Oracle的體系結(jié)構(gòu)研討

第7章

Oracle的體系結(jié)構(gòu)

這一章的內(nèi)容是比較枯燥的，但它是理解以后章節(jié)的基礎(chǔ)。如果有讀者在開(kāi)始時(shí)有些

內(nèi)容沒(méi)有完全理解也不用太著急，可以繼續(xù)學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容，等使用了一段時(shí)間Oracle系

統(tǒng)之后，一些概念就變得容易理解了。

1.1Oracle引入復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)的原因

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)引入非常復(fù)雜的內(nèi)存和外存體系結(jié)構(gòu)的主要原因是有效地管理稀有的

系統(tǒng)資源。資源不足不只是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所面對(duì)的。其實(shí)，在我們五千年的人類(lèi)發(fā)展歷史

中，我們的祖先們一直在同資源不足作斗爭(zhēng)。歷史上糧食和土地等一直都是稀有資源，還記

得我們的祖先們用什么方法來(lái)管理這些稀有資源的嗎？用戰(zhàn)爭(zhēng)，我們的先民們?yōu)榧Z食而戰(zhàn),

為土地而戰(zhàn)；我們當(dāng)代人類(lèi)為石油而戰(zhàn)，為市場(chǎng)而戰(zhàn)，為金錢(qián)而戰(zhàn)。

那么在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中什么是稀有資源？它們又是如何來(lái)管理的呢？如果讀者接觸過(guò)

數(shù)據(jù)庫(kù)或讀過(guò)相關(guān)的書(shū)，應(yīng)該還有印象，數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量和輸入/輸出量都是相當(dāng)大的，而

這些數(shù)據(jù)一般都存在硬盤(pán)（外存）上，因此硬盤(pán)為數(shù)據(jù)庫(kù)的一類(lèi)資源。為了方便介紹，

圖1-1給出了硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1-1

從圖1-1可以看出，所有硬盤(pán)上數(shù)據(jù)的訪問(wèn)都是靠硬盤(pán)的旋轉(zhuǎn)和磁頭的移動(dòng)來(lái)完成的，

這種旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中所有數(shù)據(jù)的修改操作必須在內(nèi)存中進(jìn)行，所以

內(nèi)存也是數(shù)據(jù)庫(kù)的一類(lèi)資源。表1-1給出內(nèi)存和外存的簡(jiǎn)單比較以幫助讀者理解本書(shū)的內(nèi)容。

表1-1

內(nèi)存外存（硬盤(pán)）

數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度很快很慢

存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)臨時(shí)永久

價(jià)錢(qián)很貴相當(dāng)便宜

從表1-1的比較可知，內(nèi)存的數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度要比外存（硬盤(pán)）快得多。這是因?yàn)閮?nèi)存

的數(shù)據(jù)訪問(wèn)是電子速度，而硬盤(pán)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)主要取決于機(jī)械速度。也就是說(shuō)，如果一個(gè)數(shù)

據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能夠使絕大多數(shù)（如90%以上）數(shù)據(jù)操作在內(nèi)存中完成，那么這一數(shù)據(jù)庫(kù)管

理系統(tǒng)的效率將非常高.但是由于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在斷電或出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí)會(huì)消失，所以數(shù)

據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)還必須保證，所有的數(shù)據(jù)改動(dòng)都必須及時(shí)寫(xiě)到硬盤(pán)上，以保障不會(huì)不失數(shù)據(jù)；

即使數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰之后，所有提交過(guò)的數(shù)據(jù)都能得到完全恢復(fù)。盡管可以通過(guò)加大內(nèi)存來(lái)提

高數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的效率，但在大多數(shù)情況下信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)經(jīng)費(fèi)都是有限的。

通過(guò)以上的討論，讀者應(yīng)該意識(shí)到，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中最寶貴的稀有資源是內(nèi)存。

為了高效地使用內(nèi)存這種稀有資源，同時(shí)保證不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，Oracle數(shù)據(jù)

庫(kù)管理系統(tǒng)引入了:個(gè)非常復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)。

1.2Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中常用的術(shù)語(yǔ)

為了講解容易，在詳細(xì)討論Oracle體系結(jié)構(gòu)之前，先介紹一下相關(guān)的名詞和術(shù)語(yǔ)。在

這里只給出實(shí)用的解釋?zhuān)⒉蛔非髮W(xué)術(shù)上的嚴(yán)謹(jǐn)。

進(jìn)程（process）：一段在內(nèi)存中正在運(yùn)行的程序。如果沒(méi)有學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)操作

系統(tǒng)相關(guān)課程，可以把進(jìn)程想象成能夠自動(dòng)完成某些特定任務(wù)的任何東西，如訓(xùn)

練有素的狗狗、跑龍?zhí)椎牡取?/p>

后臺(tái)進(jìn)程(backgroundprocess):進(jìn)程的一種，在內(nèi)存中運(yùn)行時(shí)，不占顯示,

而且它的優(yōu)先級(jí)比前臺(tái)進(jìn)程低?？梢灾挥幸粋€(gè)前臺(tái)進(jìn)程，但可以有多個(gè)后臺(tái)進(jìn)程。

?緩沖區(qū)(buffer)：一段用來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)。

?主機(jī)(host)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的另一個(gè)稱(chēng)呼。

服務(wù)器(server)：一臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)中向其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供一項(xiàng)或多項(xiàng)服務(wù)的主

機(jī)。

客戶(hù)機(jī)(client)：一臺(tái)使用由服務(wù)器(server)提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

1.3Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

為了能使Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)滿(mǎn)足商業(yè)用戶(hù)的要求，Oracle引入了如圖1-2所示的

復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)。

正

文

文

件

一

進(jìn)

parameter而

文

一

件

進(jìn)

制

文

件datafiles

一

一

一

一

一-----

二

二

二

二

二

二

二

二

二

二

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

進(jìn)

制

制

制

制

制

制

制

制

制

制

_-_--__

archivedlogfiles

圖1-2

以上這個(gè)復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)主要包括Oracle服務(wù)器(server)(而服務(wù)器又是由Oracle

實(shí)例(instance)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)(database)組成)，還包括一些其他的關(guān)鍵文件、用戶(hù)

進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程等。

Oracle服務(wù).器(server)由Oracle實(shí)例(instance)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)(database)兩大部

分組成。它是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),提供了一致、開(kāi)放和多樣的信息管理的方法和途徑。服

務(wù)器中的一些結(jié)構(gòu)并不在處理SQL語(yǔ)句時(shí)使用，它們是為了改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的效率或數(shù)據(jù)

的恢復(fù)等而設(shè)計(jì)的。

1.4Oracle月艮務(wù)器(server)

