1.Oracle体系结构
数据库的体系结构是指数据库的组成、工作过程与原理，以及数据在数据库中的组织与管理机制。
Oracle服务器提供开放、全面和综合的信息管理，它由Oracle数据库和Oracle实例组成。
Oracle 数据库是一个数据的集合，该集合被视为一个逻辑单元。管理数据库的后台进程和内存结构的集合称为 Oracle 实例。
2.Oracle11g的主要组件
- Oracle 实例是内存结构和后台进程的集合
- 启动Oracle 实例的过程，即：分配内存、启动后台进程
- Oracle 实例的内存包括SGA和PGA
- Oracle 实例的后台进程包括SMON、PMON、DBWR、LGWR、ARC、CKPT等。
2.1 内存结构
一般情况下，oracle使用的内存是计算机总的内存的80%，SGA占用的内存是Oracle使用内存的80%
- Oracle实例启动时分配系统全局区(SGA)。
2）当服务器进程启动时分配程序全局区(PGA)。
2.1.1 SGA(系统全局区)
数据库信息存储在SGA中，由多个数据库进程共享。
SGA包括：共享池、数据缓冲区、日志缓冲区、Large池、Java池、Stream池。
共享池
共享池是对SQL、PL/SQL程序进行语法分析、编译、执行的内存区域
共享池由库缓存和数据字典缓存组成。
共享池的大小直接影响数据库的性能。
例如：执行SQL语句select count(1) from emp;，则语法分析、编译、生成执行计划、运行执行计划等都在共享池中来完成。如果其他用户再次执行这条命令，那么Oracle会先到共享池中找该SQL的执行计划，找到的话就直接执行了，这样效率就会比较高。
但是，如果两条SQL的语法不完全一致的话，那么会共享吗?答案是：不会
例如：
-- 使用scott用户执行
select * from emp;
-- 使用system用户执行
select * from Emp;
上述两条SQL是不会共享执行计划等信息的。共享的前提是：必须语法完全一致。
数据缓冲区
用于存储从磁盘数据文件中读入的数据，所有用户共享。
服务器进程将读入的数据保存在数据缓冲区中，当后续的请求需要这些数据时可以在内存中找到，不需要再从磁盘读取，提高了读取速度。
数据缓冲区的大小对数据库的读取速度有直接的影响。
数据缓冲区对性能影响最大。
日志缓冲区
日志记录数据库的所有修改信息，日志信息首先产生于日志缓冲区。
当日志缓冲区的日志数据达到一定数量时，由后台进程将日志数据写入日志文件中。
相对来说，日志缓冲区对数据库的性能影响较小。
例如：
用户进行了update操作update emp set sal=10000;,那么首先在日志缓冲区中被记录，在满足以下三种情况中的某一种的时候，就会把日志缓冲区中这些日志写到在线日志文件中去。
1）日志缓冲区达到1M
2）日志缓冲区达到1/3
3) 发生了commit操作
日志缓冲区中不记录select操作
Large池
为了进行大的后台进程操作而分配的内存空间，主要指备份恢复、大型IO操作、并行查询等。
Stream池
为了stream应用而分配的内存空间 。
==stream:流，高级复制技术。 ==
Java池
为了java应用而分配的内存空间。
2.1.1 PGA(程序全局区)
程序全局区（PGA）包含单个服务器进程所需的数据和控制信息，比如每个session传入的SQL绑定变量、以及对该session进行控制的控制信息。如果该session进行了排序或hash连接操作，也会使用PGA中的内存。
PGA是在用户进程连接到数据库并创建一个会话时自动分配的，保存每个与Oracle 数据库连接的用户进程所需的信息。
共享连接模式和专用连接模式，PGA的管理方式不同。
大多情况下，采用专用连接模式。
SGA是共享的，但是PGA是不能共享的。
用户进程是一个需要与Oracle服务器进行交互的程序。当用户运行一个应用程序准备向数据库服务器发送请求时，即创建了用户进程。（用户进程是在客户端的）
服务器进程用于处理连接到该实例的用户进程的请求。当用户连接至 Oracle 数据库实例创建会话时，即产生服务器进程。（服务器进程位于服务器端，并且用户进程与服务器进程是一一对应的）
