T1_Oracle数据库基础_教案_oracle数据库电子教案
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T1
Oracle数据库基础
【本讲主要目标】
1、Oracle数据库概述
2、Oracle数据库系统结构
逻辑结构
物理结构
系统结构
内存结构（PGA 和SGA）
后台进程
服务器进程
3、数据库名、实例名、服务名简析
【本讲重点】
1、Oracle数据库系统结构
2、数据库名、实例名、服务名概念
【本讲难点】
Oracle数据库系统结构
【上讲回顾】
时间：10分钟 无
【课程知识讲解】
一、Oracle数据库概述（时间：35分钟）
1、数据库基础
• • • • 数据：指对信息的描述，或者说描述事物的符号。
数据库：指存储在计算机中，有组织的，并且可以共享的数据的集合。
数据库管理系统：是用来帮助人们组织、管理、分析数据库中数据的软件系统，它是位于用户与操作系统之间的数据管理软件。数据管理经历了三个阶段：
– 人工管理阶段 ：主要用于科学计算
– 文件系统阶段 ：实现文件批处理，联机实时处理
– 数据库系统阶段 ：实现多用户、多应用的实时处理
• • 数据在数据库系统中以数据模型的形式表现，数据模型是现实世界数据特征的抽象，也是数据库系统的数学表示。
数据模型根据应用的不同分为：
– 概念模型 ：又称信息模型，它按照用户的观点 对数据和信息进行建模。
通常用实体--联系（E-R）方法表示
– 结构模型 ：按照计算机系统的观点 对数据进行建模: •
层次模型、网络模型、关系模型以及面向对象模型等等
数据库系统的组成 • – 数据库：存储数据和对数据库的定义
– 数据库管理系统（DBMS）：为建立数据库、配置和使用数据库的软件 – 应用开发工具：建立应用程序系统的软件开发工具
– 应用程序：建立在DBMS上，适应不同应用环境的数据库应用系统
– 数据库管理员：负责管理企业的数据资源，收集和确定有关用户的需求，设计和实现数据库并按照需求修改和转换数据，以及为用户提供帮助和培训。– 用户：最终用户
– 系统分析员、数据库设计人员、程序员等等
2、Oracle发展情况
• Oracle中文译为甲骨文，是全球第二大独立软件公司，专业生产数据库管理软件及其相关产品，也是第一个推出关系型数据库管理系统的工具的。
• 1977年Larry Ellison,Bob Miner 和Ed Oates共同创建的一家软件开发实验室，主要开发当时新型的关系型数据库，这是Oracle公司的前身； • 1978年更名为关系型软件公司（RSI）
• 1979年开发出第一款商业关系型数据库管理系统Oracle;• 1984年将关系型数据库推广到个人计算机上，在随后推出Oracle5中率先推出了分布式数据库概念
• 1988年推出oracle6，增加行锁定模式及对称多处理器系统的支持 • 1992年推出Oracle7 • 1999年推出Oracle8i为核心的全球第一个支持Internet的一整套解决方案，并增加了对象的技术，成为第一个关系对象数据库系统
• 2000年推出Oracle9i,在群集技术、高可用性、商业智能、安全性、系统管理方面都有了新的突破，成为业界第一个完整的、简单的、新一代智能化的、协作各种应用的软件基础平台。
3、Oracle9i的产品构成• Oracle9i是一整套网络数据库应用解决方案，包含Oracle9i Database, Oracle9i Application Server, Oracle9i Developer Suite的完整集成。
• • • Oracle9i数据库：提供联机分析处理及其数据挖掘和分析、硬件集群、智能的自我调整、纠正和管理功能，并提供了三种不同的版本
Oracle9i应用服务器：提供全面的应用服务器基础构架，用于开发、部署和管理互联网应用程序
Oracle9i开发套件：完整、集成的开发工具套件，使用J2EE和XML来快速开发事务处理型web应用和服务：JDeveloper,Designer等
4、Oracle数据库的主要特点