Oracle服務(wù)器(server)可以有以下3種安裝方式。

(1)基于主機(jī)方式：在此種配置下，用戶(hù)直接在安裝了數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)上登錄Oracle

數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)客戶(hù)端-服務(wù)器(client-server)(兩層模型)方式：數(shù)據(jù)庫(kù)和客戶(hù)終端分別安裝在

不同的計(jì)算機(jī)上，用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從個(gè)人計(jì)算機(jī)(客戶(hù)端)上訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

(3)客戶(hù)端-應(yīng)用服務(wù)器-服務(wù)器(client-applicationserver-server)(三層模型)：用

戶(hù)首先從自己的個(gè)人計(jì)算機(jī)登錄應(yīng)用服務(wù)器，再通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器訪問(wèn)真正的數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.5Oracle實(shí)例(instance)

Orac。實(shí)例(instance)是一種訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)制，它是由內(nèi)存結(jié)構(gòu)(SGA)和一些后

臺(tái)進(jìn)程(5個(gè)進(jìn)程)組成的。它的內(nèi)存結(jié)構(gòu)也稱(chēng)為系統(tǒng)全局區(qū)(systemglobalarea,SGA)。

系統(tǒng)全局區(qū)是實(shí)例的最基采的部件之一。實(shí)例的后臺(tái)進(jìn)程中有5個(gè)是必需的，即這5個(gè)后

臺(tái)進(jìn)程中的任何一個(gè)沒(méi)有啟動(dòng)，實(shí)例將自動(dòng)關(guān)閉。這5個(gè)后臺(tái)進(jìn)程分別是SMON、PMON、

DBWR、LGWR和CKPT。在OCP考題中有時(shí)可能會(huì)問(wèn)哪些后臺(tái)進(jìn)程是可選的？除了這5

個(gè)都是可選的。實(shí)例一啟動(dòng)就分配系統(tǒng)全局區(qū)和啟動(dòng)所需的后臺(tái)進(jìn)程。這里應(yīng)該指出的是，

每個(gè)實(shí)例只能操作一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，而且它不可以操席其他的數(shù)據(jù)庫(kù)。但是反過(guò)來(lái)是不成立的，

因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以同時(shí)被兒個(gè)實(shí)例操作(在Oracle集群中)。

系統(tǒng)全局區(qū)(SGA)中包含了以下幾個(gè)內(nèi)存結(jié)構(gòu)：共享池(sharedpool)、數(shù)據(jù)庫(kù)高速

緩沖區(qū)(databasebuffercache)、重做日志緩沖區(qū)(redologbuffer)和其他的一些結(jié)構(gòu)(如

鎖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))等。

1.6Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)的一個(gè)集合，Oracle把這些數(shù)據(jù)作為一個(gè)完整的單位來(lái)處理。

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)也叫做物理(外存)結(jié)構(gòu)，它為數(shù)據(jù)庫(kù)信息提供了真正的物理存儲(chǔ)，它是由

以下3類(lèi)操作系統(tǒng)文件組成的。

(1)控制文件(controlfiles)：包含了維護(hù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)一致性所需的信息。

(2)重做日志文件(redologfiles):包含了當(dāng)系統(tǒng)崩潰后進(jìn)行恢復(fù)所需記錄的變化信

息。

(3)數(shù)據(jù)文件(datafiles)：包含了數(shù)據(jù)庫(kù)中真正的數(shù)據(jù)。

1.7Oracle其他的關(guān)鍵文件

除了以上3類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)文件之外，Oracle服務(wù)還需要其他的一些文件，這些文件不屬于

數(shù)據(jù)庫(kù)。其中包括：

初始化參數(shù)文件(parameterfiles):定義了實(shí)例的特性，如系統(tǒng)全局區(qū)中一

些內(nèi)存結(jié)構(gòu)的大小、DBWR的個(gè)數(shù)。

密碼文件(passwordfiles):包含了數(shù)據(jù)庫(kù)管理員或操作員用戶(hù)在啟動(dòng)和關(guān)閉

實(shí)例時(shí)所需的密碼。雖然Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)提供了相當(dāng)完善的安全管理機(jī)制，但是在

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有開(kāi)啟時(shí)如何驗(yàn)證要啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的人是真正的數(shù)據(jù)庫(kù)管理員或操作

作員呢？這就是Oracle引入密碼文件的原因。

歸檔重做日志文件(archivedredologfiles)：是重做日志文件的脫機(jī)備份。在系

統(tǒng)崩潰后進(jìn)行恢復(fù)時(shí)可能需要這些文件。

1.8建立與Oracle實(shí)例的連接

Oracle實(shí)例(instance)是用Oracle的STARTUP命令啟動(dòng)的(該命令將在后面的章節(jié)

中詳細(xì)介紹)o它的啟動(dòng)就意味著SGA的所有內(nèi)存結(jié)構(gòu)都已生成，所有必需的后臺(tái)進(jìn)程都

已在內(nèi)存中運(yùn)行。那么此時(shí)用戶(hù)又是如何使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)呢？

用戶(hù)在向Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)出SQL命令之前必須與實(shí)例(instance)建立連接。用戶(hù)啟

動(dòng)一個(gè)工具如SQL*Plus,或運(yùn)行一個(gè)利用Oracle工具開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，如用OracleForms

開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序時(shí)，這個(gè)工具或應(yīng)用程序就被作為一個(gè)用戶(hù)進(jìn)程來(lái)執(zhí)行。用戶(hù)進(jìn)程是不能

直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的。

在專(zhuān)用連接的情況下(也是默認(rèn))，當(dāng)一個(gè)用戶(hù)登錄Oracle服務(wù)器時(shí)(如在SQL*Plus

的提示下輸入用戶(hù)名和密碼)，如果登錄成功(即用戶(hù)名和密碼都準(zhǔn)確無(wú)誤)，Oracle就

在服務(wù)器所運(yùn)行的計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程。在這種連接下,該服務(wù)器進(jìn)程只能為這

個(gè)用戶(hù)進(jìn)程提供服務(wù)。用戶(hù)進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程是一對(duì)一的關(guān)系。用戶(hù)進(jìn)程向服務(wù)器進(jìn)程發(fā)

請(qǐng)求，服務(wù)器進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)際的操作并把所得的結(jié)果返回給用戶(hù)進(jìn)程。就好像一個(gè)

大富豪想炒股票，但又不懂股票市場(chǎng)的運(yùn)作，于是他請(qǐng)了一位股票經(jīng)紀(jì)人。這位富豪就相

當(dāng)于用戶(hù)進(jìn)程，而股票經(jīng)紀(jì)人就相當(dāng)于服務(wù)器進(jìn)程，股票市場(chǎng)就相當(dāng)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。

