与某一个事件的信息打包，并且还可以将打包的信息发给 Oracle团队，得到相关技术支持。 – 自动地基于磁盘备份与恢复：简化了备份和恢复操作。备份调度 成自动化操作，自动化优化调整。备份失败时可以自动重启，确 保Oracle能够有一个一致的环境。
• Oracle Programmer
它是一个单独的Oracle产品，为构建访问和操作Oracle DataBase 11g的企业应用程序的开发人员提供了一组丰富的接口。
2.2 Oracle 11g特性
Oracle 11g 通过新的特性和数据库优化保持了它的数据库性能领先 的记录。Oracle 11g的新性能包括： • 网格计算数据库 – 网格计算(Grid Computing)：是指将大量服务器和存储设备作为一 台计算机进行协调使用。 – 网格计算的目的：提高或拓展企业内所有计算资源的效率和利用 率，以更低的成本、更高质量的服务和更大的灵活性满足用户的 需求。 – 网格计算的资源管理： • 基础资源：构成数据存储和程序执行环境的软件和硬件。 • 应用程序：业务逻辑和处理流程的编码。 • 信息：用户需要的数据。
银行、电信、移动通信、航空、保险、金融、电子商务和 跨国公司等。Oracle产品是免费的，可以在Oracle官方网站
上下载到安装包，另一方面Oracle服务是收费的。
• Oracle系统主要由Oracle database和Oracle application server 两大拳头产品以及Oracle管理程序包等其他产品组成。
2.1.1
Oracle 11g版本简介
• 针对不同的组织和个人对数据库性能、价格的不同需求， Oracle数据库 11g提供了4个版本，即标准版1、标准版、 企业版与个人版。 – 企业版：为关键任务的应用程序提供高效、可靠、安 全的数据管理，企业版可以运行在Windows、Linux和 UNIX的集群服务器或单一服务器上，包含了Oracle数据 库的所有组件。 – 个人版：只提供 Oracle作为DBMS的基本数据管理服务， 适用于单用户开发环境，对系统配置要求也较低，主 要面向开发技术人员使用。
数据库 大
逻辑结构 表空间 (Tablespace) 数据文件 物理结构 控制文件 重做日志 文件
存 储 粒 度
段(Segment) 区(Extent)
小
数据块 (Data Block)
物理块 (OS块)
图2-2：Oracle 11g的存储结构
2.3.1.2
数据库的逻辑结构
• Oracle数据库的逻辑存储结构主要用于描述Oracle内部组织 和管理数据的方式。它是Oracle数据库存储结构的核心内 容，对Oracle数据库的所有操作都会涉及到其逻辑存储结 构。
1. 方案
方案是用户使用的一系列数据库对象的集合。一个 用户一般对应一个方案，该用户的方案名等于用户名， 并作为该 用户的默认方案。
1. 方案
• 方案对象直接处理数据库数据的逻辑结构，如：
– 表(Table)—数据库中最常用的数据存储单元，是包含数据库 中所有数据的数据库对象。 – 视图(View)— 虚拟的表，视图可以把表或其他视图的数据按 照一定的条件组合起来。视图不包含数据，它只是从基表中 读取数据。 – 索引(Index)—是一种可选的数据结构，在表中的某些字段建 立索引，能够显著地提高对该 表的查询速度，提高读取数 据的效率，减少查询时的硬盘I/O操作。 – 聚簇(Clusters)—为了提高数据存取效率，把一些经常被同时 访问的表共享公共列在物理上存储在一起得到的表的组合叫 做簇。
2.1.2 Oracle 11g可选产品概述
• Oracle高级安全性（ASO） 它为Oracle数据库提供了网络加密的一整套功能强大的验证服务，
验证包括Oracle数据库的单点登录服务。
• Oracle OLAP（联机分析处理） 它是一个可伸缩、高性能的计算引擎，它为开发分析应用程序提
供了完全集成的管理。
2.数据块
• 数据块是Oracle 管理数据库存储空间的最小数据存储 单位，又称逻辑块或Oracle块。 • 一个数据块对应磁盘上一定数量的数据库空间，标准 的数据块大小由初始参数 DB_BLOCK_SIZE 指定，大小 一般是操作系统块大小的整数倍。 • 因此，数据块既是逻辑单位，也是物理单位。
2.2 Oracle 11g特性
• 高可用性的加强
– 缩短应用和数据库升级的时间
– 闪回(FlashBack)错误能力 • 优化PL/SQL
– SQL新语法
– 新的PL/SQL数据类型 – Continue关键字
2.3 Oracle 11g体系结构
• 从可观察的体系结构上讲，完整的Oracle 数据库包括 数据库 (DB) 及其专门用来管理它的数据库管理系统 (DBMS)两大部分。分别与其对应的是存储结构和软件 结构。 逻辑存储结构
2.数据块
• 数据块包括：公共的变长头、表目录、行目录、空闲 空间、行数据。
数据块头 表目录区 行目录区 可用空间区 行数据区
图2-4：数据块的格式
2.数据块
• 公共的变长头 存放数据块的基本信息，如地址块的物理地址和块所属的段类型等。 • 表目录 存放在此块中有行数据的表的信息。 • 行目录 包含此块中实际行数据的信息，是已被数据行占用的空间。 • 空闲空间 是一个块中未使用的区域。插入新行时需要存储空间，更新数据也 可能造成存储空间的增加，这些存储空间都需要从空闲空间中分配。
