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Oracle数据库是什么？

Oracle Database，又名 Oracle RDBMS，简称 Oracle。Oracle 数据库系统是美国 Oracle 公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目前最流行的客户/服务器（client/server）或B/S体系结构的数据库之一，比如 SilverStream 就是基于数据库的一种中间件。Oracle 数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系型数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能，但它的所有知识，只要在一种机型上学习了 Oracle 知识，便能在各种类型的机器上使用它。

数据文件（dbf）

数据文件是数据库的物理存储单位。数据库的数据是存储在表空间中的，真正是在某一个或者多个数据文件中，而一个表空间可以由一个或多个数据文件组成，一个数据文件只能属于一个表空间。一旦数据文件被加入到某个表空间后，就不能删除这个文件，如果要删除某个数据文件，只能删除其所属于的表空间才行。

表空间

表空间是 Oracle 对物理数据库上相关数据文件（ORA 或者 DBF 文件）的逻辑映射。一个数据库在逻辑上被划分成一到若干个表空间，每个表空间包含了在逻辑上相关联的一组结构。每个数据库至少有一个表空间（称之为 system 表空间）。每个表空间由同一磁盘上的一个或多个文件组成，这些文件叫数据库文件（datafile）。一个数据文件只能属于一个表空间。

用户

用户是在实例下建立的。不同实例中可以建相同名字的用户。注：表的数据，是由用户放入某一个表空间的，而这个表空间会随机把这些表数据放到一个或者多个数据文件中。由于 Oracle 的数据库不是普通的概念，oracle 是由用户和表空间对数据进行管理和存放的。但是表不是由表空间去查询的，而是由用户去查的。因为不同用户可以在同一个表空间建立同一个名字的表！这里区分就是用户了！scott 与 hr 就是初始的普通用户，这些用户下面都默认存在了表结构。

DDL（数据库定义语言）：create，drop
DML（数据库操作语言）：insert，update，delete
DQL（数据查询语言）：select
DCL（数据库控制语言）：grant，revoke

ORACLE 数据库系统能够在业内独占鳌头并不是空穴来风，下面我们来细数一下 ORACLE 数据库的优势所在：

1. 完整的数据管理功能：

• 数据的大量性
• 数据的保存的持久性
• 数据的共享性
• 数据的可靠性

2. 完备关系产品：

• 信息准则—关系型 DBMS 的所有信息都应在逻辑上用一种方法，即表中的值显式地表示
• 保证访问的准则
• 视图更新准则—只要形成视图的表中的数据变化了，相应的视图中的数据同时变化
• 数据物理性和逻辑性独立准则

3. 分布式处理功能

ORACLE 数据库自第5版起提供了分布式处理能力，到第7版有比较完善的分布式数据库功能了，一个ORACLE 分布式数据库由 oraclerdbms、sqlNet、SQLCONNECT 和其他非 ORACLE 的关系型产品构成。

数据库和实例

Oracle 数据库服务器由一个数据库和至少一个数据库实例组成。 数据库是一组存储数据的文件，而数据库实例则是管理数据库文件的内存结构。此外，数据库是由后台进程组成。

数据库和实例是紧密相连的，所以我们一般说的 Oracle 数据库，通常指的就是实例和数据库。

下图说明了 Oracle 数据库服务器体系结构：

在这种体系结构中，Oracle 数据库服务器包括两个主要部分：文件(Oracle 数据库)和内存(Oracle 实例)。

1 Oracle数据库

Oracle 数据库的一个基本任务是存储数据，以下部分简要地介绍 Oracle 数据库的物理和逻辑存储结构。

1.1 物理存储结构

物理存储结构是存储数据的纯文件。当执行一个 CREATE DATABASE 语句来创建一个新的数据库时，将创建下列文件：

• 数据文件：数据文件包含真实数据，例如销售订单和客户等。逻辑数据库结构(如表和索引)的数据被物理存储在数据文件中。
• 控制文件：每个 Oracle 数据库都有一个包含元数据的控制文件。元数据用来描述包括数据库名称和数据文件位置的数据库物理结构。
• 联机重做日志文件：每个 Oracle 数据库都有一个联机重做日志，里面包含两个或多个联机重做日志文件。联机重做日志由重做条目组成，能够记录下所有对数据所做的更改。

