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要想把自己打造成为一名优秀的DBA，或者成为一名杰出的软件研发工程师，理解Oracle的体系结构非常必要。当我说出此话的时候，也许有些想成为DBA或者想成为杰出软件开发工程师的朋友会持不同意见。有的朋友说，我没有深刻理解Oracle的体系结构，照样在公司做DBA，照样干得得心应手；有的朋友会说，我没有好好学过Oracle，还不照样在搞开发，还不照样是公司的栋梁之才吗！非也，非也！作为一名DBA，日常工作也许不需要太深奥的Oracle知识，我们便能应付自如，但是，当Oracle出现疑难问题的时候，你去国内的网站搜索，没有解决方法，去国外的网站搜索，也没有解决之道，这时候，只能靠我们自己，只能靠我们对Oracle的理解来判断问题之所在。作为一名开发人员，不了解Oracle的体系结构，我们能写出高效的SQL语句吗？实现相同功能的SQL语句，别人写的一会儿就运行出结果，为什么我写的SQL语句运行几个小时还没有结果呢？所以，理解Oracle的体系结构是很重要的！
认识Oracle，首先应着眼于Oracle体系结构，从大的框架来看，Oracle由实例（Instance）和各种物理文件组成，如图1-5所示。
图1-5 Oracle的体系结构
一个Oracle实例（Oracle Instance）由一系列的后台进程（Background Processes）和内存结构（Memory Stru ctures）组成（如图1-5所示）。为了能够访问数据库，必须启动实例。启动实例的时候，Oracle会分配一片叫系统全局区的内存区域（System Global Area，SGA），并启动后台进程。
系统全局区是一片内存区域，用于存放数据库信息，这些信息被后台进程（Background Processes）所共享。
为了最大化性能，协调众多的用户，Oracle使用了一些额外的进程，这些进程叫“后台进程（Background Pro cesses）”，这些进程执行I/O，并监控其他进程等。每个进程都有自己的功能。
对于第一次接触“实例”这个概念的朋友来说，容易把“实例”和“数据库”这两个概念混淆，实例（Instance）是“内存”和“后台进程”的集合。“数据库”是数据的物理存储。我们要特别注意的是，一个实例可以用于一个数据库，多个实例也可同时用于一个数据库，实例和数据库的关系是一对多的关系。实例和数据库的关系如图1-6所示。
图1-6 实例和数据库的关系
为了更好地让大家理解“数据库”和“实例”的关系，我再举一个例子。如果把“数据库”比作一架飞机，“实例”就是飞机的发动机。那么，一台发动机可以驱动一架飞机，两台发动机也可以同时驱动一架飞机。
多个“实例”同时驱动一个“数据库”的架构叫“集群（Oracle Real Application Clusters，RAC）”，这是Oracle的一种高端应用，应用得非常广泛，如果结合磁盘阵列的保护机制，RAC能最大限度地保护我们的应用不间断运行，数据不丢失！
从上面的介绍，我们可以知道，内存是实例的组成部分。Oracle的内存由PGA和SGA组成，PGA叫程序全局区（Program Global Area）。PGA中包括服务器进程的数据和控制信息。PGA中的内容是不被共享的。
系统全局区（SGA）也是一片内存区域，与PGA不同的是，这片内存区域可以被共享。其可包含一个数据库实例的数据或控制信息。如果多个用户同时连接到同一实例时，在SGA中的数据可为多个用户所共享，所以又称为共享全局区。当实例启动时，SGA占用的内存被自动分配；当实例关闭时，该SGA占用的内存被回收。所有连接到数据库实例的全部用户可使用SGA中的信息，这些信息是共享的。SGA被划分成多个区域，这些区域包括：数据库高速缓冲区（Database Buffer Cache）、共享池（Shared Pool）、重做日志缓冲区（Redo Log Buffer）、Java池（Java Pool）、大池（Large Pool）、流池（Streams Pool）。
在SGA中，每个内存区域的功能介绍如下。
■ 数据库高速缓冲区（Database Buffer Cache） ：这片区域主要用于存放数据文件的副本。所有的用户进程都可以并发地连接到这个实例，共享数据库高速缓冲区中的数据。
■ 共享池（Shared P ool） ：共享池又分为库缓冲区（Library Cache）和字典缓冲区（Dictionary Cache）。库缓冲区用于存放使用过的SQL语句，包括这些SQL语句的执行计划及这些SQL语句的语法分析树。在第二次运行相同的SQL语句时，可以利用SQL共享池中可用的语法分析信息来加快SQL语句的执行速度。数据库对象的信息存储在数据字典表中，这些信息包括用户账号数据、数据文件名、段名、盘区位置、表的说明和权限，当数据库需要这些信息时，将读取数据字典表并且将这些信息存储在字典缓存区中。
■ 重做日志缓冲区（Redo Log Buffer）：重做 日志缓冲区用于存放用户对数据库的改变，这是一片循环使用的内存区域。
■ Java池（Java Pool ）：Java池主要服务于Java程序。
■ 大池（Large Pool） ：大池（Large Pool）是一个可选内存区。如果使用多线程服务器选项或频繁执行备份/恢复操作，只要创建一个大池，就可以更有效地管理这些操作。
■ 流池（Streams Pool） ：也是一片特殊的内存区域，用于对流的支持。
【小贴士（Tip）】 这里只是对Oracle的内存进行概述，后续章节将对Oracle的内存做详细介绍。
Oracle的后台进程有数据库书写进程（DBWR）、日志书写进程（LGWR）、系统监控进程（SMON）、进程监控进程（PMON）、校验点进程（CHPT）等。
【小贴士（Tip）】 有关这些进程的详细信息，我们将在后续的章节进行详细介绍。
Oracle的存储结构分为物理存储结构和逻辑存储结构。
Oracle的物理存储结构由数据文件、联机日志文件、控制文件构成。
【小贴士（Tip）】 有关Oracle存储的物理结构，我们将在后续的章节进行详细介绍。
Oracle的逻辑存储结构有表空间（Tablespace）、段（Segment）、区（Extent）、数据块（Data Block）。
【小贴士（Tip）】 有关Oracle存储的逻辑结构，我们将在后续的章节进行详细介绍。