3数据库管理配置与维护2

安全信息，如权限、角色、完整性约束等信息。
实例运行时的性能和统计信息。
审计信息。
数据字典是一个较复杂的表，其所有者是SYS用户，为了便于用户访问，Oracle提供了许多数据字典视图。这些数据字典视图建立在数据字典基表上。数据字典视图的结构可以通过在SQL *Plus中执行DESC命令来查看。Oracle中的数据字典一般可分为静态和动态两种。静态数据字典主要用在用户访问数据字典时不会发生改变；但是动态数据字典依赖于数据库运行的性能，反映了实例的实际运行情况，所以在访问这类数据字典的信息时往往是动态变化的。
课后作业或复习思考题：
1.什么是Oracle的实例？它是一种什么机制？
2.段是什么概念？如何组成的？
3.Oracle表空间的概念是什么？常用的表空间有哪些？
4.Oracle的进程主要有哪几类？它们的作用分别是什么？
板书设计：
讲授法
图示法
演示法
对比法
举例法
二数据库实例（10分钟）
对数据库的访问是一个动态的过程，必须通过数据库服务器来进行。数据库服务器不仅包括数据文件，还包括一组用来访问数据文件的内存结构和后台进程。这些内存结构和后台进程称之为实例。实例Oracle体系结构中最重要的概念，本节重点阐述实例，关于实例的内部存储结构和后台进程结构将在下一节介绍。
在多进程系统中，进程分为两类：用户进程和Oracle进程。用户进程指运行应用程序或Oracle工具所建立的进程，它们向Oracle服务器发送所要执行的SQL语句。Oracle进程指运行Oracle服务器代码。Oracle进程包括服务器进程和后台进程。服务器进程用于处理连接到数据库实例的用户进程的请求。系统为了使性能最好和协调多个用户，在多进程系统中使用一些附加进程，称为后台进程。在许多操作系统中，后台进程在实例启动时自动建立。一个Oracle实例可以有许多后台进程，但它们不是一直存在。主要的后台进程将在下面分别介绍。
用户访问数据库的操作是通过实例来完成的。实例通过后台进程与数据库中的文件进行交互，将用户修改过得或新增加的数据写入文件，而用户对数据的所有访问都是在实例的内存结构中进行的。数据位于内存中，用户读写内存的速度要比直接读写磁盘快得多，而且内存中的数据可以在多个用户之间共享，故引入实例在某个方面可以提高数据访问的并发性。
教学重点
难点及其
解决方案
重点：Oracle Database的进程结构
解决方案：讲授法、图示法。
难点：Oracle存储结构。
解决方案：对比法。
参考
资料
Oracle数据库管理、开发与实践，杨永健、刘尚毅，人民邮电出版社，第一版；
Oracle数据库基础教程，王瑛、李祥胜，人民邮电出版社，第一版；
Oracle 11g数据库管理与开发基础教程，袁鹏飞，人民邮电出版社，第一版。
课堂小结及课后作业或复习思考题（5分钟）
课堂小结：
本章首先介绍了Oracle数据库的存储结构是由物理存储结构和逻辑存储结构两部分组成。数据库中有三类必需的文件：控制文件、重做日志文件和数据文件。控制文件存储完整性信息以及指向数据库其余部分的指针。重做日志存储应用于数据库的最新更改矢量。数据文件存储数据。外部文件包括：参数文件、口令文件、归档重做日志以及日志和跟踪文件。表空间将逻辑数据存储(段)从物理数据存储(数据文件)中提取出来。表空间可由多个数据文件组成。一个段包含多个区间，一个区间包含多个Oracle块，一个Oracle块包含多个操作系统块。段可以包含位于多个数据文件的区间。然后介绍了数据库实例的相关概念。紧接着阐述了Oracle数据库的内存结构由系统全局区和程序全局区两部分构成，并分别介绍了每种内存结构的重要组成和用途。实例共享内存是系统全局区域(SGA)。会话的专用区域是程序全局区域(PGA)。SGA由一组子结构组成，其中一些是必需的(数据库高速缓存区、日志缓冲区和共享池)，而另一些是可选的(大池、Java池和流池)。可以动态重调SGA结构的大小，也可对其进行自动化管理，但日志缓冲区除外。另外详细介绍了Oracle数据库的进程结构。当用户连接时，将根据需要启动会话服务器进程。后台进程在启动实例时启动，在关闭实例前一直存在。服务器进程从数据库读取，后台进程对数据库执行写操作。某些后台进程始终存在(特别是SMON、PMON、DBWn、LGWR、CKPT和MMON)，而其他进程则根据启用的选项运行。最后简要介绍了Oracle中的数据字典。
成都医学院教案首页
2013级信息管理与信息系统本科班任课教师：羊牧
课程
Oracle数据库
题目
数据库管理维护和配置2
学时
讲授
2
实验
练习
行课时间
2015年9月9日第4节至5节
课次
第3次
教材
Oracle Database 11g应用与开发教程，姚瑶，清华大学出版社，第1版
教具
电子课件
教学
目的
要求
通过学习，使学生掌握Oracle Database的存储结构，包括物理存储结构和逻辑存储结构，掌握Oracle Database的进程结构，掌握Oracle Database的内存结构，了解Oracle数据字典。
