7.Managing Database Storage Structures

逻辑结构

数据库的存储结构有物理结构和逻辑结构组成的

物理结构：物理上，oracle是由一些操作系统文件组成的

SQL> select name from v$datafile;

如何更好的访问和管理这些文件以及文件中的数据呢？ 必须使用逻辑方法，比如表就是一种逻辑方式
逻辑结构：从逻辑上分，一个oracle数据库是由多个表空间组成的

表空间的作用：根据实际的需要，对物理文件进行分组，比如系统数据单独放到一个表空间中，用户数据可以放到单独的一个表空间中数据库中有哪些表空间？

SQL> col ts for a15
SQL> col file_name for a45
SQL> /

SQL> select tablespace_name ts,file_id,file_name from dba_data_files;

SYSTEM：系统表空间，存储系统数据，比如数据字典信息，oracle预定义的包
SYSAUX：系统辅助表空间，是oracle10g新增加的一个表空间，用来分担SYSTEM表空间的压力，主要存储自动性能诊断数据
UNDOTBS1：undo表空间，主要是存储undo数据（是数据被修改之前的原值）
USERS：用户表空间，主要是存储普通用户的数据
EXAMPLE：示例表空间，比如hr、oe等示例方案的数据

段：表空间从逻辑上是由段组成的，在创建对象的时候，如果这个对象需要空间，oracle都会为这个对象分配一个段

查看当前数据库中的段的类型：
SQL> select distinct segment_type from dba_segments;

从以上的输出可以看出：表、索引需要段

区：段是由区组成的，区是为段进行空间分配的单位，当段的空间不足的时候，oracle会以区为单位为段分配空间

oracle数据块：一个区是由连续的n个oracle数据块组成的

os块：一个oracle数据块是由n个连续的os块组成的

oracle最小的I/O单位是一个oracle数据块

实验：

在a会话：
SQL> create table t as select * from emp;
SQL> insert into t select * from t;
/
/
---不停的翻倍

在b会话：
查看区的分配以及区的大小：
SQL> col owner for a5
SQL> col segment_name for a14
SQL> set linesize 100
SQL> select owner,segment_name,segment_type,extent_id,file_id,blocks,block_id from dba_extents where owner='SCOTT' and segment_name='T';
SQL> /

手动为段分配区：

SQL> create table e as select * from emp;
SQL> select segment_name,segment_type,extent_id,blocks from user_extents where segment_name='E';

SQL> alter table e allocate extent;
SQL> select segment_name,segment_type,extent_id,blocks from user_extents where segment_name='E';

SQL> alter table e deallocate unused;
SQL> select segment_name,segment_type,extent_id,blocks from user_extents where segment_name='E';

SQL> conn /as sysdba
SQL> alter tablespace users add datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/users02.dbf' size 100M;

SQL> conn scott/tiger
SQL> alter table e allocate extent(size 1M datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/users02.dbf');
SQL> select segment_name,segment_type,extent_id,blocks from user_extents where segment_name='E';

SQL> conn /as sysdba
SQL> col owner for a5
SQL> col segment_name for a14
SQL> set linesize 100

SQL> select owner,segment_name,segment_type,extent_id,file_id,blocks,block_id
from dba_extents where owner='SCOTT' and segment_name='E';

SQL> alter table scott.e deallocate unused;

SQL> select owner,segment_name,segment_type,extent_id,file_id,blocks,block_id
from dba_extents where owner='SCOTT' and segment_name='E';

如何存储数据

desc v$tablespace;
dba_tablespaces;
select segment_type, segment_name, owner from dba_segments where tablespace_name='USERS' and segment_type='TABLE';

行链接：Insert操作：数据块剩余的空间不能保留整行，仅能保留一部分，则保存完一部分之后，保存一个指针指向另一个数据块。
行迁移：Update操作：更新的数据不能在当前数据块存下，则需要将整行迁移到另外的数据块，在当前位置保持指向新数据块的指针。

数据块：
数据从下往上增长，块头从上往下增长。
pctfree = 10.--便于减少行链接和行迁移，为事务槽服务
事务槽记录对数据块的哪些行进行更改，以及锁是否释放。

操作表空间

创建表空间：

CREATE SMALLFILE TABLESPACE "HNDX" DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' SIZE 100M AUTOEXTEND ON NEXT 10M MAXSIZE 300M LOGGING EXTENT MANAGEMENT LOCAL SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

SQL> select tablespace_name,file_id,file_name from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

SQL> drop tablespace hndx including contents and datafiles;

SQL> create tablespace hndx datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' size 100M;

SQL> set long 1000
SQL> select dbms_metadata.get_ddl('TABLESPACE','HNDX') from dual;

删除表空间：

SQL> select name from v$tablespace;

SQL> drop tablespace hndx;
SQL> ! ls /u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf
SQL> select name from v$tablespace;

SQL> create tablespace hndx datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' size 10M reuse;
SQL> select name from v$tablespace;
SQL> create table scott.t as select * from scott.emp;
SQL> select segment_name,segment_type from dba_segments where tablespace_name='HNDX';

SQL> drop table scott.t purge;
SQL> create table scott.t tablespace hndx as select * from scott.emp;
SQL> select segment_name,segment_type from dba_segments where tablespace_name='HNDX';

