Oracle 数据库体系结构

这是初学者最容易混淆的一对概念。数据库是磁盘上的一堆文件（数据文件、控制文件、重做日志文件），是「持久化」的；实例是内存结构加后台进程，是「运行时」的。启动 Oracle 的过程，本质上是先分配内存、拉起进程（实例），再由实例去打开磁盘上的文件（数据库）。

• 数据库：物理文件的集合，断电数据还在
• 实例：内存 + 后台进程，关机就没了
• 一个实例在同一时刻只能打开一个数据库（RAC 例外：多个实例对应一个数据库）
• 启动分三步：NOMOUNT（读参数文件）→ MOUNT（读控制文件）→ OPEN（打开数据文件）

SELECT instance_name, host_name, version, status, startup_time
FROM   v$instance;

SGA（System Global Area）是所有服务进程共享的内存区域，随实例启动分配。其中最重要的三块是数据库缓冲区缓存、共享池和重做日志缓冲区。

• Database Buffer Cache：缓存从数据文件读入的数据块，减少物理 I/O
• Shared Pool：存放解析后的 SQL（库缓存）和数据字典缓存；硬解析就发生在这里
• Redo Log Buffer：暂存重做记录，由 LGWR 写入在线重做日志
• Large Pool：供 RMAN 备份、并行执行、共享服务器使用
• PGA：每个服务进程私有，用于排序、哈希连接等，不属于 SGA

SELECT name, ROUND(bytes/1024/1024, 2) AS mb
FROM   v$sgainfo
ORDER  BY bytes DESC;

SHOW parameter sga_target
SHOW parameter pga_aggregate_target
SHOW parameter db_block_size

用户进程自己不写磁盘，所有落盘动作都由后台进程完成。理解这一点，才能理解提交（COMMIT）为什么快、以及为什么断电可能丢数据。

• DBWn（数据库写进程）：把脏缓冲区写回数据文件，写得比较「懒」
• LGWR（日志写进程）：把重做日志缓冲区写入在线重做日志，COMMIT 时必写
• CKPT（检查点进程）：更新控制文件和数据文件头，标记一致性位点
• SMON / PMON：实例恢复、清理异常终止的进程
• ARCn（归档进程）：归档模式下把写满的重做日志复制到归档目录

SELECT paddr, name, description
FROM   v$bgprocess
WHERE  paddr <> '00'
ORDER  BY name;

Oracle 用「逻辑结构」组织数据，用「物理结构」把它落到磁盘。两者的映射关系是理解存储管理的关键。

• 逻辑层次：数据库 → 表空间 → 段 → 区（Extent）→ 数据块（Block）
• 物理文件：数据文件（.dbf）、控制文件（.ctl）、在线重做日志（.log）
• 一个表空间可以对应多个数据文件；一个数据文件只属于一个表空间
• 数据块大小由 DB_BLOCK_SIZE 决定，创建库后不可修改（默认 8KB）

SELECT t.tablespace_name,
       t.status,
       ROUND(d.bytes/1024/1024, 2) AS file_mb,   -- 容量取自 dba_data_files
       d.file_name
FROM   dba_tablespaces t
JOIN   dba_data_files d
       ON d.tablespace_name = t.tablespace_name
ORDER  BY t.tablespace_name, d.file_name;