Oracle软件结构

Oracle软件结构
Oracle数据库的软件结构有成为例程结构。在启动数据库的时候Oracle首先要在内存中获取、划分、保留各种用途的的区域，运行各种用途的后台进程，即创建一个里程（instance）。然后再由例程装载、打开数据库。当用户链接到数据库并使用数据库的时候，用户实际上是链接到该数据库的例程，例程用SID来区分。

Oracle内存结构
 1、SGA(System Global Area)系统全局区
  1.1 数据高速缓存
  数据高速缓存保存的是最近从数据文件中读取的数据块，其中的数据可以被所有用户共享。当被访问的数据只在数据文件中的时候，Oracle将读取磁盘上的数据文件，然后将其放入数据高速缓存中，再对数据进行处理；如果被访问的数据已经存在于数据高速缓存中，Oracle将直接使用数据高速缓存中的数据，而不必再从磁盘上读取数据文件了。
  数据高速缓存是由许多大小相等的缓存快组成的：
   A.脏缓存块。脏缓存块中保存的是已经修改过的缓存块。当一条SQL语句对某个缓存块中的数据修改后，这个缓存块就被标记为脏缓存块。它们是迟早要通过DBWR进程写入到数据文件中的。
   B.空闲缓存块。空闲缓存块中没有数据，它等待被写入数据。
   C.命中缓存块。命中缓存块保存的是最近正在被访问的缓存块，命中缓存块将始终保留在数据高速缓存中，不会被写入数据文件。
  Oracle通过两个列表来管理上述缓存块
   A.DIRTY列表保存已经被修改但还未写入数据文件的脏缓存块
   B.LRU（Least Recently Used）列表保存所有空闲缓存块、命中缓存块、以及还没有被移入DIRTY列表的脏缓存块。Oracle在将数据文件中的数据块复制到高速缓存中之前，必须现在数据高速缓存中找到空闲的缓存块以便容纳该数据块。所以Oracle将从LRU列表的尾部开始搜索，直到找到所需要的空闲块为止。在搜索LRU列表的时候，如果先找到的是脏缓存块，就将其移到DIRTY列表中，然后继续搜索。如果搜索到的是空闲缓存块，就将数据写入其中，然后将该缓存块移入到LRU列表头部。如果没有搜索到足够的空闲缓存块，即不能将所有数据块都写入到对应的空闲缓存块中，则Oracle先停止对LRU的搜索，激活DBWR进程，开始将DIRTY列表选中的脏缓存块写入到数据文件中。已经被写入到数据文件的脏缓存块将变成空闲缓存块，并被放入LRU列表中。

  1.2 重做日志高速缓存
  重做日志告诉缓存用于存储重做记录的缓存。为了加快访问速度和工作效率，重做记录并不直接写入磁盘的重做日志文件中，而是首先写入重做日志高速缓存，当重做日志高速缓存中的记录达到一定数量后，再由LGWR进程将其写入重做日志文件中。当出现重做日志切换时，有ARCH将重做日志文件中的数据吸入归档日志文件中，以作为备份。
  重做日志高速缓存的大小是由LOG_BUFFER初始化参数决定的
   SQL> show parameter log_buffer;

   NAME                                 TYPE        VALUE
   ------------------------------------ ----------- ------------------------------
   log_buffer                           integer     2927616
  通过数据字典V$SYSSTAT，可以查询用户进程等待重做日志缓存的次数

   SQL> select name,value from v$sysstat
     2  where name='redo buffer allocation retries';

   NAME                                                    VALUE
   -------------------------------------------------- ----------
   redo buffer allocation retries                              0

  1.3共享池
  共享池保存了最近执行的SQL语句、PL/SQL程序和数据字典信息，是对SQL语句和PL/SQL程序进行语法分析、编译执行的内存区。主要由数据字典缓存和库缓存组成。
  数据字典缓存：该缓存中保存了最常使用的数据字典信息，如数据库用户的账户、数据库的结构信息等。
  库缓存：库缓存的目的就是保存最近解析过的SQL语句和PL/SQL程序，这样Oracle在执行一条SQL语句或者PL/SQL程序之前，先在库缓存中进行搜索，查看他们是否被解析过。
  共享池的大小是由SHARED_POOL_SIZE初始化参数指定的
  查看共享池的大小
   SQL> show parameter shared_pool_size

   NAME                                 TYPE        VALUE
   ------------------------------------ ----------- ------------------------------
   shared_pool_size                     big integer 0
  查询共享池中数据字典缓存的成功和失败次数

   SQL> select sum(gets),sum(getmisses) from v$rowcache;

    SUM(GETS) SUM(GETMISSES)
   ---------- --------------
       132499           7441
  1.4大池
  大池是为大内存的操作而提供的相对独立的内存空间，是一个可选的内存结构。
  需要大量内存的操作包括：
  A.数据库备份和恢复
  B.具有大量排序操作的SQL语句
  C.并行化的数据库操作

  大小由LARGE_POOL_SIZE决定

   SQL> show parameter large_pool_size

   NAME                                 TYPE        VALUE
   ------------------------------------ ----------- ------------------------------
   large_pool_size                      big integer 0

  1.5java池
  java池是为了对java语言的支持。大小由JAVA_POOL_SIZE决定

   SQL> show parameter java_pool_size

   NAME                                 TYPE        VALUE
   ------------------------------------ ----------- ------------------------------
   java_pool_size                       big integer 0
 2、PAG（Program Global Area）程序全局区
 PGA区是在用户进程链接到数据库，并创建一个对应的会话时，由Oracle为服务进程分配的，专门用于当前用户会话的内存区，这个内存区是非共享的。
  2.1排序区。排序区用于存放排序操作所产生的临时数据，大小有sort_area_size定义。
  2.2会话区。保存会话所具有的权限、角色、性能统计信息。
  2.3游标区
  2.4堆栈区。保存会话中的绑定变量、会话变量以及sql语句运行时的内存结构等信息。