数据块详解

数据库的逻辑结构包括：数据块，区，段，表空间。

Oracle数据块是Oracle数据库存储基础，有磁盘空间的若干字节组成，数据块是oracle数据库的最小逻辑单元，可以定义数据块为2k、4k、8k、16k、32k甚至更大，默认oracle

块大小是8k，通常我们称为oracle块。当然正常情况下oracle块应该是os块的整数倍，当然具有标准大小的块叫做标准块，和标准块不同的块叫做非标准块。同一个数据库中，当然指的是9i以后，支持同一个数据中同时使用标准块和非标准块。

       Oracle块大小设置在初始化参数文件里面（init.ora）中的db_block_size中设置，块是处理update、insert、select数据事务的最小单位，当用户从表中选择数据时，将在oracle块上读取或是提取数据。意思就是说：os每次执行i/o时候，是以os的块为单位；oracle每次执行i/o时候，是以oracle块为单位。

 

总结为一下几点：

•    最小的 I/O单元

•    包含一个或多个 OS 块

•    DB_BLOCK_SIZE

•    数据库创建时设置, 数据库创建后不能更改

 

Oracle数据块的大小设置意见：

1、  如果行较小且访问随机，则选择小的块尺寸

2、  如果行小且访问连续的，或者有较大的行，则选择较大尺寸的块。

 就是说看我们的业务系统。

 

数据块结构

块结构说明如下：

块头：存放一些基本信息，如物理位置，块所属的段类型（数据段、索引段、回滚段等）

表目录：如果块中存储的数据为表数据，则表目录中保存这个表的相关信息

行目录：如果块中存储的数据为表数据，则行目录中保存数据行的相关信息。

块头、表目录和行目录组成块的头部信息（overhead），这部分不存数据库中实际的数据，而是用来记录该块的逻辑结构，而且这部分占用的空间不是固定的，大约在84-107字节之间。

行记录：真正存放数据的区域，这部分空间已被使用。

空闲空间：未使用的区域，用于新行的插入或者已经存在行的更新。（这里有个概念行迁移：就是当update操作时，块中空闲的空间不够保存修改的数据，那么记录就将保存到另一个拥有足够空间的块中，而只在原块上保留一条指向新块的rowid，这就是行迁移row migration）

空闲空间的管理

       对于块中的自由空间，Oracle提供两种管理方式：自动管理，手动管理

       行链接和行迁移（Row Chaining and Migrating）

 

       行链接（Row Chaining）：如果我们往数据库中插入（INSERT）一行数据，这行数据很大，以至于一个数据块存不下一整行，Oracle就会把一行数据分作几段存在几个数据块中，这个过程叫行链接（Row Chaining）。

        如果一行数据是普通行，这行数据能够存放在一个数据块中；如果一行数据是链接行，这行数据存放在多个数据块中。

    行迁移(Row Migrating)：数据块中存在一条记录，用户执行UPDATE更新这条记录，这个UPDATE操作使这条记录变长，这时候，Oracle在这个数据块中进行查找，但是找不到能够容纳下这条记录的空间，无奈之下，Oracle只能把整行数据移到一个新的数据块。原来的数据块中保留一个“指针”，这个“指针”指向新的数据块。被移动的这条记录的ROWID保持不变。行迁移的原理如下图所示：

    无论是行链接还是行迁移，都会影响数据库的性能。Oracle在读取这样的记录的时候，Oracle会扫描多个数据块，执行更多的I/O。而且是成倍加大i/o。

1）Oracle使用位图（bitmap）来管理和跟踪数据块，这种块的空间管理方式叫“自动管理”。自动管理有下面的好处：

◆易于使用

◆更好地利用空间

◆可以对空间进行实时调整

2）块中自由空间的手动管理（手动管理比较复杂）

用户可以通过PCTFREE, PCTUSED来调整块中空间的使用，这种管理方式叫手动管理。相对于自动管理，手动管理方式比较麻烦，不容易掌握，容易造成块中空间的浪费。

PCTFREE参数用于指定块中必须保留的最小空闲空间百分例。之所以要预留这样的空间，是因为UPDATE时，需要这些空间。如果UPDATE时，没有空余空间，Oracle就会分配一个新的块，这会产生行迁移（Row Migrating）。

PCTUSED也是用于设置一个百分比，当块中已使用的空间的比例小于这个百分比的时候，这个块才被标识为有效状态。只有有效的块才被允许插入数据。