Oracle体系结构概述与SQL解析剖析

Oracle服务器

是一个数据库管理系统，它提供了一种全面、开放、集成的方法来管理信息。

Oracle服务器由Oracle数据库和Oracle实例组成。

oracle数据库软件和Oracle数据库软件可以分开存储。oracle数据库软件一般存放在oralce服务器的本地硬盘上，而Oracle数据库实例所对应的文件（.ctl、.log、.dbf）一般存放在存储服务器上。

一个常用的冗余结构如下图所示：

体系结构图

存储服务器

一个Oracle数据库可以对应多个数据库实例。对于数据库实例a、b，和数据库db1，如果有1万个用户连接数据库db1，则其中5千个用户连接到实例a，5千个用户连接到实例b（RAC技术）。

与Oracle相关联的内存结构包括：

SGA是包含了数据库实例控制信息和数据的内存区。

其中，我们需要着重关心的是共享池（Share Pool）和数据库缓冲区高速缓存（Database buffer cache）。

对于每一个用户进程，oracle服务器都会建立一个与之对应的服务器进程。也就是说当前如果有100个用户与oracle服务器进行连接，那么，oracle将建立100个服务器进程来处理用户连接。

控制文件：记录了各文件存放的位置以及当前的运行状态；
数据文件：存放数据；
重做日志文件：对数据文件所有的修改记录；
系统监视器： 出现故障后，在启动实例时执行崩溃恢复任务，对共享池中存在的内存碎片进行整理。
进程监视器： 用户进程失败时，执行进程清理任务；对sql process进行整理。
数据库写进程：将数据库缓冲区高速缓存中修改后的的数据块写入数据文件；
日志写进程：

触发条件：
- 当某个事务提交时
- 当重做日志缓冲区中变化的记录超过1MB时
- 当重做日志缓冲区中所存的记录已超过缓冲区容量的1/3
- 在DBWR将数据库高速缓冲区中修改过的数据块写到数据文件之前
- 每3秒钟
归档进程： 发生日志切换时将重做日志文件复制到归档存储器

检查点： 通过更新所有数据文件的和控制文件指出新的检查点

Oracle数据库服务器由Oracle数据库和Oracle实例组成，Oracle实例由系统全局区SGA的内存结构和后台进程组成。这些后台进程可以处理运行实例时所涉及到的大量后台任务。

缓存命中率： 命中率低一定有问题，命中率高不一定没问题。

比起缓存命中率，我们更关心每秒物理读。

sql process 将表读到内存中，然后再对表进行修改。Oracle数据库对dbf文件的修改都会强日志。

数据库写进程（DBWn）负责将修改后的数据写入数据文件dbf。

日志写进程（LGWR）将日志写入日志文件。

（单一职责原则）

软解析： 从高速缓存中获取执行计划

硬解析：对SQL process接收到的SQL进行解析，判断sql语法，查询的表是否存在，是否有权限，判断如何执行（挑出最优的执行计划作为执行计划，最费时间，耗费CPU，I/O资源）；

SQL Process执行sql后，会将数据放入高速缓存，再由DBRn和LGER分别写入数据文件dbf和日志文件log。因此，对于用户来说，数据库响应快慢由SQL Process直接影响。哪怕DBRn和LOWR两个进程再繁忙，用户也是感受不到的。

算法：使用最近最少使用算法管理缓冲区

高速缓冲区状态

空闲或未使用：实例刚启动，缓冲区为空
已连接： SQL Process正在对内存中的数据进行读写操作。其他会话正在等待
脏数据 ：缓冲中的数据和磁盘中的数据不一致（对缓冲中的数据进行了修改，但是还没有写入磁盘）。需要先将脏数据写入磁盘才能腾出缓冲区。
干净的 ：缓冲区已解除连接。如果没有再次使用当前内容（数据块），现在可以考虑立即腾出缓冲区。此时，不是缓冲区中的数据快已经同磁盘中的数据保持同步，就是缓冲区中包含对数据快的读取一致性快照。

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