第六篇 再述oracle数据库体系结构 之二:逻辑结构

第六篇 再述oracle数据库体系结构 之二:逻辑结构
    oracle的逻辑结构包括表空间(tablespace)，段(segment),数据块(data block)以及模式对象(schema)。
    oracle数据库在逻辑上是由多个表空间组成的，表空间在物理上包含一个或多个数据文件。而数据文件大小是块大小的整数倍；表空间中存储的对象叫段，比如数据段，索引段，和回退段。段由区组成，区是磁盘分配的最小单位。段的增大是通过增加区的个数来实现的。每个区的大小是数据块大小的整数倍，区的大小可以不相同；数据块是数据库中最小的I/O单位，同时也是内存数据缓冲区的单位，及数据文件存储空间单位。块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE设置，其值应设置为操作系统块大小的整数倍。

一、表空间
1.什么是表空间？
    表空间是数据库中最大的逻辑单位，每一个表空间由一个或多个数据文件组成，一个数据文件只能与一个表空间相联系。每一个数据库都有一个SYSTEM表空间，该表空间是在数据库创建或数据库安装时自动创建的，用于存储系统的数据字典表，程序系统单元，过程函数，包和触发器等，也可用于存储用户数据表，索引对象。
    表空间具有在线(online)和离线(offline)属性，可以将除SYSTEM和RBS以外的其他作何表空间置为离线。
    查询表空间的文件信息：SELECT * FROM DBA_DATA_FILES。查询表空间的空闲空间信息：SELECT * FROM DBA_FREE_SPACE。若表空间的剩余空间不够，可以重新设置数据文件的大小：ALTER DATABASE DATAFILE 'filenamespec' RESIZE 500m。查询数据库中的表空间信息：SELECT * FROM DBA_TABLESPACE。

2.表空间的特性
a.限制用户可以使用的磁盘空间大小
SQL>ALTER USER user1 QUOTA 100M ON tablespace1
b.设置为离线、在线、只读、读写
SQL>ALTER TABLESPACE tbs1 ONLINE;
SQL>ALTER TABLESPACE tbs1 OFFLIKE;
SQL>ALTER TABLESPACE tbs1 READ ONLY;
SQL>ALTER TABLESPACE tbs1 READ WRITE;
　　注意，在表空间被设置为READ ONLY或OFFLINE之后，该表空间数据文件的同步信息将不能改变，从而会造成不同步。在表空间置为READ WRITE或ONLINE之后，使用命令ALTER SYSTEM SWITCH LOGFILE强制执行多次日志切换后，系统自动保持所有数据文件的同步。
　　不能将SYSTEM表空间置为READ ONLY或OFFLINE。如果undo空间中已经创建了回退段，且该回退段的状态为ONLINE，则undo表空间不能设置为READ ONLY或OFFLINE。
c.备份与恢复表空间
　　数据库备份时，可以只备份一个独立的表空间。表空间备份可以在线执备份也可以离线冷备份。
d.优化I/O性能，应将表空间中的各数据文件放在不同的磁盘以平衡I/O。

3.临时表空间
　　临时表空间用于为用户排序的ORDER BY语句使用。创建数据库时可以指定数据库的默认临时表空间。在创建用户的时候可以指定用户的默认临时表空间。
SQL>CREATE USER fey IDENTIFIED BY 12345 TEMPORARY TABLESPACE temp;
　　在oracle8i中，如果创建用户时未指出用户的临时表空间，系统使用SYSTEM表空间作为该用户的临时表空间。而在oracle10g中，如果创建用户时未指出用户的临时表空间，系统使用TEMP表空间作为该用户的临时表空间。

二、段
　　数据库的段可以分为四类：数据段、索引段、回退段、临时段。
1.数据段
　　数据段是用于存储数据的段，他存储在数据表空间中。每一个表都有一个数据段（聚簇除外），表的数据存储在数据段中，默认情况下段名与表名相同。以下语句查询段的信息：
SQL>SELECT SEGMENTNAME,TABLESPACE,NAME,BYTES,BLOCKS FROM USER_EXTENTS;

2.索引段
　　索引段用于存储索引，以下语句查询索引信息：
SQL>SELECT * FROM ALL_INDEXS
SQL>SELECT * FROM USER_INDEXS

3.回退段
　　回退段用于存储用户数据修改之前的值，因而可以在特定条件下回退数据。回退段与事务是一对多的关系，一个事务只能使用一个回退段，而一个回退段可存放一个或多个事务的回退数据。
　　在oracle8i及之前的版本中,管理回退段是项很复杂的工作，管理员需要根据每个事务的大小和事务数量来确定、计算回退段的数量及存储参数，在oracle9i之后，oracle增加了undo表空间，由系统自动管理它。从此不再需要考虑对回退段的管理。参数undo_management决定数据库使用的是回退段还是undo表空间，其值为auto表示使用undo表空间自动管理,manual表示手动管理回退段。

4.临时段
　　临时段用于order by语句的排序以及一些汇总。

三、区
　　区是磁盘空间分配的最小单位。磁盘按区划分，每次至少分配一个区。区存储于段中，它由连续的数据块组成。
　　一个段中，最小的区的个数是由参数MINEXTENTS来确定。参数MAXEXTENTS决定一个数据段中的区的最大个数。这些参数是可以在线动态修改的。
　　区的分配过程中，每次至分配５个区，如果所剩的空闲空间不够５个区，就会出现错误：ORA-01653。
　　可以通过字典dba_tablespace查询表空间中区的信息。可以通过字典user_table查询段中区的信息。可以通过字典user_extents查询区的分配状况。

四、数据块
　　数据块是数据中中最小的数据组织单位与管理单位，是数据文件磁盘存储空间单位，也是数据库I/O 的最小单位，数据块大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定，不同的oracle版本DB_BLOCK_SIZE的默认值是不同的。
　　9i以前的版本只能设定一种块大小，在9i及10g中，可以设定多种块大小，不同表空间可以指定不同的块大小。

五、模式对象
　　模式对象是一种应用，包括：表、视图、聚簇、索引序列生成器、同义词、哈希、程序单元、数据库链等。模式对象以后在oracle schema专栏中详细说明。