后台进程是Oracle数据库为了保持最佳系统性能和协调多个用户请求而设置的。 Oracle 实例启动时即创建一系列后台进程。（服务器进程位于服务器端）
对专用连接来说，用户在客户端启动了一个应用程序，例如sql*plus，就是在客户端启动一个用户进程；与oracle服务器端连接成功后，会在服务器端生成一个服务器进程，该服务器进程作为用户进程的代理进程，代替客户端执行各种命令并把结果返回给客户端。用户进程一旦中止，服务器进程立刻中止。与用户进程相对应的服务器进程也叫影子进程。
会话
会话是用户与 Oracle 服务器的单个连接
当用户与服务器建立连接时创建会话
当用户与服务器断开连接时关闭会话
从v$session中查询会话信息
2.2 后台进程
PMON进程监控进程
- 清理出现故障的进程。
- 释放所有当前挂起的锁定。
- 释放故障进程使用的资源
SMON系统监控进程
- 在实例失败之后，重新打开数据库时自动恢复实例。
- 整理数据文件的自由空间，将相邻区域结合起来。
- 释放不再使用的临时段。
DBWR数据写入进程
- 管理数据缓冲区，将最近使用过的块保留在内存中。
- 将修改后的缓冲区数据写入数据文件中。
LGWR日志写入进程
- 负责将日志缓冲区中的日志数据写入日志文件。
- 系统有多个日志文件，该进程以循环的方式将数据写入文件。
CKPT检查点进程
为了防止实例崩溃，为了尽快进行实例恢复的进程。
检查点包括两种：完全检查点、增量检查点。
完全检查点只有下面两种情况下被触发：
1.用户发出 alter system checkpoint；
2.除了shutdown abort以外的其他方式正常关闭数据库。
增量检查点触发情况：
1.每隔三秒。
2.在线日志切换。
1)查看启动的后台进程信息：v$process
2)查看启动了几个DBWR进程：select * from v$process where program like ‘%DBW%’; 个数由初始化参数db_writer_processes决定。修改个数：alter system set db_writer_processes=4 scope=spfile(下次启动才生效),查看db_writer_processes的值show parameter db_wr
3)查看启动了几个ARC进程： select * from v$process where program like '%ARC%';
2.3 9i,10g,11g各版本内存管理
9i中的自动PGA管理
前提是：必须设置初始化参数workarea_size_policy为AUTO。
自动PGA管理，DBA根据数据库的负载情况，估计所有的session大概需要消耗的PGA的总的大小，然后把该值设置成初始化参数pga_aggregate_target，Oracle就会自动调整每个session的PGA的大小。
10g中的自动SGA管理
自动SGA管理，即ASMM，Automatic Shared Memory Management。只为SGA分配一个总的大小就可以了，不必像9i那样具体分配SGA中的每一个部分的大小。
在设置初始化参数statistics_level为typical或all，才可以启动ASMM。然后可以使用10g提供的一个新的初始化参数sga_target来定义了整个SGA的大小。
为此，10g有一个新的后台进程MMAN，即memory manager，用于进行自动SGA管理。
注意另一个后台进程MMON，即memory monitor，用于自动统计信息收集。
11g中的自动内存管理
自动内存管理，即AMM，Automatic Memory Management。只为Oracle的使用整体分配一个总的内存大小就可以了，不必像10g那样具体分配SGA和PGA的大小。
初始化参数statistics_level为typical或all，才可以启动AMM。
新的初始化参数memory_target来定义了整个内存的大小，即SGA加上PGA的总的大小。
新的初始化参数memory_max_target来定义了memory_target最大可以达到的值。
