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ORACLE数据库管理系统体系结构

参考：[1]7-36,[5]35-61

介绍ORACLE数据库管理系统的基本轮廓和程序模块结构、实例概念和组织、进程结构和功能、内存结构和用途，数据字典结构和使用、进程配置和管理、运行模式、程序接口、事务管理。

基本轮廓和程序模块结构

SQL

SQL产品+实用程序和工具

PRO产品(主语言接口)

ORACLE内核

数据字典

数据(文件或SGA中)

ORACLE基本轮廓

用户进程

服务器进程

系统全局区(SGA)

后台进程数据文件控制文件日志文件ORACLE数据库管理系统体系结构

ORACLE

ORACLE开发工具(SQL产品，可视化开发工具)

ORACLE内核代码(可重入、可共享)

SGA

数据缓冲区(数据和索引块),数据字典缓冲区(表定义等),

进程信息，封锁队列(锁空间),BI缓冲区，ARH预读块

CLN进程BIW进程ARH进程BWR进程

BI文件DB文件AI文件

ORACLE数据库系统体系结构

●数据库：存放数据的仓库，有组织的、可共享的、存储的数据集合，按数据模型组织、描述和存储、较小数据冗余度、较高数据独立性和易扩展性、可为用户共享。

●数据库实例：存取和控制数据库的软件机制，SGA(SystemGlobalArea)和ORACLE进程的组合，内存和进程用于管理数据库的数据，并为数据库用户服务。

●物理结构：由操作系统文件组成，包括数据文件(一个或多个)、重做日志文件(两个或多个)、控制文件(一个或多个)。

●逻辑结构：由表空间、段、范围、数据块、模式对象组成，通过逻辑结构控制磁盘空间的使用。

●模式对象：直接引用数据库数据的逻辑结构，包括表、视图、序列、存储过程、触发器、同义词、索引、集聚、数据库链、快照等。

数据库

数据库

OS文件

数据块

段(数据、索引、回滚、集聚、临时)

表空间

范围

ORACLE物理和逻辑实体关系图

DBMS程序模块结构

模块类别

模块名称

系统运行管理类(运行管理)

系统启停控制

存储管理

数据存取

并发控制

安全控制

完整性控制

事务管理

通信控制

数据更新

运行日志管理

语言翻译解释处理类

(数据操纵)

DDL翻译

DML处理

终端查询语言结识(交互、嵌入)

DB控制语言解释

公用定义类(数据定义)

模式定义

字模式定义

安全定义

信息格式定义

公用维护类(建立和维护)

装入

DB重构

DB恢复

统计分析

信息格式维护

工作日志

数据转储、编辑、打印

实例的基本概念

●实例：SGA+ORACLE进程(用户、服务器、后台)=ORACLE实例

●实例工作过程：

◆启动实例(分配SGA、启动ORACLE进程)

◆实例装配数据库(装配时实例查询控制文件：mount)

◆数据库准备打开(打开前，数据库为关闭状态，只有DBA可存取)

◆数据库打开(打开后，授权的用户可以存取数据库)

◆关闭数据库(先卸载数据库，后关闭实例：unmount)

●权限：DBA可以启动实例和打开数据库。

●多实例：多个实例可同时在一台计算机上运行，每个实例存取自己的物理数据库；大规模并行处理系统(MPP)中，ORACLE并行服务器(OPS)允许多个实例装配单个数据库。

进程结构

●进程：具有一定独立功能的程序对某个数据集合的一次运行活动。又称作业或任务，每个进程有其专用内存区

●关系：进程是程序的执行实例，线程是进程内部的一个执行单元—函数或类对象，每个进程至少有一个线程一主执行线程，线程间通信比进程间通信容易得多，UNIX无线程概念

●ORACLE进程：负责执行客户端和服务器端代码

●ORACLE实例：单进程实例和多进程实例

单进程ORACLE实例

单个进程负责执行客户端和服务器端代码，ORACLE实例和客户端应用程序不能分开执行，又称单用户ORACLE(如MS-DOS下的ORACLE),使用很少。

SGA

SGA

ORACLESERVER数据库应用

单进程ORACLE实例

多进程ORACLE实例

多个进程负责执行代码的不同部分，为每个连接的用户使用单独的进程，又称多用户ORACLE。用户进程执行客户端代码(应用程序或ORACLE工具代码),ORACLE进程执行ORACLE服务器代码。

用户进程

●用户运行应用程序或ORACLE工具时，建立用户进程

●连接(Connection)是用户进程和ORACLE实例间的一个通信通路(通信机制+网络软件),同一用户可多次连