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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)才學已經(jīng)成為了各個行業(yè)不可或缺的一項技能?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)處理過程越來越重要，其中一個重要的環(huán)節(jié)就是數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是一個高度組織化的數(shù)據(jù)，包含多個表，用于存儲和管理企業(yè)、組織或個人數(shù)據(jù)。但是，一些人對數(shù)據(jù)庫的了解僅限于表和數(shù)據(jù)，而對數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和管理并不了解。
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數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫中非常重要的一部分，是組成數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)的一個關鍵部分。它包括了諸如文件、索引、表、視圖和數(shù)據(jù)字典等對象的組織方式和存儲細節(jié)。本文將會深入探討數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)技術(shù)的大揭密。
一、文件
數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)最基本的組成單位就是文件。文件是指一組相關聯(lián)的數(shù)據(jù)塊，其中包括表、表空間、控制文件、日志文件等。在數(shù)據(jù)庫中，文件通常是單獨的數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)文件的組合。 其中，數(shù)據(jù)文件是存儲數(shù)據(jù)的文件，數(shù)據(jù)文件的組合則可以表示為一個表空間。
1.1 控制文件
控制文件是數(shù)據(jù)庫的一部分，用于存儲數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)信息，包括數(shù)據(jù)庫名稱、數(shù)據(jù)文件位置和大小、日志文件名稱和大小、表空間名稱和狀態(tài)等等信息。在Oracle數(shù)據(jù)庫中，每個實例都有一個控制文件，控制文件用于標識數(shù)據(jù)庫的位置和元數(shù)據(jù)信息。如果控制文件丟失，那么整個數(shù)據(jù)庫就無法啟動。
1.2 日志文件
日志文件也是數(shù)據(jù)庫中很重要的部分。它負責記錄數(shù)據(jù)庫的所有變更操作，包括數(shù)據(jù)更新、刪除等操作，并保留這些操作的順序和時間。日志文件可以幫助數(shù)據(jù)庫在發(fā)生故障時恢復數(shù)據(jù)。因為它可以幫助數(shù)據(jù)庫從備份文件中獲取丟失的數(shù)據(jù)并進行恢復。
二、表空間
在數(shù)據(jù)庫中，表空間是由一組數(shù)據(jù)文件所組成的邏輯存儲空間。表空間可以理解為數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)的“容器”。一個表空間可以包含多個數(shù)據(jù)文件，但是一個數(shù)據(jù)文件只能屬于一個表空間。而且，每個表空間都有多個段，段是指存儲數(shù)據(jù)的邏輯空間，或者可以理解為存儲表或者索引的邏輯存儲區(qū)域。
表空間的設計和使用，對于數(shù)據(jù)庫的性能和管理都有重要的影響。因此，在進行設計時，需要考慮到實際的使用需求，如規(guī)劃數(shù)據(jù)量，控制數(shù)據(jù)增長等。同時，還需要考慮物理硬件的可用性、可擴展性等其他因素。
三、索引
索引是數(shù)據(jù)庫中的另一種關鍵的物理結(jié)構(gòu)。它是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于快速檢索數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。索引可以基于一組或多組列的值對表數(shù)據(jù)進行排序。索引就像一本字典，可以讓數(shù)據(jù)庫快速定位到需要查詢的記錄，從而加速查詢的速度。
索引的設計和使用對于數(shù)據(jù)庫性能的影響非常大。在設計索引時，需要考慮到查詢頻率、表中的字段特性和數(shù)據(jù)的分布等因素。錯誤的索引設計甚至可能導致性能降低，因此在同樣的存儲空間中盡可能的更大化索引的效用非常重要。
四、視圖
視圖是數(shù)據(jù)庫中的另一個重要的物理結(jié)構(gòu)。它是從一個或多個表中選出一些需要的數(shù)據(jù)，并將其以一種特定的邏輯形式展現(xiàn)出來的虛擬表。與表不同的是，視圖并不是一個實際存在的表。視圖查詢本質(zhì)上就是對原始表的查詢。
在實際應用中，視圖可以通過提供安全性和增強查詢能力，幫助用戶快速地進行查詢操作。例如，在訪問一個表時，為了避免用戶對敏感數(shù)據(jù)的誤操作，可以使用視圖來過濾不需要顯示的字段；對于不同用戶對于相同數(shù)據(jù)不同的查詢需求，視圖可以提供查詢效果的設計和維護。
五、數(shù)據(jù)字典
數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)中比較特殊的一部分，也是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心組件之一。它是保存了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和元數(shù)據(jù)信息的一個表，記錄了數(shù)據(jù)庫中各種對象（如表、視圖、索引、約束等）的定義，以及用戶在數(shù)據(jù)庫中的權(quán)限等等信息。
數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫中具有非常大的作用。它不僅能夠在系統(tǒng)內(nèi)部維護數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，提供數(shù)據(jù)的安全性，還能提供內(nèi)部查詢的功能，幫助開發(fā)人員和管理人員更好地了解數(shù)據(jù)庫操作狀態(tài)。