一個(gè)用戶(hù)每次登錄Oracle服務(wù)器，如果成功，該用戶(hù)就與Oracle服務(wù)器建立了連接，

而這種連接又叫做會(huì)話(huà)。一個(gè)會(huì)話(huà)始于用戶(hù)成功地登錄Oracle服務(wù)器，終止于用戶(hù)退出或

非正常終止連接。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)可能同時(shí)有多個(gè)會(huì)話(huà)存在，即用相同的用戶(hù)名和密碼同時(shí)

登錄多次。

1.9各種不同的連接方式

連接是用戶(hù)進(jìn)程與Oracle服務(wù)器之間的通信路徑。與Oracle服務(wù)器(server)的3種安

裝方式相對(duì)應(yīng)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)可能用以下3種方式之一與Oracle服務(wù)器連接。

(1)基于主機(jī)方式：此時(shí)的用戶(hù)進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程是在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的相同的操作系

統(tǒng)上的，用戶(hù)進(jìn)程與Oracle服務(wù)器之間的通信路徑是通過(guò)操作系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)程通信(inter

processcommunication,IPC)機(jī)制來(lái)建立的。

(2)客戶(hù)端-服務(wù)器(client-server)(兩層模型)方式：用戶(hù)進(jìn)程與Oracle服務(wù)器之

間的通信是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如TCP/IP)來(lái)完成的。

(3)客戶(hù)端-應(yīng)用服務(wù)器-服務(wù)器(client-applicationserver-server)(三層模型)：用

戶(hù)的個(gè)人計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信，而這個(gè)應(yīng)用服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

器又是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)相連的。例如，用戶(hù)使用瀏覽器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行NT服

務(wù)器上的應(yīng)用程序，而NT服務(wù)器又從運(yùn)行在UNIX主機(jī)上的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)。

以上所介紹的連接是用戶(hù)進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程的一對(duì)一的連接，也稱(chēng)為專(zhuān)用服務(wù)器連接

(dedicatedserverconnection)。除了這種連接夕卜，在聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(onlinetransaction

processing,OLTP)系統(tǒng)的配置時(shí)還有另外的一種連接，它在Oracle9i之前的版本中稱(chēng)為

多線(xiàn)程(MTS)連接，在Oracle9i或以后的版本中稱(chēng)為共享服務(wù)器(sharedserver)連接。

有關(guān)這種連接在Oracle的網(wǎng)絡(luò)和調(diào)優(yōu)的書(shū)籍中介紹。

1.10服務(wù)器進(jìn)程

當(dāng)Oracle創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程的同時(shí)要為該服務(wù)器進(jìn)程分配一個(gè)內(nèi)存區(qū)，這個(gè)內(nèi)存區(qū)

稱(chēng)為程序全局區(qū)(programglobalarea,PGA)。與SGA不同，PGA是一個(gè)私有的內(nèi)存區(qū),

是不能共享的，是只屬于?個(gè)進(jìn)程的。它隨著進(jìn)程的創(chuàng)建而被分配,隨著進(jìn)程的終止而被

回收。在專(zhuān)用服務(wù)器進(jìn)程的配置情況下，程序全局區(qū)包括了以下結(jié)構(gòu)：

(1)排序區(qū)(sortarea)：用于處理SQL語(yǔ)句所需的排序。

(2)游標(biāo)狀態(tài)區(qū)(cursorstate)：用于指示會(huì)話(huà)當(dāng)前所使用的SQL語(yǔ)句的處理狀態(tài)。

(3)會(huì)話(huà)信息區(qū)(sessioninformation)：包括了會(huì)話(huà)的用戶(hù)權(quán)限和優(yōu)化統(tǒng)計(jì)信息。

(4)堆棧區(qū)(stackspace)：包括了其他的會(huì)話(huà)變量。

如果是共享服務(wù)器進(jìn)程或多線(xiàn)程的配置，以上這些結(jié)構(gòu)除了堆棧區(qū)外大部分將存在

SGA中。如果有l(wèi)argepool.它們就會(huì)被存在largepool,否則它們就會(huì)被存在共享池中。

1.11Oracle執(zhí)行SQL查詢(xún)語(yǔ)句的步驟

如果用戶(hù)在SQL*Plus下輸入了如下的查詢(xún)語(yǔ)句：SELECT*FROMdept;,那么Oracle

又是如何來(lái)處理這個(gè)語(yǔ)句的呢?SQL語(yǔ)句的執(zhí)行主要由用戶(hù)進(jìn)程與服務(wù)器進(jìn)程來(lái)完成，其他

的一些進(jìn)程可能要輔助完成這一過(guò)程。查詢(xún)語(yǔ)句與其他的SQL語(yǔ)句有所不同，如果一個(gè)查詢(xún)

語(yǔ)句執(zhí)行成功，它要返回查詢(xún)的結(jié)果。而其他的SQL語(yǔ)句只是返回執(zhí)行成功或失敗的信息。

查詢(xún)語(yǔ)句的處理主要包括以下3個(gè)階段：編譯(parse)、執(zhí)行(execute)和提取數(shù)據(jù)(fetch)。

編譯(parse)：在進(jìn)行編譯時(shí)，服務(wù)器進(jìn)程會(huì)將SQL語(yǔ)句的正文放入共享池

(sharedpool)的庫(kù)高速緩存(librarycache)中并將完成以下處理：

首先在共享池中搜索是否有相同的SQL語(yǔ)句(正文)，如果沒(méi)有就進(jìn)行后續(xù)

的處理。

>檢查該SQL語(yǔ)句的語(yǔ)法是否正確。

>通過(guò)查看數(shù)據(jù)字典來(lái)檢查表和列的定義。

對(duì)所操作的對(duì)象加編譯鎖(parselocks)以便在編譯語(yǔ)句期間這些對(duì)象的定

義不能被改變。

>檢查所引用對(duì)象的用戶(hù)權(quán)限。

>生成執(zhí)行該SQL語(yǔ)句所需的優(yōu)化的執(zhí)行計(jì)劃(執(zhí)行步驟)。

>將SQL語(yǔ)句和執(zhí)行計(jì)劃裝入共享的SQL區(qū)。

以上的每一步操作都是在處理正確時(shí)才進(jìn)行后續(xù)的處理。如果不正確，就返回錯(cuò)誤。

執(zhí)行(execute):Oracle服務(wù)器進(jìn)程開(kāi)始執(zhí)行SQL語(yǔ)句是因?yàn)樗勋@得了執(zhí)

