本文內容來自王二暖11G視頻講解

oracle工作原理：

1)、在數據庫服務器上啟動Oracle實例；
2)、應用程序在客戶端的用戶進程中運行，啟用Oracle網絡服務驅動器與服務器建立連接；
3)、服務器運行Oracle網絡服務驅動器，建立專用的服務器進程執行用戶進程；
4)、客戶端提交事務；
5)、服務器進程獲取sql語句並檢查共享池中是否有相似的sql語句，如果有，服務器進程再檢查用戶的訪問權限；否則分配新的sql共享區分析並執行sql語句；
6)、服務器從實際的數據文件或SGA中取得所需數據；
7)、服務器進程在SGA中更新數據，進程DBWN在特定條件下將更新過的數據塊寫回磁盤，進程LGWR在重做日誌文件中記錄事務；
8)、如果事務成功，服務器進程發送消息到應用程序中。

3、oracle服務器

i、oracle服務器由oracle數據庫和oracle實例組成。
ii、oracle數據庫是一個數據的集合，存放在數據文件裏，該集合被視為一個邏輯單元。
iii、oracle實例由管理數據庫的後臺進程和內存結構所構成。

4、oracle實例
i、Oracle實例是內存結構和後臺進程的集合
ii、啟動Oracle實例的過程，即：分配內存、啟動後臺進程
iii、Oracle實例的內存包括SGA和PGA；
當啟動實例的時候分配SGA；
當服務器進程建立時分配PGA；
一般情況下，SGA:PGA=8:1分配內存。

iiii、Oracle實例的後臺進程包括SMON、PMON、DBWR、LGWR、ARC、CKPT等。

5、SGA(System Global Area): 系統全局區
i0、數據庫信息存儲於SGA，由多個數據庫進程共享。
i1、SGA包括：共享池、數據緩沖區、日誌緩沖區、Large池、Java池、Stream池。
i2、共享池
1)、共享池是對SQL、PL/SQL程序進行語法分析、編譯、執行的內存區域。
如在執行SELECT * FROM emp語句時，會對sql語句進行語法分析->編譯->生成執行計劃->運行執行計劃等，這些操作都在共享池中完成；如果再次執行SELECT * FROM emp語句時，會在共享池中查找是否有相同的sql，如果存在則省去編譯、生成執行計劃操作步驟而是直接運行執行計劃，因此養成良好的編碼習慣對於提高oracle執行效率非常有幫助。
2)、共享池由庫緩存和數據字典緩存組成。
3)、共享池的大小直接影響數據庫的性能。

i3、數據緩沖區

1)、用於存儲從磁盤數據文件中讀入的數據，所有用戶共享。
2)、服務器進程將讀入的數據保存在數據緩沖區中，當後續的請求需要這些數據時可以在內存中找到，不需要再從磁盤讀取，提高了讀取速度。
3)、數據緩沖區的大小對數據庫的讀取速度有直接的影響。
4)、硬盤上的數據文件中的數據，如何返回給用戶的？
i、從硬盤取出來，直接返回給用戶，使得獲取數據的效率非常低。
ii、從硬盤取出來，放到數據緩沖區，從數據緩沖區中把數據返回給用戶。下次讀取同樣的數據的話，直接從數據緩沖區中獲取，不需要再從硬盤獲取。

i4、日誌緩沖區
1)、日誌記錄數據庫的所有修改信息，日誌信息首先產生於日誌緩沖區。
2)、當日誌緩沖區的日誌數據達到一定數量時，由後臺進程將日誌數據寫入日誌文件中。
3)、相對來說，日誌緩沖區對數據庫的性能影響較小。
eg、UPDATE emp SET empno=7935 WHERE empno=7934;首先在日記緩沖區中被記錄，某個時候(三種情況；一、日誌緩沖區中的記錄達到1M 二、每隔3秒 三、日誌緩沖區已經用了三分之一，滿足其中任意一項就可以)把日誌緩沖區中的這些記錄寫到在線日誌中去。

i5、Large池
為了進行大的後臺進程操作而分配的內存空間，主要指備份恢復、大型IO操作、並行查詢等。

i6、Stream池
為了stream應用而分配的內存空間，高級復制技術一部分。

i7、JAVA池
為了java應用而分配的內存空間。

7、PGA(Process Global Area): 程序全局區
i0、程序全局區(PGA)包含單個服務器進程所需的數據和控制信息，比如每個session傳入的SQL綁定變量、以及對該session進行控制的控制信息。如果該session進行了排序或hash連接操作，也會使用PGA中的內存。
i1、PGA是在用戶進程連接到數據庫並創建一個會話時自動分配的，保存每個與Oracle數據庫連接的用戶進程所需的信息
i2、共享連接模式和專用連接模式，PGA的管理方式不同。
大多情況下，采用專用連接模式。其產生的用戶進程和服務器進程後面講述