結(jié)語
本文對數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)技術(shù)進行了較為深入的探討。一些概念和知識點對于那些剛開始涉獵數(shù)據(jù)庫領域的人可能有些陌生，但是，對于那些需要深入學習數(shù)據(jù)庫及其管理的人，了解數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)技術(shù)是非常必要的。只有學習和掌握了這些技術(shù)，才能實現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)庫管理和維護，提高數(shù)據(jù)庫的安全性和高效性。
相關問題拓展閱讀：
- 輕松掌握什么是數(shù)據(jù)的物理（存儲）結(jié)構(gòu)
輕松掌握什么是數(shù)據(jù)的物理（存儲）結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機中猜源的表示（映像）稱為數(shù)據(jù)的物理（存儲）結(jié)構(gòu) 它包括數(shù)據(jù)元素的表示和關系的表示
物理結(jié)構(gòu) 即oracle數(shù)據(jù)庫使用的操作系統(tǒng)文件結(jié)構(gòu) 對于數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)文件 不同的oracle版本 不同的操作系統(tǒng)平臺上有不同的存儲目錄結(jié)構(gòu)
winnt | d:oracleproduct oradataDB_NAME * *(oracle g);d:orantdatabase* *(oracle oracle ) Unix | /home/app/oracle/product/ /oradata/DB_NAME/* * ( g);/home/app/oradata/db_name/* *( i i)
數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)文件按其作用可以分為三類
數(shù)據(jù)文件
日志文件
控制文件
一 數(shù)據(jù)文件
數(shù)據(jù)文件用來存儲數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù) 如表 索引等 讀取數(shù)據(jù)時 系統(tǒng)首先從數(shù)據(jù)庫文件中讀取數(shù)據(jù) 并存儲到SGA的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中 這是為了減少I/O 如果讀取數(shù)據(jù)時 緩沖區(qū)中已經(jīng)有要讀取如兆拍的數(shù)據(jù) 就不需要再從磁盤中讀取了 存儲數(shù)據(jù)時也是一樣 事務提交時改變的數(shù)據(jù)先存儲到內(nèi)存緩沖區(qū)中 再由oracle后臺進程DBWR決定如何將其寫入到數(shù)據(jù)文件中
查詢數(shù)據(jù)文件的信息
sql>select * from dba_data_files或 sql>select * from v$datafile (此數(shù)據(jù)字典包含文件的動態(tài)信息)
一個數(shù)據(jù)文件只與一個數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系 數(shù)據(jù)文件的大小是渣羨可以改變的 可以通過以下語句查詢表空間的空間空閑量
sql>select * from dba_free_space
修改數(shù)據(jù)文件的大小
sql>alter database datafile “d: df dbf” resize m
數(shù)據(jù)庫文件的自動擴展特性 請看下面的例子:
sql>alter tablespace tbs add datafile “d: df dbf” size m autoextend on next m maxsize m sql>alter database mydb datafile “d: df dbf” “d: df dbf” autoexetend off sql>alter database mydb datafile “d: df dbf” “d: df dbf” autoexetend on next m maxsize unlimited
二 重做日志文件
重做日志文件記錄對數(shù)據(jù)庫的所有修改信息 它是三類文件中最復雜的一類文件 也是保證數(shù)據(jù)庫安全與數(shù)據(jù)庫備份與恢復有直接關系的文件
日志文件組與日志成員
在每一個oracle數(shù)據(jù)庫中 至少有兩個重做日志文件組 每組有一個個或多個重做日志文件 即日志成員 同一組中的成員是鏡像關系 它們存儲的內(nèi)容是一模一樣的 Oracle在寫日志時 以一個日志組為邏輯單位寫入 只在將日志都寫入日志組中的每個成員文件中后 寫日志才完成
日志工作原理
Oracle有多個日志文件組 當一個日志文件組中所有的成員所有的成員同時被寫滿數(shù)據(jù)時 系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到下一個日志文件組 這個轉(zhuǎn)換過程稱為日志切換
當日志切換后 會給前一個日志組編一個號 用于歸檔日志的編號 這個編號稱為日志序列號 此編號由 開始 每切換一次 序列號自動加 更大值受參數(shù)MAXLOGHISTORY限制 該參數(shù)的更大值為
當oracle把最后一個日志組寫滿了以后 自動轉(zhuǎn)向之一個日志組 這時 再向之一個日志組寫日志的時候 如果數(shù)據(jù)庫運行在非歸檔模式下 這個日志組中的原有日志信息就會被覆蓋
使用以下語句查詢?nèi)罩疚募畔?/p>
sql>select * from v$log
相關字段說明如下
GROUP#:日志文件組號
THREAD#:日志文件線程號 一般為 雙機容時為
SEQUENCE#:日志序列號
BYTES:日志文件大小
MEMBERS:該組的日志成員個數(shù)
ARC:該組日志信息是否已經(jīng)完成歸檔
STATUS:該組狀態(tài)（CURRENT:表示當前正在使用的組 NACTIVE:表示非活動組 ACTIVE:表示歸檔未完成）
FIRST_CHANGE#:系統(tǒng)改變號SCN 也叫檢查點號
FIRST_TIME:系統(tǒng)改變時間
DBA可以使用下列命令進行強制日志切換