行SQL語(yǔ)句所需的全部資源和信息。

提取數(shù)據(jù)(fetch)：Oracle服務(wù)器進(jìn)程選擇所需的數(shù)據(jù)行，并在需要時(shí)將其

排序，最后將結(jié)果返回給用戶(hù)(進(jìn)程)。

1.12共享池(sharedpool)

SGA中的共享池(sharedpool)是由庫(kù)高速緩存(libraiycache)和數(shù)據(jù)字典高速緩存

(datadictionarycache)兩部分所組成。服務(wù)器進(jìn)程將SQL(也可能是PL/SQL)語(yǔ)句的正

文和編譯后的代碼(parsedcode)以及執(zhí)行計(jì)劃都放在共享池(sharedpool)的庫(kù)高速緩

存中。在進(jìn)行編譯時(shí),服務(wù)器進(jìn)程首先會(huì)在共享池中搜索是否有相同的SQL或PL/SQL語(yǔ)

句(正文)，如果有就不進(jìn)行任何后續(xù)的編譯處理，而是直接使用已存在的編譯后的代碼

和執(zhí)行計(jì)劃。

g、“提示：

庫(kù)高速緩存包含了共享SQL區(qū)和共享PL/SQL區(qū)兩部分，它們分別存放SQL和PL/SQL

語(yǔ)句以及相關(guān)的信息。

要想共享SQL或PL/SQL語(yǔ)句，第一，庫(kù)高速緩存(librarycache)要足夠大，因?yàn)橹?/p>

有這樣要共享的SQL或PL/SQL語(yǔ)句才不會(huì)很快地淘汰出內(nèi)存。第二，SQL或PL/SQL語(yǔ)

句要是能共享的通用代碼(genericcode),因?yàn)镺racle是通過(guò)比較SQL或PUSQL語(yǔ)句的

正文來(lái)決定兩個(gè)語(yǔ)句是否相同的，只有當(dāng)兩個(gè)語(yǔ)句的正文完全相同時(shí)Oracle才重用已存在

的編譯后的代碼和執(zhí)行計(jì)劃。這里通過(guò)以下的實(shí)例來(lái)進(jìn)一步解釋這一點(diǎn)。讀者猜如下的兩

個(gè)SQL語(yǔ)句是否相同？

select*fromempwheresal>=1500;和select*fromempwheresal>=1501;

答案是不相同的(在Oracle默認(rèn)的配置下，Oracle8i和Oracle9i以及更高的版本可以

通過(guò)重新設(shè)置CURSOR_SHARING參數(shù)來(lái)修改默認(rèn)配置,有興趣的讀者可參閱Oracle調(diào)優(yōu)

方面的書(shū)籍)。

可以通過(guò)使用綁定變量的方式來(lái)重寫(xiě)以上的SQL語(yǔ)句，如下：

select*fromempwheresal>=&v_sal;

這個(gè)語(yǔ)句就是可以共享的通用代碼，因?yàn)樽兞坎皇窃诰幾g階段而是在運(yùn)行階段賦值的。

引入庫(kù)高速緩存(librarycache)的目的是共享SQL或PL/SQL代碼。那么Oracle又是怎樣

有效地管理庫(kù)高速緩存(librarycache)的呢？Oracle是使用一個(gè)稱(chēng)為L(zhǎng)RU(leastrecently

used)的隊(duì)列(list)或算法(algorithm)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)高速緩存的管理的。LRU隊(duì)列的算法

大致如下：剛使用的內(nèi)存塊(的地址)放在LRU隊(duì)列的頭上(最前面)，當(dāng)一個(gè)服務(wù)器進(jìn)

程需要庫(kù)高速緩存的內(nèi)存空間而又沒(méi)有空閑的內(nèi)存空間時(shí)，該進(jìn)程就從LRU隊(duì)列的尾部(最

后面)獲得所需的內(nèi)存塊，這些內(nèi)存塊一旦被使用，它們(的地址)就立即放在LRU隊(duì)列

的最前面。這樣那些長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)使用過(guò)的內(nèi)存塊將自然地移到LRU隊(duì)列的尾部而被最先使用。

從以上的討論可知，為了能夠共享SQL或PL/SQL的代碼，庫(kù)高速緩存要足夠大，因

為這樣那些可以共享的SQL或PL/SQL代碼才不會(huì)被很快地淘汰出內(nèi)存。不過(guò)Oracle并沒(méi)

有給出直接設(shè)置庫(kù)高速緩存大小的方法，只能通過(guò)設(shè)置共享池的大小來(lái)間接地設(shè)置庫(kù)高速緩

緩存的大小。

介紹完了庫(kù)高速緩存，接下來(lái)將介紹數(shù)據(jù)字典高速緩存(datadictionarycache)。當(dāng)

Oracle在執(zhí)行SQL語(yǔ)句時(shí)，服務(wù)器進(jìn)程將把數(shù)據(jù)文件、表、索引、歹?。荨⒂脩?hù)和其他的數(shù)據(jù)

對(duì)象的定義和權(quán)限的信息放入數(shù)據(jù)字典高速緩存。如果在這之后,有進(jìn)程(用戶(hù))需要同

樣的信息，如表和列的定義，那么所有的這些信息將從數(shù)據(jù)字典高速緩存中獲得。因?yàn)橐?/p>

上所說(shuō)的這些信息都是存在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)字典中，這也可能就是該部分內(nèi)存叫做數(shù)

據(jù)字典高速緩存的原因。

表和列的定義等重用的機(jī)會(huì)要比SQL語(yǔ)句大，因此為了能達(dá)到共享這些信息的目的，

數(shù)據(jù)字典高速緩存應(yīng)該盡可能設(shè)置得大一些。不過(guò)與庫(kù)高速緩存一樣,Oracle并沒(méi)有給出

直接設(shè)置數(shù)據(jù)字典高速緩存大小的方法，只能通過(guò)設(shè)置共享池的大小來(lái)間接地設(shè)置數(shù)據(jù)字

典高速緩存的大小。在Oracle9i之前的版本，可以通過(guò)修改參數(shù)文件中的SHARED_POOL_

SIZE的值來(lái)改變共享池的大小，但一定要重新啟動(dòng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。在Oracle9i或以后的

版本中，也可以使用類(lèi)似于例1-1的命令來(lái)改變共享池的大?。?/p>

例1-1

SQL>ALTERSYSTEMSETSHARED_POOL_SIZE=32M;