除这些文件外，Oracle 数据库还包括如参数文件、网络文件、备份文件以及用于备份和恢复的归档重做日志文件等重要文件。

1.2 逻辑结构

Oracle 数据库使用逻辑存储结构对磁盘空间使用情况进行精细控制。以下是 Oracle 数据库中的逻辑存储结构：

• 数据块（Data Blocks）：Oracle 将数据存储在数据块中。数据块也被称为逻辑块，Oracle 块或页，对应于磁盘上的字节数。
• 范围（Extents）：范围是用于存储特定类型信息的逻辑连续数据块的具体数量。
• 段（Segements）：段是分配用于存储用户对象(例如表或索引)的一组范围。
• 表空间（Tablespaces）：数据库被分成称为表空间的逻辑存储单元。 表空间是段的逻辑容器。 每个表空间至少包含一个数据文件。

下图说明了表空间中的段，范围和数据块：

下图显示了逻辑和物理存储结构之间的关系：

2 Oracle实例

Oracle 实例是客户端应用程序(用户)和数据库之间的接口。Oracle 实例由三个主要部分组成：系统全局区 (SGA)，程序全局区 (PGA) 和后台进程。如下图所示 ：

SGA 是实例启动时分配的共享内存结构，关闭时释放。 SGA 是一组包含一个数据库实例的数据和控制信息的共享内存结构。

不同于所有进程都可用的 SGA，PGA 是会话开始时为每个会话分配的私有内存区，当会话结束时释放。

主要的Oracle数据库的后台进程

• PMON 是 Oracle 数据库中最活跃的一个进程，是调节所有其他进程的进程监视器。PMON 能够清理异常连接的数据库连接，并自动向侦听器进程注册数据库实例。
• SMON 是执行系统级清理操作的系统监视进程。它有两个主要职责，包括在发生故障的情况下自动恢复实例，例如断电和清理临时文件。
• DBWn 是数据库编写器。Oracle 在内存中执行每个操作而不是磁盘。因为在内存中的处理速度比在磁盘上快。DBWn 进程从磁盘读取数据并将其写回到磁盘。 一个 Oracle 实例有许多数据库编写器，如：DBW0，DBW1，DBW2等等。
• CKPT 是检查点过程。 在 Oracle 中，磁盘上的数据称为块，内存中的数据称为缓冲区。 当该块写入缓冲区并更改时，缓冲区变脏，需要将其写入磁盘。CKPT 进程使用检查点信息更新控制和数据文件头，并向脏盘写入脏缓冲区的信号。 请注意，Oracle 12c 允许全面和增量检查点。

• LGWR 是日志写入过程，是可恢复架构的关键。 在数据库中发生的每一个变化都被写出到一个名为 redo 日志文件中用于恢复目的。 而这些变化是由 LGWR 进程编写和记录的。 LGWR 进程首先将更改写入内存，然后将磁盘写入重做日志，然后将其用于恢复。

• ARCn 是归档进程，它将重做日志的内容复制到归档重做日志文件。存档程序进程可以有多个进程，如：ARC0，ARC1 和 ARC3，允许存档程序写入多个目标，如 D：驱动器，E：驱动器或其他存储。