8、oracle進程：用戶進程、服務器進程(影子進程，相對用戶進程而言)、後臺進程
i、用戶進程是一個需要與oracle服務器進行交互的程序。當用戶運行一個應用程序準備向數據庫服務器發送請求時，即創建了用戶進程。用戶進程位於客戶端，服務器進程、後臺進程位於服務器端。
ii、服務器進程用於處理連接到該實例的用戶進程的請求。當用戶連接至oracle數據庫實例創建會話時，即產生服務器進程。
iii、後臺進程是Oracle數據庫為了保持最佳系統性能和協調多個用戶請求而設置的。Oracle實例啟動時即創建一系列後臺進程。

10、用戶進程和服務器進程
i、對專用連接來說，用戶在客戶端啟動了一個應用程序，例如sql*plus，就是在客戶端啟動一個用戶進程；與oracle服務器端連接成功後，會在服務器端生成一個服務器進程，該服務器進程作為用戶進程的代理進程，代替客戶端執行各種命令並把結果返回給客戶端。9i、10g、11g都使用專用連接。
ii、用戶進程一旦中止，服務器進程立刻中止。
iii、SGA對所有用戶共享，PGA不共享。

11、會話
i0、會話是用戶與 Oracle 服務器的單個連接
i1、當用戶與服務器建立連接時創建會話
i2、當用戶與服務器斷開連接時關閉會話
i3、從v$session中查詢會話信息，SELECT * FROM v$session;

12、後臺進程
i0、PMON 進程監控進程，監控用戶進程是否正常。
1)、清理出現故障的進程。
2)、釋放所有當前掛起的鎖定。
3)、釋放故障進程使用的資源。
i1、SMON 系統監控進程，實時監控整個oracle狀況。
1)、在實例失敗之後，重新打開數據庫時自動恢復實例。
2)、整理數據文件的自由空間，將相鄰區域結合起來。
3)、釋放不再使用的臨時段。
i2、DBWR 數據寫入進程
1)、管理數據緩沖區，將最近使用過的塊保留在內存中。
2)、將修改後的緩沖區數據寫入數據文件中。
i3、LGWR 日誌寫入進程
1)、負責將日誌緩沖區中的日誌數據寫入日誌文件。
2)、系統有多個日誌文件，該進程以循環的方式將數據寫入文件。
i4、CKPT檢查點進程
1)、為了防止實例崩潰，為了盡快進行實例恢復的進程。
2)、檢查點包括兩種：完全檢查點、增量檢查點。
3)、完全檢查點只有下面兩種情況下被觸發：
1，用戶發出alter system checkpoint；
2，除了shutdown abort以外的其他方式正常關閉數據庫。
3)、增量檢查點觸發情況：
1，每隔三秒。
2，在線日誌切換。
DBWR、LGWR、CKPT之間如何協調工作的？
i5、查看進程信息
1)、從v$process中查詢啟動的後臺進程信息
2)、查看啟動了幾個DBWR進程
select * from v$process where program like ‘%DBW%‘;
查看DBWR進程個數: show parameter db_wr，DBWR進程個數跟臟數據的產生有一定的影響。
修改DBWR進程個數:
alter system set db_writer_processes=3 scope=memory; --會報"無法修改指定的初始化參數"錯誤
alter system set db_writer_processes=3 scope=spfile;--修改成功，下次啟動時才生效
3)、查看啟動了幾個ARC進程
select * from v$process where program like ‘%ARC%‘;

13、9i中的自動PGA管理
i、前提是：必須設置初始化參數workarea_size_policy為AUTO。
ii、自動PGA管理，DBA根據數據庫的負載情況，估計所有的session大概需要消耗的PGA的總的大小，然後把該值設置成初始化參數pga_aggregate_target，Oracle就會自動調整每個session的PGA的大小。

14、10g中的自動SGA管理
i、自動SGA管理，即ASMM，Automatic Shared Memory Management。只為SGA分配一個總的大小就可以了，不必像9i那樣具體分配SGA中的每一個部分的大小。
ii、在設置初始化參數statistics_level為typical或all，才可以啟動ASMM。然後可以使用10g提供的一個新的初始化參數sga_target來定義了整個SGA的大小。
iii、為此，10g有一個新的後臺進程MMAN，即memory manager，用於進行自動SGA管理。
iiii、註意另一個後臺進程MMON，即memory monitor，用於自動統計信息收集。

15、11g中的自動內存管理
i1、自動內存管理，即AMM，Automatic Memory Management。只為Oracle的使用整體分配一個總的內存大小就可以了，不必像10g那樣具體分配SGA和PGA的大小。
i2、初始化參數statistics_level為typical或all，才可以啟動AMM。
show parameter statistics_level; --查看AMM
show parameter memory; --查看整個oracle占用了多大內存
alter system set memory_max_target=900m;--設置內存最大可以達到多大
i3、新的初始化參數memory_target來定義了整個內存的大小，即SGA加上PGA的總的大小。
alter system set memory_target=500m; --memory_target設置的值要不大於memory_max_target
i4、新的初始化參數memory_max_target來定義了memory_target最大可以達到的值。
alter system set memory_max_target=900m scope=spfile; --下次啟動生效，scope=spfile不能省略否則報錯
i5、註意：如果使用AMM，則sga_target和pga_aggregate_target的值應該設置成0。
show parameter sga_target;
show parameter page_aggregate_target;
alter system set sga_target=0m;
alter system set pag_aggregate_target=0;
i6、11g中的後臺進程MMAN，用於進行自動內存管理。