系統(tǒng)已更改。

但是所改變共享池的大小受限于SGA_MAX_SIZE參數(shù)。這個(gè)參數(shù)將在以后的章節(jié)中詳

詳細(xì)地介紹。

要注意：

在本書(shū)中采用如下的約定：

?SQL>為SQL*Plus的提示符。

沒(méi)有陰影的內(nèi)容為要輸入的SQL語(yǔ)句或SQL*Plus命令等。如在例1-1中要

輸入ALTERSYSTEMSETSHARED_POOL_S1ZE=32M;。

陰影中的內(nèi)容為系統(tǒng)顯示(輸出)的結(jié)果。如在例1-1中的'"系統(tǒng)已更改。

提示：

即使把共享池設(shè)置得足夠大并且所使用的SQL或PL/SQL語(yǔ)句也是能共享的代碼，

Oracle也并不能一定使用內(nèi)存(共享池)中的代碼。例如當(dāng)有用戶(hù)修改了某個(gè)對(duì)象的定義之

后，所有使用這個(gè)對(duì)象的內(nèi)存(共享池)中的代碼全部被Oracle設(shè)置為無(wú)效，因此在使用

時(shí)必須重新編譯。

1.13數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)(databasebuffercache)

一和庫(kù)高速緩存(libararycache)不一樣

如果用戶(hù)發(fā)出了以下的SQL語(yǔ)句：SELECT*FROMemp,Oracle又是怎樣提取數(shù)據(jù)

庫(kù)中的數(shù)據(jù)呢？服務(wù)器進(jìn)程將首先在數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)(databasebuffercache)中搜尋所

需的數(shù)據(jù)，如果找到了就直接使用而不進(jìn)行磁盤(pán)操作，如果沒(méi)找到就將進(jìn)行磁盤(pán)操作把數(shù)

據(jù)文件中的數(shù)據(jù)讀入到數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中。

從以上的討論可知，為了能夠共享數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)要足夠的大，因

為這樣那些可以共享的數(shù)據(jù)才不會(huì)被很快地淘汰出內(nèi)存。Oracle也是使用一個(gè)叫做LRU

(leastrecentlyused)的隊(duì)列(list)或算法(algorithm)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的管

理?？梢允褂脜?shù)文件中的DB_BLOCK_SIZE和DB_BLOCK_BUFFERS兩個(gè)參數(shù)來(lái)設(shè)置

數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的大小。其中DBBLOCKSIZE為Oracle數(shù)據(jù)塊(內(nèi)存緩沖區(qū))的大小,

在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中內(nèi)存和外存的數(shù)據(jù)塊的大小是相同的。DBBLOCKBUFFERS為內(nèi)存緩

沖區(qū)的個(gè)數(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)大小為這兩個(gè)參數(shù)的乘積。但是DB_BLOCK_SIZE的值是

在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)設(shè)定的，如果要改變?cè)搮?shù)的值一般需要重建數(shù)據(jù)庫(kù)。因此多數(shù)情況下只能

通過(guò)改變DB_BLOCK_BUFFERS的值來(lái)調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)大小。但一定得重新啟動(dòng)

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。在Oracle9i或以后的版本中，Oracle引入了另一個(gè)參數(shù)DBCACHESIZE,

這個(gè)參數(shù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，即可以在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地改變?cè)搮?shù)?？梢允褂妙?lèi)似于

例1-2的命令來(lái)改變數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的大小：

例1-2

SQL>ALTERSYSTEMSETDB_CACHE_SIZE=48M;

系統(tǒng)已更改。

1.14內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)(v$db_cache_advice)

Oracle9i或以后的版本還提供了一"1、稱(chēng)為內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)(v$dbcache,advice)的一匚具

來(lái)幫助獲得調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)的統(tǒng)計(jì)信息。內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)一共有3種狀態(tài)：

(1)ON：該工具打開(kāi)，為該工具分配內(nèi)存并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的收集?要有一定的內(nèi)存

和CPU開(kāi)銷(xiāo)。

(2)READY：該工具關(guān)閉，為該工具分配內(nèi)存但不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的收集，因此沒(méi)有

CPU的開(kāi)銷(xiāo)。

(3)OFF：該工具關(guān)閉，不為該工具分配內(nèi)存也不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的收集，因此既沒(méi)有

內(nèi)存的開(kāi)銷(xiāo)也沒(méi)有CPU開(kāi)銷(xiāo)。

可以通過(guò)修改初始化參數(shù)DBCACHEADVICE的值來(lái)改變?cè)摴ぞ叩臓顟B(tài)。這一參數(shù)

是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，因此可以使用ALTERSYSTEM命令來(lái)修改。例如可以利用類(lèi)似于例］-3

的SQL語(yǔ)句來(lái)查看它的狀態(tài)：

例1-3

SQL>selectid,name,block_size,advice_status

2fromv$db_cache_advice;

IDNAMEBLOCKSIZEADV

3DEFAULT4096ON

3DEFAULT4096ON

3DEFAULT4096ON

3DEFAULT4096ON

3DEFAULT4096ON

已選擇20行。

此時(shí)，例1-3的顯示結(jié)果表明了內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)是在開(kāi)啟狀態(tài)。

提示：

顯示結(jié)果中的…表示省略了一些行的顯示。

之后可以使用類(lèi)似于例14的命令將內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)(v$db_cache_advice)工具關(guān)閉:

例1-4

SQL>altersystemsetdb_cache_advice=off;

系統(tǒng)已更改。

這時(shí)可以再使用類(lèi)似于例1-5的SQL語(yǔ)句來(lái)查看它的狀態(tài)：

例1-5

SQL>selectid,name,block_size,advice_status

2fromv$db_cache_advice;

IDNAMEBLOCKSIZEADV

3DEFAULT4096OFF

3DEFAULT4096OFF

3DEFAULT4096OFF

3DEFAULT4096OFF

3DEFAULT4096OFF

已選擇20行。

此時(shí)，例1-5的顯示結(jié)果表明已成功地關(guān)閉了內(nèi)存緩沖區(qū)顧問(wèn)(詳細(xì)地介紹該工具的

使用已超出了本書(shū)的范圍，有興趣的讀者可參閱Oracle9i/10g調(diào)優(yōu)方面的書(shū)籍)。

1.15重做日志緩沖區(qū)(redologbuffer)

從理論上來(lái)講，如果數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)崩潰，根本沒(méi)有必要引入重做日志緩沖區(qū)(redolog

buffer)o引入重做日志緩沖區(qū)的主要目的(在Oracle8i之前的版本中也是惟一的目的)就

是數(shù)據(jù)的恢復(fù)。Oracle在使用任何DML或DDL操作改變數(shù)據(jù)之前都將恢復(fù)所需的信息，

即在寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)之前，先寫(xiě)入重做日志緩沖區(qū)。

與執(zhí)行查詢(xún)語(yǔ)句有所不同.Oracle在執(zhí)行DML語(yǔ)句時(shí)只有編譯(parse)和執(zhí)行(execute)

