3.Oracle数据结构

2022-11-25 19:17:36

1.前言

　　这里说一下Oracle的数据结构(逻辑存储架构)　　

2.Oracle的数据存储结构

　　1）表空间(tablespace) -- oracle最大的逻辑存储单位

　　2) 数据文件(data file) -- 表空间物理存储载体(裸设备除外)

　　3）段(segment) -- oracle所有占用空间的对象的总称

　　4）extent --段的组成单位

　　5）数据块(data block) -- extent 的组成单位，是oracle存储和数据操作的最小单位

3.tablespace(表空间)

　　表空间类型：

　　1）permanent:永久表空间

　　2）undo: 撤销表空间

　　3）temporary:临时表空间

　　管理方式:

　　　　段和区的管理方式是在建立表空间时确定的

　　　　段管理方式有auto和manual两种，区管理方式有本地管理和字典管理(已淘汰)两种。

　　　　注意：

　　　　1)如果system表空间是数据字典管理，其他表空间可以是数据字典管理或者本地管理local(本地)

　　　　2)字典管理可以转换为本地管理，但是对于系统表空间，要求执行一些附加步骤，比较麻烦　　　　

　　　　SQL>execute dbms_space_admin.tablespace_migragte_to_local('tablespacename');

　　基本操作：

　　1)创建表空间：

　　sql>create tablespace test datafile '/data/oracle/oradata/orcl/test01.dbf' size 10m;　

　　这里可以利用oracle提供的dbms_metadata.get_ddl包看看缺省值都给的是什么？　

SQL>set serverout on;

SQL> declare
aa  varchar2(2000);
begin
select dbms_metadata.get_ddl('TABLESPACE','TEST') into aa FROM dual;
dbms_output.put_line(aa);
end;
/  2    3    4    5    6    7  

结果：
  CREATE TABLESPACE "TEST" DATAFILE 
  '/data/oracle/oradata/orcl/test01.dbf'
SIZE 10485760
  LOGGING ONLINE PERMANENT BLOCKSIZE 8192
  EXTENT MANAGEMENT
LOCAL AUTOALLOCATE DEFAULT NOCOMPRESS  SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO

 ##关注最后一行，两个重要信息是:(1)区本地管理且自动分配空间，(2)段自动管理。

PL/SQL procedure successfully completed.
SQL>

　　2)删除表空间　　

　　SQL>drop tablespace 表空间名 including contents and datafiles;
　　contents:包括控制文件和数据字典信息，
　　datafiles:这个物理文件

　　数据库在open状态的时候不能删除如下表空间：

　　 1.system 2.active undo tablespace 3.default temporary tablespace 4.default tablespace

　　数据库在open状态的时候不能offline的表空间的是:

　　1.system 2.active undo tablespace 3.default temporary tablespace

　3)常用的查表空间命令　

1.查看表空间大小
SQL> select TABLESPACE_NAME,sum(bytes)/1024/1024 from dba_data_files group by tablespace_name;

2.查看表空间空闲大小
SQL> select TABLESPACE_NAME,sum(bytes)/1024/1024 from dba_free_space group by tablespace_name;

3.查看表空间(数据文件)是否是自动扩展
SQL> col file_name for a40;
SQL> select file_name,tablespace_name,bytes/1024/1024 mb,autoextensible from dba_data_files;

　4)建立大文件的表空间

　　small file:在一个表空间中可以建立多个数据文件(默认)

　　bigfile：在一个表空间中只能建立一个数据文件(该数据文件最大可达32T),简化对数据管理　

　　SQL> create bigfile tablespace big_tbs datafile '/u01/oradata/prod/bigtbs01.dbf' size 100m;
　　试图在该表空间下增加一个数据文件会报错
　　SQL> alter tablespace big_tbs add datafile '/u01/oradata/prod/bigtbs02.dbf' size 100m;
　　报错：ORA-32771: cannot add file to bigfile tablespace
　　查看大文件表空间：
　　SQL> select name,bigfile from v$tablespace;

　　大文件表空间

　　　　优势：

　　　　-减少数据库的数据文件个数(每个数据库64个数据文件)

　　　　-方便文件管理，不需要人工干预表空间的文件大小

　　　　-减少数据库对文件头同步开销

3.segment(段)

　　在oracle中，凡是被分配了空间的对象，都称之为段。

　　特点：

　　1）表空间在逻辑上可以对应多个段，物理上是对应的是多个数据文件，一个段比较大时可以跨多个数据文件。

　　2）创建一个表，oralce会为表创建一个(或多个)段，在一个段中保存该表的所有表数据(表数据不能跨段)

