ORACLE入門之資料庫儲存結構簡介

ORACLE資料庫儲存結構簡介

我們知道資料庫是儲存資料的容器，它的主要功能是儲存和共用資料。在這篇文章中，我們對資料庫存放資料的基礎知識進行了介紹。

首先，oracle資料庫的儲存結構可以分為邏輯儲存結構和實體儲存體結構,對於這兩種儲存結構，oracle是分別進行管理的。
    邏輯儲存結構：oracle內部的組織和管理資料的方式。
  實體儲存體結構：oracle外部（作業系統）組織和管理資料的方式。

接下來我們對上面的兩種結構進行詳細的介紹。
1.邏輯儲存結構：

oracle在邏輯上將儲存的資料劃分為一個個小單元來進行儲存和維護，更高一級的邏輯儲存結構都是由這些基本的小單元組成的。
邏輯結構類型按照尺寸從小到大分可分為：塊(block)-->區(extent)-->段(segment)-->資料表空間(tablespace)

    塊：Oracle用來管理儲存的最小單元，也是最小的邏輯儲存結構。Oracle資料庫在進行輸入輸出時，都是以塊為單位進行讀寫操作的。我們建議資料區塊的尺寸為作業系統塊尺寸的整數倍（1、2、4等）。另外，塊的大小是在建立資料庫的時候決定的，之後不能修改。當然,oracle同時也支援不同的資料表空間擁有不同的資料區塊尺寸。下面，我們對塊的結構進行一些介紹。
    塊的頭部資訊區：
        塊頭：包含塊的一般屬性資訊 如塊的物理地址、塊所屬的段的類型
        表目錄：如果塊中儲存的資料是表資料， 則在表目錄中儲存塊中所包含的表的相關資訊
        行目錄：行記錄的相關資訊 如ROWID
    塊的儲存區：主要包含空閑空間和已經使用的空間。Oracle主要是通過下面的兩個參數對這部分空間進行管理的
        PCTFREE參數：指定塊中必須保留的最小空閑空間比例。當塊中的空閑儲存空間減少到PCTFREE所設定的比例後，Oracle將塊標記為不可用狀態，新的資料行將不能被加入到這個塊。
        PCTUSED參數：制定一個百分比，當塊中已經使用的儲存空間降低到這個百分比只下時，這個塊才被重新標記為可用狀態。
        請注意：以上兩個參數既可以在資料表空間層級進行設定，也可以在段層級進行設定。段層級的設定優先權更高。

    區：比塊高一級的邏輯儲存結構 由連續的塊組成，它是oracle在進行儲存空間的分配和回收的最小單位。在建立具有獨立段結構的資料庫物件時，例如表、索引等，Oracle會為資料庫物件建立一個資料區段，並為資料區段分配一個‘初始區’。後續區的分配方式，則根據表的空間管理辦法不同，而採用不同的分配方式，例如autoextent，uniform size 或者在建立表或資料表空間時設定default storage 子句。另外，使用者還能夠通過執行下面的命令來回收表、索引等對象中未使用的區：
SQL>alter table table_name deallocate unused;
    段：由多個區組成，這些區可以是連續的，也可以是不連續的。當使用者在資料庫中建立各種具有實際儲存結構的對象時（儲存有資料的對象），比如表、索引等，Oracle將為這些對象建立“段”。 一般一個對象只擁有一個段。在建立段時，可以為它指定PCTFREE、PCTUSED等參數來控制其中的塊的儲存空間管理方式，也可以為它指定INITIAL、NEXT、PCTINCREASE等儲存參數，以指定其中區的分配方式。如果沒有為段指定這些參數，段將自動繼承資料表空間的相應參數。不同類型的資料庫物件擁有不同類型的段：
        資料區段：儲存表中的記錄
        索引段：索引中的索引條目
        臨時段：在執行查詢等操作時，Oracle可能會需要使用到一些臨時儲存空間，用於臨時儲存解析過的查詢語句以及在排序過程中產生的臨時資料。
        復原段：儲存復原資料。

  資料表空間：最進階的邏輯儲存結構，資料庫是由多個資料表空間組成的。在建立資料庫時會自動建立一些預設的資料表空間，例如 SYSTEM資料表空間，SYSAUX資料表空間等。通過使用資料表空間，Oracle將所有相關的邏輯結構和對象組合在一起。我們可以在資料表空間層級指定儲存參數，也可以在短層級指定。下面我們列出常見的資料表空間，和他們所儲存的資訊：
      資料資料表空間：用於儲存使用者資料的普通資料表空間。
      系統資料表空間：預設的資料表空間，用於儲存資料字典（一組儲存資料庫自身資訊的內部系統資料表和視圖，及用於Oracle內部使用的其他一些對象），儲存所有的PL/SQL程式的原始碼和解析代碼，包括預存程序和函數、包、資料庫觸發器等，儲存資料庫物件（表、視圖、序列）的定義。
      復原資料表空間：用於存放復原段,每個執行個體最多隻能使用一個撤銷資料表空間
      暫存資料表空間：儲存SQL執行過程中產生的臨時資料
最後，我們可以用下面的比喻來描述邏輯結構關係：
塊 ：一張張白紙 ---> 區：白紙組成的本子---> 段：多個本子放到一個檔案袋中---> 資料表空間：檔案櫃（存放多個檔案袋）

2. oracle實體儲存體結構
Oracle資料庫邏輯上由一個或多個資料表空間組成，每個資料表空間在物理上由一個或多個資料檔案組成，而每個資料檔案是有資料區塊構成的。所以，邏輯上資料存放在資料表空間中，而物理上儲存在資料表空間所對應的資料檔案中。我們可以用這張圖來描述資料檔案和資料表空間的關係。

構成資料庫物的物理檔案主要有三種：
      資料檔案：存放資料庫資料。 
      控制檔案：存放資料庫的基本資料，告訴資料庫到哪裡找到資料檔案和重做記錄檔等。對資料庫的成功啟動和正常運行是很重要的。
      重做記錄檔：存放對資料的改變。至少兩組，Oracle以迴圈方式來使用它們。