西生返儂至DQU上以下是Oracle執(zhí)行UPDATE語(yǔ)句的步驟：

(1)如果數(shù)據(jù)和回滾數(shù)據(jù)不在數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中，Oracle服務(wù)器進(jìn)程將把它們從數(shù)

據(jù)文件中讀到數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中。

(2)Oracle服務(wù)器進(jìn)程在要修改的數(shù)據(jù)行上加鎖(行一級(jí)的鎖)。

(3)Oracle服務(wù)器進(jìn)程將數(shù)據(jù)的變化信息和回滾所需的信息都記錄在重做日志緩沖區(qū)

區(qū)中。

(4)Oracle服務(wù)器進(jìn)程將回滾所需的原始值和對(duì)數(shù)據(jù)所做的修改都寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩

緩沖區(qū)(databasebuffercache)。之后在數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中所有的這些數(shù)據(jù)塊都將被標(biāo)為

臟緩沖區(qū)，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)外存的數(shù)據(jù)是不同的（不一致的）。

Oracle處理INSERT或DELETE語(yǔ)句的步驟與處理UPDATE語(yǔ)句的步驟大體相同。

其注意：

有關(guān)回滾數(shù)據(jù)在本書(shū)的后面章節(jié)中還要介紹，讀者也可以參閱筆者的另一本書(shū)《從實(shí)

踐中學(xué)習(xí)Oracle/SQL》一書(shū)12.20節(jié)的258?259頁(yè)。

1.16大型池（largepool）和Java池（Javapool）

除了以上所介紹的內(nèi)存結(jié)構(gòu)之外，SGA中還有可能包含largepool和Javapool兩個(gè)可

選的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。

引入largepool的.主要目的應(yīng)該是提高效率。largepool是一個(gè)相對(duì)比較簡(jiǎn)單的內(nèi)存結(jié)

構(gòu)，與sharedpool不同的是它沒(méi)有LRU隊(duì)列。在多線(xiàn)程（MTS）或共享服務(wù)器（sharedserver）

連接時(shí)，Oracle服務(wù)器進(jìn)程的PGA的大部分區(qū)域（也叫UGA）將放入largepool（stackspace

除外）。另外在大規(guī)模I/O及備份和恢復(fù)操作時(shí)可能使用該區(qū)?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置參數(shù)

LARGE_POOL_SIZE的值來(lái)配置largepool的大小。該參數(shù)也是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)。

引入Javapool的目的是能夠編譯Java語(yǔ)言的命令。如果要使用Java語(yǔ)言就必須設(shè)置

Javapool?Java語(yǔ)言在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)與PL/SQL語(yǔ)言幾乎完全相同。可以通過(guò)設(shè)置

參數(shù)JAVA_POOL_SIZE的值來(lái)配置Javapool的大小。其數(shù)字的單位是字節(jié)（bytes）。在

Oracle9i中Javapool的默認(rèn)大小為24MB。

1.17內(nèi)存緩沖區(qū)大小的設(shè)定

在Oracle9i之前的版本中，只能通過(guò)設(shè)置初始化參數(shù)文件中的一些參數(shù)來(lái)間接地設(shè)置

SGA的大小，如DB_BLOCK_BUFFERS,LOG_BUFFER、SHARED_POOL_SIZE等。而

且所有的這些參數(shù)都是靜態(tài)的，即當(dāng)修改完初始化參數(shù)文件中這些參數(shù)的值之后必須重新

啟動(dòng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。

在Oracle9i以后的版本中，SGA為動(dòng)態(tài)的。SGA中的內(nèi)存緩沖區(qū)，如數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩

沖區(qū)（databasebuffercache）和共享池（sharedpool）等都可以動(dòng)態(tài)地增加和減少。Oracle

是利用所謂的區(qū)組（granule）來(lái)管理SGA的內(nèi)存的。區(qū)組（granule）就是一片連續(xù)的虛擬

內(nèi)存區(qū)。區(qū)組是Oracle分配和回收內(nèi)存區(qū)的基本單位。

區(qū)組的大小取決于所估計(jì)的SGA的大小。如果SGA的尺寸小于128MB,區(qū)組的大小就

是4MB。如果SGA的尺寸大于或等于128MB,區(qū)組的大小就為16MB。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)一旦

啟動(dòng)，SGA中的每個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)就會(huì)獲得所需的區(qū)組。SGA中至少包括3個(gè)區(qū)組：一個(gè)是

SGA固定區(qū)（其中包含了重做日志緩沖區(qū)）：一個(gè)是數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)；一個(gè)是共享池。

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理員可通過(guò)ALTERSYSTEMSET命令來(lái)分配和回收區(qū)組。但總的內(nèi)存

大小不能超過(guò)參數(shù)SGA_MAX_SIZE所設(shè)定的值。該參數(shù)的單位是字節(jié)。

動(dòng)態(tài)分配和回收內(nèi)存的最大好處是在調(diào)整內(nèi)存緩沖區(qū)大小時(shí)不需要情新啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)。

這一點(diǎn)對(duì)那些24小時(shí)運(yùn)營(yíng)7天營(yíng)業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是至關(guān)重要的。

1.18內(nèi)存緩沖區(qū)信息的獲取

可以使用例1-6的命令來(lái)獲得參數(shù)SGA_MAX_SIZE的值：

例1-6

SQL>showparameter

該命令將顯示出參數(shù)文件中可以設(shè)置的全部參數(shù)。另外也可以使用例1-7的命令來(lái)獲

得SGA的相關(guān)信息：

例1?7

SQL>showsga

TotalSystemGlobalAreabytes

FixedSizebytes

VariableSizebytes

DatabaseBuffersbytes

RedoBuffersbytes

也可以先使用例1-8和例1?9的SQL*Plus命令來(lái)格式化顯示輸出：

例1-8

SQL>colnamefora20

例1-9

SQL>colvaluefora25

之后，利用數(shù)據(jù)字典v$parameter使用例1-10的SQL查詢(xún)語(yǔ)句來(lái)獲得參數(shù)

SGA_MAX_SIZE的值：

例1-10

SQL>selectname,type,value

2fromv$parameter

3wherename='sga_max_size*;

NAMETYPEVALUE

sga_max_size6

介紹完了SGA的各個(gè)部分內(nèi)存緩沖區(qū)之后，下面開(kāi)始詳細(xì)地討論Oracle的主要后臺(tái)

