??? 數據庫結構(二).邏輯結構
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一、數據庫邏輯結構
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???????????? <邏輯結構在Oracle體系中的位置>
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邏輯結構層次：
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??? 數據庫(DataBase)-->表空間(TableSpace)-->段(Segment)-->區間(Extent)-->數據塊(Block)
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1、表空間（TableSpace）
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??? 表空間是數據庫中的基本邏輯結構，任何數據庫對象在存儲時都必須存儲在某個表空間中。表空間對應于若干個磁盤文件，即表空間是由一個或多個磁盤文件構成的（物理上的一對多關系）。表空間相當于操作系統中的文件夾，也是數據庫邏輯結構與物理文件之間的一個映射。每個數據庫至少有一個表空間，表空間的大小等于所有從屬于它的數據文件大小的總和。
???
Oracle10g一般包括以下空間：
??? select
*
from
dba_data_files;
??? select
*
from
v$tablespace;
??? select
*
from
dba_tablespaces;
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(一)系統表空間(SYSTEM TableSpace)
??? SYSTEM是每個Oracle數據庫都必須具備的。其功能是在系統表空間中存放諸如表空間名稱、表空間所含數據文件等數據庫管理所需的信息。系統表空間的名稱是不可更改的。系統表空間必須在任何時候都可以用，也是數據庫運行的必要條件。因此，系統表空間是不能脫機的。
??? 系統表空間包括數據字典、存儲過程、觸發器和系統回滾段。為避免系統表空間產生存儲碎片以及爭用系統資源的問題，應創建一個獨立的表空間用來單獨存儲用戶數據。
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(二)SYSAUX表空間(SYSAUX TableSpace)
??? SYSAUX是隨著數據庫的創建而創建的，它充當SYSTEM的輔助表空間，主要存儲除數據字典以外的其他對象。SYSAUX也是許多Oracle 數據庫的默認表空間，它減少了由數據庫和DBA管理的表空間數量，降低了SYSTEM表空間的負荷。
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(三)臨時表空間(TEMP TableSpace)
??? 相對于其他表空間而言，TEMP主要用于存儲Oracle數據庫運行期間所產生的臨時數據（例如order by時）。數據庫可以建立多個臨時表空間。當數據庫關閉后，臨時表空間中所有數據將全部被清除。除臨時表空間外，其他表空間都屬于永久性表空間。
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(四)撤銷表空間(UNDOTBS1 TableSpace)
??? UNDOTBS1是用于保存Oracle數據庫撤銷信息，即保存用戶回滾段的表空間。
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??? 另外10g在創建數據庫的時候還會產生EXAMPLE和USERS表空間，用于存放系統實例和用戶信息，但在實際的操作中一般會將EXAMPLE空間刪去，并且盡量少使用USERS空間。在9i中還會生成另外一些如INDEX、CWMLITE、TOOLS等表空間，但在10g中已經整合到一起。
2、段(Segment)
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??? 段是對象在數據庫中占用的空間，雖然段和數據庫對象是一一對應的，但段是從數據庫存儲的角度來看的。一個段只能屬于一個表空間，當然一個表空間可以有多個段。表空間和段是邏輯存儲上的一對多的關系，段不直接和數據文件發生關系。一個段可以屬于多個數據文件，關于段可以指定擴展到哪個數據文件上面。
??? select
*
from
dba_segments;
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(一)數據段(Data Segment)
??? 對于每一個非聚集的表有一數據段，表的所有數據存放在該段。每一聚集有一數據段，聚集中每一個表的數據存儲在該段中。當創建一個表時，系統自動創建一個以該表的名字命名的數據段。
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(二)索引段(Index Segment)
??? 每一個索引有一個索引段，存儲索引數據。一旦建立索引，系統自動創建一個以該索引的名字命名的索引段。
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(三)回滾段(Rollback Segment)
??? 由DBA建立，用于臨時存儲要撤銷的信息，這些信息用于生成一致性數據庫信息、在數據庫恢復時使用，回滾未提交的事務。當一個事務開始處理時，系統為之分配回滾段，回滾段可以動態創建和撤銷。系統有個默認的回滾段，其管理方式既可以是自動的，也可以是手工的。
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(四)臨時段(Temporary Segment)
??? 當一個sql語句需要臨時工作區時，由oracle建立。當語句執行完畢，臨時段的范圍退還給系統。
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3、數據區間(Extent)
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??? 數據區間是一組連續的數據塊。當一個表、回滾段或臨時段創建或需要附加空間時，系統總是為之分配一個新的數據區，一個數據區不能跨越多個文件，因為它包含連續的數據塊。在一個段中可以存在多個區間，區間是為數據一次性預留的一個較大的存儲空間，直到那個區間被用滿，數據庫會繼續申請一個新的預留存儲空間，即新的區間，一直到段的最大區間數(Max Extent)或沒有可用的磁盤空間可以申請。
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??? 使用區的目的是用來保存特定數據類型的數據，也是表中數據增長的基本單位。在Oracle數據庫中，分配空間就是以數據區為單位的。理論上一個段是可以無窮個區間的，但是多個區間對ORACLE卻是有性能影響的，ORACLE建議把數據分布在盡量少的區間上，以減少ORACLE的管理與磁頭的移動，但是在某些特殊情況下，需要把一個段分布在多個數據文件或多個設備上，適當的加多區間數也是有很大好處的。
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select
*
from
dba_extents;
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4、數據塊(Block)
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??? 塊是Oracle最基本的存儲單位，在建立數據庫的時候指定，雖然在初始化文件中可見，但是不能修改。為了保證存取的速度，它是OS數據塊的整數倍。ORACLE的操作都是以塊為基本單位，一個區間可以包含多個塊，如果區間大小不是塊大小的整數倍，ORACLE實際也擴展到塊的整數倍。