2.1.2 Oracle 1来自百度文库g可选产品概述
Oracle数据库11g的四个版本都具有相应的特性和功能，以满足应 用程序不断变化的需求。此外，Oracle还提供了具有先进技术的可选 产品，这些技术能够满足关键任务的OLTP(联机事务处理系统)、数据 仓库和互联网应用程序环境最苛刻的开发和部署需求。 • Oracle真正应用集群(RAC,Real Application Cluster) RAC是通过集群技术来利用多个互连的计算机处理能力的计算环境。 • Oracle分区 它为大型的底层数据库表和索引增加了重要的可管理性、可用性 和性能，从而为OLTP、数据中心和数据仓库应用程序增加了数据管理 环境。
2.1.1
Oracle 11g版本简介
• 针对不同的组织和个人对数据库性能、价格的不同需求， Oracle数据库 11g提供了4个版本，即标准版1、标准版、 企业版与个人版。 – 标准版1：最基础的版本，包括基本的数据库功能，仅 许可在最高容量为两个处理器的服务器上使用。 – 标准版：除了包含标准版1的易用性、能力和性能外， 还利用了RAC（真正应用集群）提供了对更大型的计算 机和服务集群的支持。支持最多4个处理器的服务器集 群。
4.段
• 数据段(Data Segment)：
存储表中所有的数据。用户创建表的同时Oracle将为表创建数据段。 在表空间中创建多少个表，该 表空间就有相同数量的数据段，并且数 据段的名称与它对应的表名相同。
• 索引段(Index Segment)：
存储表中最佳查询的所有索引数据。在使用Create Index语句创建索 引时或在定义 约束时自动创建索引，Oracle都将会为该索引创建它的索 引段。 • 临时段(Temporary Segment)： 存储表查询排序操作期间建立的临时表中的数据。用户在执行查询 数据操作时，Oracle会在专门为其分配临时段。 • 回滚段(Rollback Segment)： 存储修改之前的位置和值。利用这些信息，可以撤销未提交的操作。 对于回滚段的管理是由Oracle自动完成的。
存储结构 体 系 结 构 软件结构 物理存储结构 内存结构 既相互独立 又相互联系
进程结构
图2-1：数据库的体系结构
2.3.1
数据库的存储结构
• 数据库的主要功能是保存数据，换言之，数据库可以看作 是保存数据的容器。 • 数据库的存储结构就是数据库存储数据的方式。 • Oracle数据库把数据存储在文件中，这些保存数据库不同 信息的文件组成了Oracle的物理结构。 • 为了便于用户对数据库进行访问，Oracle将数据库按照规 定的结构划分为不同级别的逻辑单元。这里指的逻辑单元 包括表、视图等常见的数据库组件。 • 逻辑存储结构和物理存储结构是分离的，对物理存储结构 的管理可以不影响对逻辑存储结构的访问。
4.段
• 一个表空间可以有多个段，而一个段只能属于一个表空间。 • 段是由许多个区间组成，它是一个独立的逻辑存储结构。 如果段中的区间用完了，Oracle可以自动为它分配新的区 间。段中的区间可以是连续的，也可以是不连续的。 • Oracle 11g数据库有4种类型的段，分别为：数据段、索引 段、临时段和回滚段。
• 数据库的逻辑结构是从逻辑的角度分析数据库的组成。它 包括方案(Schema)、数据块(Data Block)、区间(Extent)、段 (Segment)、表(Table)和表空间(Tablespace)等。 • 数据库由若干个表空间组成，表空间由又由多个段组成， 段由区间组成，区间则由数据块组成。
5.表空间
• 数据库可以划分为若干的逻辑存储单元，这些存储单 元被称为表空间。
• 每个数据库都至少有一个系统表空间（称为SYSTEM表
空间）。 • 在创建表时，需要定义保存表的表空间。 • 表空间是最大的逻辑单位，对应一个或多个数据文件， 表空间的大小是它所对应的数据文件大小的总和。
5.表空间
• Oracle 11g包含以下几种表空间： (1)大文件表空间 它只能放置一个数据文件但其数据文件可以包括4G个数据块，如果 每个数据块的大小是8K，那么大文件表空间可以达到32T。 (2)SYSTEM表空间 又称字典表空间。当数据库创建时，SYSYEM表空间会自动创建。当 数据库打开时，SYSTEM表空间始终存在。 SYSTEM表空间中包含整个数据库的数据字典表、PL/SQL程序的源代 码和解释代码、数据库对象的定义等内容。
2.2 Oracle 11g特性
• 可管理性
– 应用优化
在Oracle 11g中，用户可让Oracle自动将3倍于原有性能的Profile 应用到SQL语句上。 – 计划管理 允许用户将某一特定语句的查询计划固定下来，不管统计的数 据变化或是数据库版本变化都不会影响、改变查询计划。 – 自动化内存调整 Oracle 11g数据库管理员只需要对内存参数进行配置就可实现全 表的自动优化，用户只需要知道可用的总的内存数量和共享区的 大小，就可以自动完成对PGA、SGA和操作系统的进程的内存分配。
• Oracle数据挖掘 它允许公司构建高级商务智能应用程序，这些应用程序能够挖掘
企业数据库，洞察新的问题，并将这些信息集成到商务应用程序用。
2.1.2 Oracle 11g可选产品概述
• Oracle空间数据库（Oracle spatial） 它允许用户和应用程序开发人员将他们的空间数据紧密集成到 企业应用程序中。