進(jìn)程。

1.19重做日志寫(xiě)進(jìn)程(LGWR)及快速提交(fast

commit)

重做日志寫(xiě)進(jìn)程(LOGwriter,LGWR)負(fù)責(zé)將重:做日志緩沖區(qū)的記錄順序地寫(xiě)到重做

日志文件中。為了更好地理解LOGwriter的操作原理，在這里先介紹一下Oracle提交

(commit)語(yǔ)句是如何工作的。

Oracle服務(wù)器是使用了一種稱(chēng)為快速提交(fa父commit)的技術(shù)，該技術(shù)既能保證Oracle

系統(tǒng)的效率又能保證在系統(tǒng)崩潰的情況下所有提交的數(shù)據(jù)可以得到恢復(fù)。為此Oracle系統(tǒng)

引入了系統(tǒng)變化數(shù)(systemchangenumber,SCN)。無(wú)論任何時(shí)候只要某個(gè)事務(wù)(transaction)

被提交，Oracle服務(wù)器都將產(chǎn)生一個(gè)SCN(號(hào)碼)并將其賦予該事務(wù)的所有數(shù)據(jù)行。在同

一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中SCN是單調(diào)遞增的并且是惟一的。為了避免在進(jìn)行一致性檢驗(yàn)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)

鐘可能引發(fā)的問(wèn)題，Oracle服務(wù)器將SCN作為Oracle的內(nèi)部時(shí)間戳來(lái)保證數(shù)據(jù)文件中的數(shù)

據(jù)的同步和數(shù)據(jù)的讀一致性。

當(dāng)在SQL*Plus中發(fā)了commit語(yǔ)句之后，Oracle的內(nèi)部操作步驟如下：

(1)服務(wù)器進(jìn)程將把提交的記錄連同所產(chǎn)生的SCN(號(hào)碼)一起寫(xiě)入重做日志緩沖

區(qū)中。

(2)重做日志寫(xiě)進(jìn)程(LGWR)將把重做日志緩沖區(qū)中一直到所提交的記錄(包括該

記錄)的所有記錄連續(xù)地寫(xiě)到重做日志文件中。在此之后，Oracle服務(wù)器就可以保證即使

在系統(tǒng)崩潰的情況下所有提交的數(shù)據(jù)也可以得到恢復(fù)。

(3)Oracle通知用戶(hù)(進(jìn)程)提交已經(jīng)完成。

(4)服務(wù)器進(jìn)程將修改數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的相關(guān)數(shù)據(jù)的狀態(tài)并釋放資源和打開(kāi)

鎖等。

此時(shí)可能這些數(shù)據(jù)并未被寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中，這時(shí)這些數(shù)據(jù)緩沖區(qū)被標(biāo)為臟緩沖區(qū)，因

為相同的數(shù)據(jù)在內(nèi)外存中為不同的版本。數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)是山DBWR寫(xiě)到數(shù)據(jù)

文件中的。

曾有不少學(xué)生問(wèn)過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題：“為什么不同時(shí)寫(xiě)兩個(gè)數(shù)據(jù)文件呢？"Oracle的這

種解決方案的最大好處是在保證不丟失數(shù)據(jù)的同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的效率不會(huì)受到很大影響。因?yàn)?/p>

重做日志文件中的記錄是以最緊湊的格式存放的，所以它的I/O量要比對(duì)數(shù)據(jù)文件的操作

少得多。另外LGWR是順序地將重做日志緩沖區(qū)中的記錄寫(xiě)到重做日志文件中的，這樣其

I/O速度要比將數(shù)據(jù)塊寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中快得多。

重:做日志寫(xiě)進(jìn)程(LGWR)要在下列情況下將重做日志緩沖區(qū)的記錄(內(nèi)存)順序地

寫(xiě)到重做日志文件(外存)中:

?當(dāng)某個(gè)事務(wù)被提交時(shí)。

?當(dāng)重做日志緩沖區(qū)中變化的記錄超過(guò)一兆字節(jié)(1MB)時(shí)。

?當(dāng)重做日志緩沖區(qū)中所存的記錄已超過(guò)緩沖區(qū)容量的1/3。

在DBWR將數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中修改過(guò)的數(shù)據(jù)塊寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件之前。

?每3秒鐘。

因?yàn)樵谶M(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)時(shí)需要重做日志數(shù)據(jù)，所以重做日志寫(xiě)進(jìn)程(LGWR)只有在

重做日志數(shù)據(jù)寫(xiě)到重做日志文件(磁盤(pán))上時(shí)才能確定提交已經(jīng)完成。在Oracle8i之前的

版本中，重做日志數(shù)據(jù)的惟一目的和用處就是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。Oracle在Oracle8i的版本中引入

了一個(gè)叫做重做日志挖掘器(logminer)的工具。該工具可以將重做日志文件或歸檔重做日

志文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶(hù)能理解的正文信息。在Oracle8i中，該工具只有命令行操作方

式。Oracle9i加強(qiáng)了此工具的功能并引入了一個(gè)稱(chēng)為日志挖掘?yàn)g覽器(logminerviewer)的

圖形界面。

1.20數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程(DBWR/DBWn)

在本章開(kāi)始時(shí)曾介紹過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的典型操作就是大規(guī)模的輸入/輸出(I/O).因此為了提

高Oracle系統(tǒng)的效率，一要減少I(mǎi)/O量，這可能是Oracle引入LGWR的原因之一；二要減

少I(mǎi)/O次數(shù)，這可能是Oracle引入數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程(DBWR/DBWn)的主要原因。

提示：

在Oracle的英文書(shū)中有些將''數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程”用DBWR表示，有些將它用DBWn表

示。這是因?yàn)樵谝粋€(gè)Oracle實(shí)例中可以啟動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程，特別是在要進(jìn)行大規(guī)模輸

入/輸出并且運(yùn)行在多CPU計(jì)算機(jī)上的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。Oracle允許在一個(gè)實(shí)例上最多

啟動(dòng)10個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程，它們分別是DBW0?DBW9。

數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的臟緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件上。為了

提高效率，數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程并不是數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一有變化就寫(xiě)數(shù)據(jù)文件，而是

積累了足夠多的數(shù)據(jù)一次寫(xiě)一大批內(nèi)存數(shù)據(jù)塊到數(shù)據(jù)文件上。

數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程將在下列事件之一發(fā)生時(shí)把數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文

件上：

?當(dāng)臟緩沖區(qū)的數(shù)量超過(guò)了所設(shè)定的限額。

?當(dāng)所設(shè)定的時(shí)間間隔已到。

?當(dāng)有進(jìn)程需要數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)而卻找不到空閑的緩沖區(qū)時(shí)。