16、oracle數據庫結構
i、Oracle數據庫由操作系統文件組成，這些文件為數據庫信息提供實際物理存儲區。
ii、Oracle 數據庫包括邏輯結構和物理結構；
物理結構包含數據庫中的一組操作系統文件；
邏輯結構指數據庫創建之後形成的邏輯概念之間的關系。

17、物理結構
物理組件就是Oracle數據庫所使用的操作系統物理文件。我們可以在D:\dev\oracle\product\10.2.0\oradata\orcl目錄下進行查看，在生產環境中不同的文件放在不同的目錄，根據用戶訪問的頻繁情況來做決定。
1)、主要物理文件可分為三類：
i、數據文件：數據文件用於存儲數據庫數據，如表、索引數據等。
ii、控制文件：控制文件是記錄數據庫物理結構的二進制文件。
iii、在線日誌文件：記錄對數據庫的所有修改信息，用於故障恢復。
註意：丟失這些文件，數據庫不可以繼續運行，需要進行介質恢復。

2)、非主要物理文件包括：
參數文件、密碼文件、告警和跟蹤文件、歸檔日誌文件、備份文件。
參數文件分為pfile文件和spfile文件，位於ORACLE_HOME\DATABASE目錄下，9i開始默認不使用sfile文件，如spfileorcl.ora文件。
密碼文件：sys用戶密碼，位於ORACLE_HOME\DATABASE目錄下，如pwdorcl.ora文件。
查看是否有歸檔日誌：archive log list。
ORACLE_HOME: D:\dev\oracle\product\10.2.0\db_1
註意：丟失這些文件，數據庫仍然可以繼續運行，不需要進行介質恢復。

18、邏輯結構
數據庫的邏輯結構是從邏輯的角度分析數據庫的組成。
Oracle 的邏輯組件包括：數據庫->表空間->段->區->數據庫->模式。

19、表空間
i1、表空間是數據庫中最大的邏輯單位，一個 Oracle 數據庫至少包含一個表空間，就是名為SYSTEM的系統表空間。
i2、每個表空間是由一個或多個數據文件組成的，一個數據文件只能與一個表空間相關聯。
i3、表空間的大小等於構成該表空間的所有數據文件大小之和。
i4、創建表空間的語法是：
CREATE TABLESPACE tablespacename
DATAFILE ‘filename‘ [SIZE integer [K|M]]
[AUTOEXTEND [OFF|ON]];
i5、默認表空間
1)、默認包含如下表空間(從v$tablespace中查看)：SYSTEM、SYSAUX、TEMP、UNDOTBS1、USERS、EXAMPLE。
2)、SYSTEM是系統表空間，存放系統的最基本的信息，如果SYSTEM表空間壞掉，Oracle將無法啟動。
3)、SYSAUX從10g中引入，作為SYSTEM的輔助表空間，用以減少SYSTEM表空間的負荷 。以前其他表空間中的一些組件，現在放到SYSAUX表空間中了。比如，以前SYSTEM表空間中LogMiner、以前SYSTEM表空間中Logical Standby、Spatial、以前DRSYS表空間中Oracle Text等。
i6、TEMP是臨時表空間，當排序不能在分配的空間中完成時，就會使用磁盤排序的方式，即在Oracle實例中的臨時表空間中進行。
UNDOTBS1是撤銷表空間，是UNDO類型的表空間，保存用戶進行DML操作中，修改前的數據。
USERS是數據庫默認的永久表空間。
EXAMPLE是數據庫測試用例所涉及的表的所屬表空間。
i7、select * from dba_data_files;--查看表空間的具體信息
select * from v$tablespace;--查看表空間

20、段、區、數據庫、模式
i、段，ASSM 自動段存儲管理
1)、段是構成表空間的邏輯存儲結構，段由一組區組成。
2)、按照段所存儲數據的特征，將段分為若幹種類型，主要有數據段、索引段、回退段和臨時段。
ii、區
1)、區為段分配空間，它由連續的數據塊組成。
2)、當段中的所有空間已完全使用時，系統自動為該段分配一個新區。
3)、區不能跨數據文件存在，只能存在於一個數據文件中。
iii、數據庫
1)、數據塊是Oracle服務器所能分配、讀取或寫入的最小存儲單元。
2)、Oracle服務器以數據塊為單位管理數據文件的存儲空間。
3)、show parameter db_block_size; --查看數據塊大小
iiii、模式，等同於用戶
1)、模式是對用戶所創建的數據庫對象的總稱。
2)、模式對象包括表、視圖、索引、同義詞、序列、過程和程序包等

ORACLE 體系結構