• MMON 是收集性能指标的可管理性监控流程。

• MMAN 是自动管理 Oracle 数据库内存的内存管理器。

• LREG 是监听器注册过程，它使用 Oracle Net Listener 在数据库实例和调度程序进程上注册信息。

Oracle基础知识

查询数据

• Select语句：查询单个表中的数据

排序数据

• Order By语句：按升序或降序对查询结果集进行排序

过滤数据

• Distinct：消除查询输出中的重复行。
• Where：为查询返回结果集中的行记录指定过滤条件
• AND：组合两个或两个以上的布尔条件
• OR：组合两个或两个以上的布尔条件
• FETCH：使用行限制子句限制查询返回的行数
• IN：确定值是否与列表或子查询中的任何值相匹配
• Between：基于一系列值（区间值）过滤数据
• Like：根据特定模式执行匹配

连接表

• inner join：从表中查询具有与其他表匹配的行记录
• left join：左连接，选择左表中具有，但右表中不具有的行记录
• right join：右连接，从右表查询具有，但左表中不具有的行记录
• cross join：从多个表中构建笛卡尔乘积
• Self join：将表连接到自身，以查询分层数据或比较同一个表中的行记录

分组数据

• Group by：将行分组为子组，并为每个分组应用聚合函数
• Having：如何过滤分组中的行记录

子查询

• 子查询：使用子查询执行高级数据选择技术
• 相关子查询：依赖于外部查询返回的值的子查询
• Exist和Not Exist：检查子查询返回的行是否存在
• ANY，SOME和ALL：将值与列表或子查询进行比较

设置操作符

使用集合运算符合并两个或多个独立查询的结果集的步骤。

• Union：将两个查询结果合并为一个结果
• Intersect：实现两个独立查询的结果交集
• Minus：从一个结果集中减去另一个结果（求差集）

修改数据

如何更改Oracle数据库的数据内容。用于修改数据的SQL命令被称为数据操纵语言(DML)。

• INSERT - 学习如何在表中插入一行。
• INSERT INTO SELECT - 从查询结果中将数据插入到表中。
• INSERT ALL - 讨论多重插入语句，将多行插入到一个或多个表中。
• UPDATE - 演示如何更新表的存在的数据值。
• DELETE - 演示如何从表中删除一行或多行。
• MERGE - 使用单个语句逐步完成插入，更新和删除操作。

数据定义

本节介绍如何管理数据库和表的最重要的数据库对象。

• CREATE TABLE - 演示如何在数据库中创建新表。
• IDENTITY列 - 了解如何使用IDENTITY子句来定义表的标识列。
• ALTER TABLE - 演示如何改变表的结构。
• ALTER TABLE ADD列 - 显示如何将一个或多个列添加到现有表。
• ALTER TABLE MODIFY列 - 演示如何更改表中现有列的定义。
• DROP COLUMN - 了解如何使用各种语句从表中删除一列或多列。
• DROP TABLE - 演示如何从数据库中删除表。
• TRUNCATE TABLE - 更快，更有效地删除表中的所有数据。
• RENAME TABLE - 学习如何重命名表和处理其依赖对象的过程。

数据类型

内置Oracle数据类型

• NUMBER - 介绍数字数据类型，并展示如何使用它为表定义数字列。
• FLOAT - Oracle中的浮点数据类型。
• CHAR - 固定长度的字符串类型。
• NCHAR - 演示如何存储固定长度的Unicode字符数据，并解释CHAR和NCHAR数据类型之间的区别
• VARCHAR2 - 可变长度字符
• NVARCHAR2 - 在数据库中存储可变长度的Unicode字符。
• DATE - 讨论日期和时间数据类型，并说明如何有效地处理日期时间数据。
• TIMESTAMP - 如何以小数秒精度存储日期和时间。
• INTERVAL - 介绍区间数据类型，主要用来存储时间段。
• TIMESTAMP WITH TIME ZONE - 了解如何使用时区数据存储日期时间。

约束

• 主键：使用主键约束管理主键
• 外键：使用外键约束强制表之间的关系
• NOT NULL约束：确保列不接受NULL值
• UNIQUE约束：确保存储在一列或一组列中的数据在整个表内的行之间是唯一的
• CHECK约束：在将数据存储到表中之前添加用于检查数据的逻辑的过程