?當(dāng)校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生時(shí)。

?當(dāng)某個(gè)表被刪除(drop)或被截?cái)?truncate)時(shí)。

?當(dāng)某個(gè)表空間被設(shè)置為只讀狀態(tài)(readonly)時(shí)。

當(dāng)使用類(lèi)似于ALTERTABLESPACEusersBEGINBACKUP的命令對(duì)某個(gè)表空

間進(jìn)行聯(lián)機(jī)備份時(shí)。

當(dāng)某個(gè)臨時(shí)表空間被設(shè)置為只脫機(jī)狀態(tài)(offline)或正常狀態(tài)(normal)時(shí)等。

1.21系統(tǒng)監(jiān)督進(jìn)程(SMON)

從前面的論述中可以知道，由于某種原因Oracle系統(tǒng)崩潰了(如斷電)，SGA中任何

沒(méi)有來(lái)得及寫(xiě)到磁盤(pán)中的信息都將丟失，如有些已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)還沒(méi)有真正地被寫(xiě)到數(shù)據(jù)

文件中時(shí)就會(huì)丟失。在這種情況下，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)重新開(kāi)啟時(shí)，系統(tǒng)監(jiān)督進(jìn)程(SMON)將自

動(dòng)地執(zhí)行Oracle實(shí)例的恢復(fù)工作。其夢(mèng)驟如下：

(1)執(zhí)行前滾(rollforward),即將已經(jīng)寫(xiě)到重做日志文件中但還沒(méi)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中

的提交數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件中(Oracle是用SCN號(hào)碼來(lái)識(shí)別提交記錄的)。

(2)在前滾完成后立即打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)用戶(hù)就可以登錄并使用數(shù)據(jù)庫(kù)了.這時(shí)在數(shù)

據(jù)文件中可能還有一些沒(méi)有提交的數(shù)據(jù)。之所以這樣安排主要是為了提高系統(tǒng)的效率。

(3)回滾沒(méi)有提交的事務(wù)(數(shù)據(jù))。除了SMON進(jìn)程之外，服務(wù)器(server)進(jìn)程也

可能進(jìn)行回滾沒(méi)有提交的事務(wù)，但該進(jìn)程只回滾它所用到的加鎖的數(shù)據(jù)行。

除此之外，SMON進(jìn)程還要執(zhí)行如下的磁盤(pán)空間的維護(hù)工作：

?回收或組合數(shù)據(jù)文件中相連的空閑區(qū)。

釋放臨時(shí)段(在執(zhí)行SQL語(yǔ)句時(shí)用作排序的磁盤(pán)區(qū))，將它們還給數(shù)據(jù)文件以作

為空閑區(qū)使用。

1.22進(jìn)程監(jiān)督進(jìn)程(PMON)

當(dāng)某個(gè)進(jìn)程崩潰時(shí)(如在沒(méi)有正常退出Oracle的情況下重:新啟動(dòng)了所用的PC),進(jìn)程

監(jiān)督進(jìn)程(PMON)將負(fù)責(zé)它的清理工作。PMON進(jìn)程將負(fù)責(zé)進(jìn)行如下的清理工作：

?回滾用戶(hù)當(dāng)前的事務(wù)。

?釋放用戶(hù)所加的所有表一級(jí)和行一級(jí)的鎖。

?釋放用戶(hù)所有的其他資源等。

1.23校驗(yàn)點(diǎn)(checkpoint)和校驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)程

Oracle系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的效率和數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，引入了一個(gè)稱(chēng)為校驗(yàn)點(diǎn)的事件。

該事件是在當(dāng)DBWR進(jìn)程把在SGA中所有已經(jīng)改變了的數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)(包

括提交的和沒(méi)提交的數(shù)據(jù))寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件上時(shí)產(chǎn)生。從理論上講校驗(yàn)點(diǎn)(checkpoint)和校

驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)程可以完全不需要，因?yàn)镺racle系統(tǒng)利用重做日志數(shù)據(jù)和SCN號(hào)是能夠保證數(shù)據(jù)庫(kù)

的完全恢復(fù)的。引入校驗(yàn)點(diǎn)可能是為了提高系統(tǒng)的效率。因?yàn)樗械叫ｒ?yàn)點(diǎn)為止的變化了

的數(shù)據(jù)都已寫(xiě)到了數(shù)據(jù)文件中，在實(shí)例恢復(fù)時(shí)校驗(yàn)點(diǎn)之前的重做日志記錄已經(jīng)不再需要，

這樣實(shí)例恢復(fù)速度就加快了。

在校驗(yàn)點(diǎn)事件發(fā)生時(shí)，Oracle要將校驗(yàn)點(diǎn)號(hào)碼(Oracle系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的)寫(xiě)入所有相

關(guān)的數(shù)據(jù)文件的文件頭中。還要將校驗(yàn)點(diǎn)號(hào)碼、重做日志序列號(hào)、歸檔日志名字和SCN號(hào)

都寫(xiě)入控制文件中。

盡管經(jīng)常產(chǎn)生校驗(yàn)點(diǎn)可以加快實(shí)例恢復(fù)的速度，但是由于在產(chǎn)生校驗(yàn)點(diǎn)時(shí)Oracle系統(tǒng)

要進(jìn)行大量的10操作，所以過(guò)于頻繁地產(chǎn)生校驗(yàn)點(diǎn)會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)正常的聯(lián)機(jī)操作受到?jīng)_擊。

最后數(shù)據(jù)庫(kù)管理員要在實(shí)例恢復(fù)的速度和聯(lián)機(jī)操作之間進(jìn)行折衷。一般的生產(chǎn)或商業(yè)數(shù)據(jù)

庫(kù)的校驗(yàn)點(diǎn)間隔是在半小時(shí)以上。

1.24歸檔日志（ARCH/ARCn）進(jìn)程

以上5個(gè)后臺(tái)進(jìn)程都是必需的，即它們中的任何一個(gè)停止后實(shí)例自動(dòng)關(guān)閉。在可選后

臺(tái)進(jìn)程中，歸檔日志（ARCH/ARCn）進(jìn)程可能是最重要的一個(gè)可選后臺(tái)進(jìn)程，因?yàn)槿绻?/p>

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)文件丟失或損壞，一般數(shù)據(jù)庫(kù)要進(jìn)行完全恢復(fù)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)運(yùn)行

在歸檔方式。

在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中，重做日志文件被劃分為若干個(gè)組。當(dāng)一組重做日志的文件被寫(xiě)滿(mǎn)

后，Oracle就開(kāi)始寫(xiě)下一