　　3）段中至少有一个初始区，当这个段数据增加使得区(extent)不够时，将为这个段分配新的后续区。

　　临时段：

　　1）临时段也叫临时表空间，一般用作排序，(hash,merge... 需要一个中间数据处理区域，)　

　　2）只要当oracle内存不够时，oracle才会在临时表空间上创建临时段

　　3）临时段上的操作并不会记录redo log

　　临时表：

　　1）Oracle临时表只存在于某个会话或者事务的生命周期里，此时临时表的数据只对这个会话可见。

　　2）临时表经常被用于存放一个操作的中间数据(数据的中间处理环节)

　　3）临时表由于不产生redo，故能提高数据操作性能。

　　4）临时表上也是可以创建索引的

　　创建临时表:　

　　语法：
　　create global temporary 临时表名 on commit delete rows 
　　
　　on commit delete row:临时表中的数据基于事务的，当事务提交或者回滚时，临时表中的数据将被清空
　　on commit preserve row:临时表中的数据基于回话，当回话结束后，临时表中的数据被清空了

　　段压缩：

　　1) oracle允许对段进行压缩

　　2)优点：1.减少存储空间，2.减少处理数据块(减少内存占用、提高io速度、提高查询效率)

　　3)缺点：因为要额外地对数据进行处理，在数据插入时，会消耗更多的资源和时间

　　语法：

　　　　>create table 表名 compress as select * from dba_objects; ##设置压缩

　　　　>alter table 表名　nocompress ##取消压缩

　　段压缩级别：

　　　　1)表空间级别 2)表级(索引)　3)分区　　4)子分区

　　　　表空间级别：

　　　　　　>create table 表名 tablespace 表空间名 as select * from dba_objects; ##这里的表空间是已经压缩过了的，然后再在这个表空间中创建表

　　　　　　>select table_name,compression from user_tables where table_name='表名‘；

　　段的管理方式:

　　　　1)自动管理方式：简称ASSM(Auto segment space management) 采用位图管理段的存储空间

　　　　简单说就是每个段的段头都有一组位图（5个位图），位图描述每个块的满度，根据满度的不同将每个块登记到相应的位图上，位图自动跟踪每个块的使用空间（动态），5个位图的满度按如下定义：满度100%，75%、50%、25%和0%，比如块大小为8k，你要插入一行是3k的表行，那么oracle就给你在满度50%的位图上找个登记的可插入的块。减少热点；

　　　　ASSM的前提是EXTENT MANAGEMENT LOCAL，在ORACLE9I以后，缺省状态为自动管理方式，ASSM废弃pctused属性。

　　　　自动段管理优缺点:

　　　　优点：

　　　　　　-简化管理，ASSM避免了手动设置参数大量的存储相关的参数，除了唯一的一个uctfree

　　　　　　-增大并发度，如果有多个事务并发方位一个段，对于MSSM,由于使用freelist列表进行空间管理，导致大量的会话访问这些列表，出现资源的等待和争用，ASSM由于不使用freelist方式管理空间，会有效避免资源哦争用和等待。

　　　　　　-Rac模式下可以改善并发性能(不需要各个实例间相互访问大量的freelist列表)

　　　　缺点：

　　　　　　-FTS(全表扫描)

　　　　　　-大数据的加载，会导致性能下降

　　　　　　-影响索引的集群因子(clustering factor)

　　　 2) 手动管理方式:简称MSSM(manual segment space management) 采用的是freelist(空闲列表)管理段的存储空间。

　　　　原理是：这时传统的方式，现在也在使用，涉及三个概念：freelist、pctfree、pctused.

　　　　 freelist:空闲列表中登记了可以插入数据的可用块，位置在段头，插入表行数据时首先查找该列表。

　　　　 pctfree：用来为一个块保留的空间百分比，以防止在今后的更新操作中增加一列或多列值的长度。达到该值，从freelist清除该块信息

　　　　 pctused：一个块的使用水位的百分比，这个水位将使该块返回到可用列表中去等待更多的插入操作。达到该值，该块信息登录到freelist

　　　　pctused这个参数在ASSM下不使用，ASSM使用位图状态位取代了pctused.

　　　　3）创建MSSM对象　　　　　

　　　　　　SQL>create tablespace ts_mssm segment space management manual;
  
　　　　　　SQL>create table t_m(id int) pctfree 20 pctused 20 storage(freelist 20 next 5M) tablespace ts_mssm;

　　　　　　SQL>select pct_free,pct_used,freelists from user_tables where table_name='T_M';   ##查看相关信息

　　　 4）手动段管理特点

　　　　　　优点：1.给与DBM更大的空间管理余地 2.对于一些数据块操作非常敏感的场景依然有用。

　　　　　　缺点：1.参数设置多. 2.参数设定值困难 3.需要更高水平的DBA

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3.segment(段)

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