Oracle 存储结构

数据库是存储数据的容器，它的主要功能是保存和共享数据。

oracle数据库的存储结构能够分为逻辑存储结构和物理存储结构,对于这两种存储结构，oracle是分别进行管理的。

• 逻辑存储结构：oracle内部组织和管理数据的方式。
• 物理存储结构：oracle外部（操做系统）组织和管理数据的方式。

接下来咱们对上面的两种结构进行详细的介绍。

1.逻辑存储结构
 

图 1 Oracle 逻辑存储结构
 

图 2 Oracle 逻辑存储结构
 

如图 1和图 2 所示，oracle在逻辑上将保存的数据划分为一个个小单元来进行存储和维护，更高一级的逻辑存储结构都是由这些基本的小单元组成的。

逻辑结构类型按照尺寸从小到大分可分为：块(block)-->区(extent)-->段(segment)-->表空间(tablespace)

块（Block）

Oracle用来管理存储的最小单元，也是最小的逻辑存储结构。Oracle数据库在进行输入输出时，都是以块为单位进行读写操做的。咱们建议数据块的尺寸为操做系统块尺寸的整数倍（一、二、4等）。另外，块的大小是在建立数据库的时候决定的，以后不能修改。固然,oracle同时也支持不一样的表空间拥有不一样的数据块尺寸。下面，咱们对块的结构进行一些介绍。

块的头部信息区：

• 块头：包含块的通常属性信息 如块的物理地址、块所属的段的类型。
• 表目录：若是块中存储的数据是表数据， 则在表目录中保存块中所包含的表的相关信息。
• 行目录：行记录的相关信息 如ROWID。
• 块的存储区：主要包含空闲空间和已经使用的空间。Oracle主要是经过下面的两个参数对这部分空间进行管理的：
  * PCTFREE参数：指定块中必须保留的最小空闲空间比例。当块中的空闲存储空间减小到PCTFREE所设置的比例后，Oracle将块标记为不可用状态，新的数据行将不能被加入到这个块。
  * PCTUSED参数：制定一个百分比，当块中已经使用的存储空间下降到这个百分比如下时，这个块才被从新标记为可用状态。

注意：以上两个参数既能够在表空间级别进行设置，也能够在段级别进行设置。段级别的设置优先级更高。

区（Extent）

比块高一级的逻辑存储结构，由连续的块组成，它是oracle在进行存储空间的分配和回收的最小单位。在建立具备独立段结构的数据库对象时，例如表、索引等，Oracle会为数据库对象建立一个数据段，并为数据段分配一个‘初始区’。

后续区的分配方式，则根据表的空间管理办法不一样，而采用不一样的分配方式，例如autoextent，uniform size 或者在建立表或表空间时设置default storage 子句。

另外，用户还可以经过执行下面的命令来回收表、索引等对象中未使用的区：

SQL>alter table table_name deallocate unused;

段（Segment）

由多个区组成，这些区能够是连续的，也能够是不连续的。当用户在数据库中建立各类具备实际存储结构的对象时（保存有数据的对象），好比表、索引等，Oracle将为这些对象建立“段”。 通常一个对象只拥有一个段。

在建立段时，能够为它指定PCTFREE、PCTUSED等参数来控制其中的块的存储空间管理方式，也能够为它指定INITIAL、NEXT、PCTINCREASE等存储参数，以指定其中区的分配方式。若是没有为段指定这些参数，段将自动继承表空间的相应参数。

不一样类型的数据库对象拥有不一样类型的段：

• 数据段：保存表中的记录。
• 索引段：索引中的索引条目。
• 临时段：在执行查询等操做时，Oracle可能会须要使用到一些临时存储空间，用于临时保存解析过的查询语句以及在排序过程当中产生的临时数据。
• 回滚段：保存回滚数据。

表空间（Tablespace）

最高级的逻辑存储结构，数据库是由多个表空间组成的。在建立数据库时会自动建立一些默认的表空间，例如 SYSTEM表空间，SYSAUX表空间等。经过使用表空间，Oracle将全部相关的逻辑结构和对象组合在一块儿。咱们能够在表空间级别指定存储参数，也能够在段级别指定。

下面咱们列出常见的表空间，和它们所存储的信息：

• 数据表空间：用于存储用户数据的普通表空间。
• 系统表空间：默认的表空间，用于保存数据字典（一组保存数据库自身信息的内部系统表和视图，及用于Oracle内部使用的其余一些对象），保存全部的PL/SQL程序的源代码和解析代码，包括存储过程和函数、包、数据库触发器等，保存数据库对象（表、视图、序列）的定义。
• 回滚表空间：用于存放回滚段,每一个实例最多只能使用一个回滚表空间。
• 临时表空间：存储SQL执行过程当中产生的临时数据。

最后，咱们能够用下面的比喻来描述逻辑结构关系：
块 （一张张白纸） ---> 区（白纸组成的本子）---> 段（多个本子放到一个文件袋中）---> 表空间（存放多个文件袋的文件柜）

2.物理存储结构

Oracle数据库逻辑上由一个或多个表空间组成，每一个表空间在物理上由一个或多个数据文件组成，而每一个数据文件是由数据块构成的。因此，逻辑上数据存放在表空间中，而物理上存储在表空间所对应的数据文件中。咱们能够用下图来描述数据文件和表空间的关系。

图 3 Oracle 逻辑存储结构和物理存储结构对应关系
 

图 4 Oracle 逻辑存储结构和物理存储结构对应关系
 

构成数据库的物理文件主要有三种：

• 数据文件：存放数据库数据。
• 控制文件：存放数据库的基本信息，告诉数据库到哪里找到数据文件和重作日志文件等。对数据库的成功启动和正常运行是很重要的。
• 重作日志文件：存放对数据的改变。至少两组，Oracle以循环方式来使用它们。

更多内容请参考：《Oracle 体系结构详解》