SQL> drop tablespace hndx;--有段，删除不了
SQL> drop tablespace hndx including contents;
SQL> !ls /u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf

SQL> create tablespace hndx datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' size 10M reuse;
SQL> drop tablespace hndx including contents and datafiles;
SQL> !ls /u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf

扩大表空间：

1. 自动扩展：

SQL> create tablespace hndx datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' size 10M;

SQL> select AUTOEXTENSIBLE from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

SQL> alter database datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' autoextend on;

SQL> select AUTOEXTENSIBLE from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

SQL> select file_id from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

SQL> alter database datafile 7 autoextend off;

SQL> select AUTOEXTENSIBLE from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

2. 添加数据文件：

SQL> alter tablespace hndx add datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx02.dbf' size 10M;

SQL> select file_name from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

3. 加大数据文件的大小

SQL> alter database datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' resize 20M;

减小表空间：

1. 删除数据文件：

SQL> alter tablespace hndx drop datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf';--第一个数据文件不能删除，因为有整个表空间的控制信息

SQL> alter tablespace hndx drop datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx02.dbf';

SQL> select file_name from dba_data_files where tablespace_name='HNDX';

2. 减小数据文件的大小：

SQL> col file_name for a45
SQL> select file_name,bytes/1024/1024 from dba_data_files where file_id=7;

SQL> alter database datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' resize 10M;

SQL> select file_name,bytes/1024/1024 from dba_data_files where file_id=7;

[oracle@hndx ~]$ sqlplus scott/tiger

SQL> create table t tablespace hndx as select * from emp;
SQL> insert into t select * from t;
SQL> /
SQL> /
insert into t select * from t
*
ERROR at line 1:
ORA-01653: unable to extend table SCOTT.T by 128 in tablespace HNDX

SQL> commit;

conn /as sysdba

SQL> select bytes/1024/1024 from dba_segments where tablespace_name='HNDX';
SQL> alter database datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/hndx01.dbf' resize 8M;--超出了数据的范围

表空间的状态：online, offline

online：read write、read only

read write：对表空间中的数据可以进行读和写
read only：只读，只能就行读操作（除了drop table以外）

SQL> alter tablespace hndx read only;

SQL> select segment_name,segment_type from dba_segments where tablespace_name='HNDX';

SQL> col segment_name for a20
SQL> /

SQL> select count(*) from scott.t;

COUNT(*)
----------
114688

SQL> update scott.t set sal=sal+100;
SQL> delete scott.t ;
SQL> insert into scott.t select * from scott.emp;
SQL> create table scott.e tablespace hndx as select * from scott.dept;

SQL> drop table scott.t purge;

Table dropped.

SQL> alter tablespace hndx read write;

压缩选项
不压缩
基本压缩--11G之前技术
OLTP压缩:空闲空间达到或小于pctfree时才进行压缩，并非一插入就压缩。
数据仓库压缩
在线归档压缩

alter tablespace test read write;
删除的时候只对数据字典进行更改，不对表空间进行更改，因此即使表空间为只读也可以进行操作。

重整表空间：释放不用的块，相当于碎片整理。
exec dbms_stats.gather_table_stats('scott','big_t');
select blocks, num_rows from user_tables where table_name='BIG_T';
delete big_t where rownum<=40000;
alter table big_t enable row movement;
alter table big_t shrink space;

SQL> select ts.name, df.name from v$tablespace ts, v$datafile df
2 where ts.ts#=df.ts#;

表空间信息
DBA_TABLESPACES
V$TABLESPACE

数据文件信息
DBA_DATA_FILES
V$DATAFILE

临时文件信息
DBA_TEMP_FILES
V$TEMPFILE

Oracle管理文件(OMF)
SQL> show parameter DB_CREATE_FILE_DEST
SQL> show parameter DB_CREATE_ONLINE_LOG_DEST_n
SQL> show parameter DB_RECOVERY_FILE_DEST

SQL> ALTER SYSTEM SET DB_CREATE_FILE_DEST = '+DATA';
SQL> CREATE TABLESPACE tbs_1;

数据库对象
Tablespaces
Redo log files
Control files
Archived logs
Block change tracking files
Flashback logs
RMAN backups

数据库扩容
1.创建新的表空间
2.给现存的小文件表空间增加数据文件
3.增加数据文件大小
4.提供数据文件的自动增长

备注：
数据库可以混合oracle管理的文件和非管理的文件
大文件表空间并不要求至少有一个文件大于100MB

查看表所在的数据文件
SQL> select segment_name,segment_type,tablespace_name from dba_segments where segment_name='EMP';

SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE TABLESPACE_NAME
-------------------- ------------------ ------------------------------
EMP TABLE USERS

SQL> select file_name from dba_data_files where tablespace_name='USERS';

emp表位于/u01/app/oracle/oradata/orcl/users01.dbf这个文件

查看区
select segment_name,EXTENT_ID,blocks from dba_extents where segment_name='EMP';
SQL> /

SEGMENT_NAME EXTENT_ID BLOCKS
-------------------- ---------- ----------
EMP 0 8