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??? 塊的大小由初始參數DB_BLOCK_SIZE指定。（默認8K-8192）決定
數據塊大小要考慮以下因素：
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??? 1.數據庫環境類型。例如，是DSS環境還是OLTP環境？在數據倉庫環境（OLAP或DSS）下，用戶需要進行許多運行時間很長的查詢，所以應當使用大的數據塊。在OLTP系統中，用戶處理大量的小型事務，采用較小數據塊能夠獲得更好的效果。
??? 2.SGA的大小。
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??? 塊的內部結構與數據的存取方法都是比較復雜的，以表段的塊為例，從簡單的結構上劃分，可以把塊的內部劃分成如下幾個部分：公用頭，表目錄，行目錄，可存取空間等。以下是一個表塊的大致結構圖：
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??? 
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??? (一)塊頭(BLOCK HEADER)：包含著關于塊類型(表塊、索引塊等等)的信息、關于塊上活動和過時事務信息、磁盤上塊的地址的信息。
??? (二)表目錄(Table directory)：如果給出的話，包含著此塊中存儲各行的表的信息(多個表的數據可能保存在同一個塊中)。
??? (三)行目錄(Row directory)：包含在塊中發現的描述行的信息(如地址等)。
???????? 注：以上3部分為塊的開銷(Block Overhead)，剩余部分為可用存儲空間。(一般的8K(8192)的塊可用空間為8168)
??? (四)行數據：包括表或索引數據。一行可跨越多個數據塊。
??? (五)空閑空間：分配空閑空間是用于插入新的行和需要額外空間的行更新。
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??? PCTFREE：
???
表示保留該百分比的可用空間用于以后的行更新，避免行遷移。少于此百分比時，該塊從FREE LIST上撤消下來，不再接收數據。如果pctfree設置得太高，則在全表掃描期間增加I/O，浪費磁盤空間；如果pctfree設置得太低，則會導致行遷移。
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??? PCTUSED：
???
當數據塊的使用空間低于pctused的值時，此數據塊標志為空閑，該空閑空間僅用于插入新的行。如果數據塊已經達到了由pctfree所確定的上邊界時，Oracle就認為此數據塊已經無法再插入新的行。如果pctused設置過高，則會降低磁盤的利用率導致行遷移；若pctused設置過低，則浪費磁盤空間，增加全表掃描時的I/O輸出。
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??? 注：PCTFREE與PCTUSED默認分別是10與40，其配置與系統的優化有關，要慎重使用，PCTFREE+PCTUSED不要大于等于100，否則將導致塊不斷的在FREELIST移上移下，嚴重影響性能。若兩者之和低于100，則空間的利用與系統的I/O之間的最佳平衡點是：pctfree與pctused之和等于100%減去一行的大小占塊空間大小的百分比。例如，如果塊大小為2048字節，則它需要100個字節的開銷，而行大小是390字節（為可用塊的20%）。為了充分利用空間，pctfree與pctused之和最好為80%。
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二、關于邏輯結構的操作
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??? 1、查詢表空間的文件的對應物理文件：
??? SQL> select * from dba_data_files;
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??? 2、查詢表空間的空閑信息：
??? SQL> select * from dba_free_space;
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??? 3、將表空間設置為離線(offline)狀態：
??????? 設置成離線的狀態，則所有對該表空間內對象的修改將無法同步到數據文件中
??? SQL> alter tablespace *** offline;
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??? 4、限制某個用戶能夠使用的表空間的大?。?/strong>
??? SQL>alter user *** quota ***M on ***
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??? 5、指定用戶的臨時表空間：
??? SQL>CREATE USER *** IDENTIFIED BY **** TEMPORARY TABLESPACE temp;
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??? 6、查詢用戶的區間信息：
??? SQL> select * from user_extents;
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??? 7、查詢索引信息：
??? SQL> select * from user_indexes;
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??? 8、查看表空間的具體信息：
??? SQL> select * from dba_tablespaces;
??????? BLOCK_SIZE ：數據塊的大小
??????? INITIAL_EXTENT：初始化時分配的區的大小，其值為BLOCK_SIZE的整數倍
??????? NEXT_EXTENT：當初始化時分配的區不夠時，下一次擴展的區的大小
??????? MIN_EXTENTS：區大小的下限
??????? MAX_EXTENTS：區大小的上限
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??? 9、查看模式對象(Schema Object)：
??? SQL> select * from dba_source;
??????? Oracle模式對象包括了表、索引、約束、過程、函數、觸發器等等應用結構。
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??? 10、與表空間有關的數據字典匯總：
??????? dba_tablespaces----------------TableSpace表
??????? dba_users----------------------User表
??????? dba_ts_quotas------------------TableSpace配額表
??????? dba_data_files-----------------TableSpace對應File表，描述了全部數據文件的名稱、文件標識、大小、對應的表空間信息
??????? dba_extents--------------------Extent表
??????? dba_free_space-----------------TableSpace剩余空間表
??????? dba_segments-------------------Segment表