注意：如果使用AMM，则sga_target和pga_aggregate_target的值应该设置成0。
11g中的后台进程MMAN，用于进行自动内存管理。
2.4 数据库结构
Oracle 数据库由操作系统文件组成，这些文件为数据库信息提供实际物理存储区。
Oracle 数据库包括逻辑结构和物理结构。
物理结构包含数据库中的一组操作系统文件。
逻辑结构指数据库创建之后形成的逻辑概念之间的关系。
2.4.1 物理结构
物理组件就是Oracle数据库所使用的操作系统物理文件。
1）主要物理文件可分为三类：
- 数据文件：数据文件用于存储数据库数据，如表、索引数据等。
- 控制文件：控制文件是记录数据库物理结构的二进制文件。
- 在线日志文件：记录对数据库的所有修改信息，用于故障恢复。
丢失这些文件，数据库不可以继续运行，需要进行介质恢
复。
在windows上，这些文件的路径为：D:appQINoradataorcl(这是我个人电脑的目录，以实际安装路径为主)
2）非主要物理文件包括：
参数文件、密码文件、告警和跟踪文件、归档日志文件、备份文件
丢失这些文件，数据库仍然可以继续运行，不需要进行介质恢复。
ORACLE_HOME:C:appQINproduct11.2.0dbhome_1（这是本人电脑路径，仅供参考）
参数文件:参数文件分为2种：pfile与spfile。windows上的路径在：$ORACLE_HOMEdatabase下
密码文件路径：windows上的路径在：$ORACLE_HOMEdatabase下
告警和跟踪文件路径:C:appQINdiag
dbmsorclorcl race
2.4.2 逻辑结构
数据库的逻辑结构是从逻辑的角度分析数据库的组成。Oracle 的逻辑组件包括：
2.4.2.1 表空间
表空间是数据库中最大的逻辑单位，一个 Oracle 数据库至少包含一个表空间，就是名为SYSTEM的系统表空间。
每个表空间是由一个或多个数据文件组成的，一个数据文件只能与一个表空间相关联。
表空间的大小等于构成该表空间的所有数据文件大小之和。
查看表空间
select * from v$tablespace;
也可以通过em控制台来查看。
创建表空间
CREATE TABLESPACE tablespacename
DATAFILE 'filename' [SIZE integer [K|M]]
[AUTOEXTEND [OFF|ON]];
默认的表空间
默认包含如下表空间（从v$tablespace中查看）：SYSTEM、SYSAUX、TEMP、UNDOTBS1、USERS、EXAMPLE
SYSTEM是系统表空间，存放系统的最基本的信息，如果SYSTEM表空间坏掉，Oracle将无法启动。
SYSAUX从10g中引入，作为SYSTEM的辅助表空间，用以减少SYSTEM表空间的负荷 。以前其他表空间中的一些组
件，现在放到SYSAUX表空间中了。比如，以前SYSTEM表空间中LogMiner、以前SYSTEM表空间中Logical Standby、Spatial、以前DRSYS表空间中Oracle Text等。
TEMP是临时表空间，当排序不能在分配的空间中完成时，就会使用磁盘排序的方式，即在Oracle实例中的临时表
空间中进行。
UNDOTBS1是撤销表空间，是UNDO类型的表空间，保存用户进行DML操作中，修改前的数据。
USERS是数据库默认的永久表空间。
EXAMPLE是数据库测试用例所涉及的表的所属表空间。
2.4.2.2 段
段是构成表空间的逻辑存储结构，段由一组区组成。
按照段所存储数据的特征，将段分为若干种类型，主要有数据段、索引段、回退段和临时段。
2.4.2.2 区
区为段分配空间，它由连续的数据块组成。
当段中的所有空间已完全使用时，系统自动为该段分配一个新区。
区不能跨数据文件存在，只能存在于一个数据文件中。
2.4.2.2 数据块
数据块是Oracle服务器所能分配、读取或写入的最小存储单元。
Oracle服务器以数据块为单位管理数据文件的存储空间。
2.4.2.2 模式
模式是对用户所创建的数据库对象的总称。
模式对象包括表、视图、索引、同义词、序列、过程和程序包等。