sql>alter system switch logfile
NOARCHIVELOG/ARCHIVELOG
NOARCHIVELOG是非歸檔模式 如果數(shù)據(jù)庫運行在這種模式下 當日志切換時 新切換到的日志組中的日志信息會被覆蓋 ARCHIVELOG:歸檔模式 如果數(shù)據(jù)庫運行在這種模式下 日志會被歸檔存儲 產(chǎn)生歸檔日志 且在未歸檔之前 日志不允許被覆蓋寫入
要確認數(shù)據(jù)庫的歸檔方式 可以查詢數(shù)據(jù)字典v$database:
sql>select log_mode from v$database
要了解歸檔日志的信息 可以查詢數(shù)據(jù)字典v$archived_log
要將數(shù)據(jù)庫改為歸檔模式
a alter database archivelog
b 設置初始化參數(shù)LOG_ARCHIVE_START=TRUE
c 設置歸檔文件目標存儲路徑 LOG_ARCHIVE_DEST=C:ORAARCHIVE
d 設置歸檔文件命名格式參數(shù) LOG_ARCHIVE_FORMAT=”O(jiān)RCK%T%S ARC” 這個格式中的%S表示日志序列號 自動左邊補零 %s表示日志序列號 自動左邊不補零 %T表示日志線程號 左邊補零 %t表示日志線程號不補零
e 重新啟動數(shù)據(jù)庫
CKPT進程(檢查點進程)
CKPT進程保證有修改過的數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)都被寫入到數(shù)據(jù)文件 日志文件 數(shù)據(jù)文件 數(shù)據(jù)庫頭和控制文件中都有寫入檢查點標記 數(shù)據(jù)庫在恢復時 只需提供自上一個檢查以來所做的修改 檢查點完成時系統(tǒng)將更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫頭和控制文件
參數(shù)LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT決定一個檢查點發(fā)生的時間間隔 LOG_CHECKPOINT_INTERVAL決定一個檢查需要填充的日志文件塊的數(shù)量 檢查點號 也稱系統(tǒng)改變號(SCN) 它標識一個檢查點 可以通過v$log查詢?nèi)罩疚募臋z查點信息 通過v$datafile查詢數(shù)據(jù)文件的檢查點信息 通過v$database查詢數(shù)據(jù)庫頭的檢查點信息 三個地方的檢查點號相同 如果不同 說明發(fā)明數(shù)據(jù)庫不同步 此時數(shù)據(jù)庫肯定無法正常啟動
增加與刪除日志文件組 日志成員(詳細語法請參考oracle文檔)
alter database add logfile filespec add logfile ( ) alter database drop logfile alter database add logfile member “filespec” to group integer alter database drop logfile member “filename” “filename” alter database rename file “filename” to “filename
”
清除日志文件數(shù)據(jù)
alter database clear logfile group integer|filespec
三 控制文件
控制文件是一個二進制文件 用來描述數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu) 一個數(shù)據(jù)庫只需要一個控制文件 控制文件的內(nèi)容包括
數(shù)據(jù)庫名及數(shù)據(jù)庫唯一標識
數(shù)據(jù)文件和日志文件標識
數(shù)據(jù)庫恢復所需的同步信息 即檢查點號
控制文件由參數(shù)control_files指定 格式如下
control_files=(“home/app/ /control ctl” “home/app/ /control ctl”)
參數(shù)中各個文件是鏡像關系 也就是說 幾個文件中只要有一個文件完好 數(shù)據(jù)庫就可以正常運行
以下語句查詢控制文件的信息
sql>select * from v$controlfile
如果控制文件損壞或丟失 數(shù)據(jù)庫將終止并且無法啟動 所以 要對控制文件進行鏡象 手工鏡像步驟如下
a 關閉數(shù)據(jù)庫
b 復制控制文件
c 修改參數(shù)文件 加入新增的控制文件位置描述
d 重新啟動數(shù)據(jù)庫
另外注意 控制文件中還包含幾個服務器參數(shù)的設置 如果修改這些參數(shù)的值 剛需要重新創(chuàng)建控制文件 這些參數(shù)是
MAXLOGFILES:更大日志文件個數(shù)
MAXLOGMEMBERS:更大日志成員個數(shù)
MAXLOGHISTORY:更大歷史日志個數(shù)
MAXDATAFILES:更大數(shù)據(jù)文件個數(shù)
MAXINSTANCES:更大實例文件個數(shù)
所有修改數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的命令都會引起控制文件的改變 同時出會記錄在oracle跟蹤文件中 跟蹤文件的名稱為alter_SID log 路徑如下
d:oracleproduct adminDB_NAMEdumpSIDALRT log(unix是alter_SID ora)
也可以在參數(shù)文件中指定跟蹤文件的存儲路徑 后臺進程跟蹤文件目錄由參數(shù)background_dump_dest指定 用戶跟蹤文件位置由參數(shù)user_bdump_dest指定 如
數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)包括哪些方法的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關于數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)包括哪些方法,數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)技術(shù)大揭密,輕松掌握什么是數(shù)據(jù)的物理（存儲）結(jié)構(gòu)的信息別忘了在本站進行查找喔。
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