??????? dba_temp_files-----------------dba_data_files子表
??????? dba_undo_extents---------------dba_extents子表
??????? dba_rollback_segs--------------dba_segments子表
??????? v$backup_datafile--------------此視圖通常用來獲取每個數據文件中非空白數據塊的數量，從而幫助你創建出大小基本相等的備份集。
??????? v$database_block_corruption----查詢壞塊的視圖
??????? v$datafile---------------------描述了數據文件的同步信息
??????? v$datafile_copy----------------包含控制文件中數據庫文件副本的信息。
??????? v$datafile_header--------------顯示數據文件頭部的數據文件信息
??????? v$rollstat---------------------本視圖自啟動即保持并記錄各回滾段統計項。
??????? v$segment_statistics-----------實時監測段級(segment-level)統計項
??????? v$undostat---------------------本視圖監控當前實例中undo 空間以及事務如何運行
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??? 11、創建一個表空間：
??? SQL> create tablespace *** nologging
????? 2? datafile 'D:\oracle\product\10.2.0\oradata\***\***01.ora' size 50m blocksize 8192
????? 3? extent management local uniform size 256k
????? 4? segment space management auto;
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??? SQL> create temporary tablespace temp
????? 2? tempfile 'D:\ oracle\product\10.2.0\oradata\***\temp01.ora'
????? 3? size 500m autoextend off
????? 4? extent management local uniform size 512k;
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??? 12、表空間的讀寫控制：
??? SQL>alter tablespace *** read only;
??? SQL>alter tablespace *** read write;
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??? 13、刪除表空間：
??? SQL>drop tablespace *** including contents and datafiles;
??????? 包含空間內的目錄內容和數據文件
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??? 14、表空間改名：
??? SQL>alter tablespace users rename to newusers;
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??? 15、表空間組：
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??? (一)在Oracle 10g中增加了一個表空間組的概念，通過使用表空間組用戶可以使用一個以上的表空間存儲臨時段。表空間組是在第一個表空間被指定給該組時，由系統自動隱式創建的。例如：
??? SQL> alter tablespace temp tablespace group temp_ts_group;
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??? (二)添加一個新表空間到該表空間組：
??? SQL> create temporary tablespace temp2
????? 2? tempfile 'D:\oracle\product\10.2.0\oradata\test\temp201.dbf ' size 20m
????? 3? tablespace group temp_ts_group;
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??? (三)可通過以下SQL查找表空間組的情況：
??? SQL> select * from dba_tablespace_groups;
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??? (四)將整個表空間組給用戶作為臨時表空間：
??? SQL> alter user scott temporary tablespace temp_ts_group;
??? SQL> alter database default temporary tablespace temp_ts_group; --設置成默認
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??? (五)將表空間移出表空間組：
??? SQL> alter tablespace temp2 tablespace group; --后面不寫
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??? 16、表空間相關查詢：
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??? (一)查詢數據文件，表空間名以及大小
??? select
file_name,tablespace_name,round(bytes/
1024000
) MB
????? from
dba_data_files
???? order
by
file_name;
?
??? (二)查詢表空間、表空間的文件、分配的空間、空閑空間以及下一個空閑分區
??? select
ddf.tablespace_name tablespace_name,ddf.file_name file_name,ddf.bytes/
1024
tablespace_kb,
?????????? sum
(fs.bytes)/
1024
kbytes_free,
max
(fs.bytes)/
1024
next_free
????? from
sys.dba_free_space fs,sys.dba_data_files ddf
???? where
ddf.tablespace_name=fs.tablespace_name
???? group
by
ddf.tablespace_name,ddf.file_name,ddf.bytes/
1024
???? order
by
ddf.tablespace_name,ddf.file_name;
?
??? (三)表空間數據文件的實際大?。ㄅc磁盤中大小不同）
??? select
substr(df.file_name,
1
,
70
) filename,
max
(de.block_id*
?????????? (de.bytes/de.blocks)+de.bytes)/
1024
min_size
????? from
dba_extents de,dba_data_files df
???? where
de.file_id=df.file_id
???? group
by
df.file_name;
?
?