五数据字典（15分钟）
数据字典是一种系统表，是Oracle存放有关数据库信息的地方，主要是用来描述数据的。数据字典在数据库被创建时自动产生，并且由数据库服务器本身进行维护和更新。在数据字典中存储了以下信息：
数据库对象信息，如表、视图、索引、同义词、存储过程、约束、包等各种对象。
数据库的物理结构和逻辑结构信息。
从逻辑结构上来讲，一个数据库包含若干个表空间，不同类型的数据存储在不同的表空间中，如系统数据、用户数据、临时数据和回滚数据等分别存储在不同的表空间中。表空间中包含若干个段，同一个表空间中的数据又可进一步根据类型不同而存储在不同的段中，如数据段、索引段、临时段等。一个段中又可以包含若干个区，区是Oracle分配存储空间和回收存储空间的基本单位。区是由连续的多个数据块组成的，数据块是Oracle读写数据库的基本单位。表空间、段、区和数据块组成了数据库的逻辑结构。
为了区分不同的实例，每个实例都有一个系统标识符SID，通常SID与数据库同名。每个服务器进程的命名也与SID相匹配。
三内存结构（15分钟）
内存结构是Oracle数据库体系结构中最为重要的部分之一，内存也是影响数据库性能的主要因素。在Oracle数据库中，服务器内存的大小将直接影响数据库的运行速度，特别是多个用户连接数据库时，服务器必须有足够的内存支持，否则有的用户可能连接不到服务器，或查询速度明显下降。
1物理存储结构
物理存储结构主要描述Oracle数据库的外部存储结构，即在操存储结构是和操作系统平台有关的。从物理上看，数据库由数据文件、控制文件、重做日志文件等操作系统文件组成。
2逻辑存储结构
逻辑存储结构主要描述Oracle数据库的内部存储结构，即从技术概念上描述在Oracle数据库中如何组织、管理数据。因此，逻辑存储结构是和操作系统平台无关的，是由Oracle数据库创建和管理的。一般可以通过查询Oracle数据库的数据字典找到逻辑存储结构的描述。
当数据库服务器启动时，首先启动实例，然后加载并打开数据库。当用户访问数据库时，数据库服务器便为用户进程启动一个服务器进程，负责处理用户进程的所有请求，例如将用户访问的数据从数据文件读到内存中。只有数据库管理员才能启动实例，并打开数据库。数据库被打开后，数据库管理员可以将数据库关闭，此时用户就无法访问数据库中的数据。
四进程结构（15分钟）
进程是操作系统中的一种机制，可执行一系列的操作步骤。在有些操作系统中使用作业或任务等类似术语。
Oracle是一个多进程系统。Oracle实例中的每个进程都执行特定的任务。通过把Oracle和数据库应用程序的工作分解成不同的进程，多个用户和应用程序就可以同时连接到一个数据库实例，从而可使系统保持较好的性能。
新课引入：（3分钟）
Oracle Database 11g具有丰富的、强大的体系结构。Oralce数据库的体系结构决定了Oracle如何使用网络、磁盘和内存。本章从四个方面介绍Oracle的体系结构，分别是数据库的物理存储结构、逻辑存储结构、进程结构和内存结构。最后简要的介绍了Oracle中的数据字典的相关内容。
当实例启动时，系统为实例分配了一段内存空间，并启动若干后台进程。内存空间分成不同的部分，分别用来存储不同的信息，具体如下：
程序代码。
连接会话的信息。
进程通信和共享的相关信息。
程序运行过程中的信息（例如当前查询的状态等）。
缓冲区中的数据，如用户要访问的数据、重做日志等。这部分也叫做SGA。
当用户发出一条SQL语句时，首先由服务器进程对用户的SQL语句进行语法分析并执行，然后将数据从数据文件读入到系统的数据缓存区，修改后的数据由服务器进程写回到数据文件中。按照系统对于内存的使用方法不同，Oracle数据库的内存可以分为系统全局区（SGA）和程序全局区（PGA）。
实施
情况
小结
教研室主任签名：2015年月日
成都医学院教案续页
教学过程、内容及时间分配
教学方法与手段
课前复习（2分钟）
安装Oracle 11g所必需的硬件条件和软件条件，如何在Windows XP环境下安装和完全卸载Oracle 11g的具体步骤。然后介绍了Oracle的基本工具的使用方法，SQL Plus工具、OEM工具、SQL Developer工具和PL/SQL Developer工具。其中SQL Plus是一个比较常用的Oracle数据库操作工具。本书中实例的大部分也是使用SQL Plus完成的。
Oracle数据库系统指具有管理Oracle数据库功能的计算机系统。每一个运行的Oracle数据库都对应一个Oracle实例（Instance），一个Oracle实例为存取和控制数据库的软件机制。当数据库服务器上的一个数据库启动时，Oracle将分配一块内存区间，叫做系统全局区（SGA），并启动一个或多个Oracle进程。因此实例是一组内存结构和后台进程的集合。