5、Oracle9i的工作模式
• • C-S模式 B-S模式
二、Oracle系统的结构（时间：50分钟）
1、概述
• 应用系统的核心任务是提供对用户数据的管理，所以系统应以数据为中心。
• 数据库的体系结构是从某一个角度来分析与考察数据库的组成、工作过程与原理，以及数据在数据库中的组织与管理机制。
• Oracle9i数据库体系总共可以分为以下几个组成部分： –
逻辑结构
–
物理结构
–
系统总体结构
2、Oracle9i的逻辑结构
• • Oracle9i的逻辑结构由6层组成–
一个Oracle9i 数据库可以有多个数据库，–
每个数据库可以有多个表空间，–
每个表空间可以有多个表，–
每个表可以有多个段，–
每个段可有多个区间，–
每个区间可以有多个数据块。
表空间：是Oracle数据库数据的逻辑组织单位 – 物理上是由一个或多个数据文件组成– 数据库要先建立表空间才能将数据插入到表空间中的一个对象中 – 可以通过添加数据文件来增加某个用户的空间配额
– 默认表空间：INDEX，SYSTEM，TEMP，TOOLS，USERS等 段：用于存放数据库中特定逻辑结构的所有数据 – 数据段：用于存放表中的数据 – 索引段：用于存放索引数据
– 临时段：临时数据，若排序产生的临时数据，用完就释放空间 – 回滚段：用于存储事务的回滚信息 区间：由连续分配的相临数据块组成– SQL>SELECT * FROM DBA_EXTENTS;数据块： 是数据库中最小、最基本的存储单位。
– Oracle数据块大小通过设置为操作系统块大小的整数倍
3、Oracle9i的物理结构
• • • • • • 数据库的物理结构是指从物理的角度分析数据库的构成，也就是说，Oracle数据库创建后使用的操作系统物理文件
从数据库物理结构上分析，数据库实际上是由构成数据库的操作系统文件所构成的。这里所说的“操作系统文件”是指“数据库文件”，而不是Oracle的“系统文件”。
只有数据库文件才是数据库的物理结构，而系统文件不属于数据库物理结构的范围。数据库文件的损坏，可以引起用户数据的丢失；而系统文件损坏，可以使用介质重新安装，或进行有效的复制。
Oracle9i数据库的物理文件主要有以下几种-1： – 数据文件(data file)• 存放数据库数据的物理文件，以.DBF为后缀 • 数据库至少包含一个数据文件
• 表空间的物理组成单元是数据文件，一个表空间可以包含多个数据文件，每个数据文件只能属于一个表空间。
• 数据库安装完成后，系统会自动创建默认的表空间，放在$oracle_homeoradata目录下
– 控制文件(control file)• 用于记录和维护整个数据库的全局物理结构，是二进制文件，以.CTL为后缀 • 存放有关的关键控制信息，如数据库名和创建时间，大小及其位置等 • 在创建数据库时生成，以后当数据库发生任何物理变化时被自动更改
• 每个数据库至少包含一个控制文件，当数据库启动时，首先要按照控制文件设定的数据文件、日志文件等信息来检查数据库的状态是否正常，最后才完成数据库的启动
• Oracle9i数据库的物理文件主要有以下几种-2： –
日志文件(redo file)• 用于记录对数据库进行的修改操作和事务操作，以.LOG为后缀 • 每个数据库至少包含两个重做日志文件，循环使用
–
初始化参数文件(parameter file)• Init.ora是一个文本文件，定义了要启动的数据库及内存结构的大约200多项参数信息 • 启动任何例程前，系统都要先读取该文件的各项信息
–
其他oracle 物理文件
• 跟踪文件:*.trc • 警告文件:*.log • 备份文件 • 口令文件 Oracle例程启动时，Oracle从参数文件中读取控制文件的名字和位置
登陆数据库时，打开控制文件，Oracle从控制文件中读取数据文件和日志文件列表并打开其中的每一个文件
• •
4、Oracle总体结构
• • • • Oracle数据库服务器由数据库管理系统和数据库组成。
数据库管理系统由内存结构（PGA和SGA）、后台进程和服务器进程组成。
客户机上的用户进程通过SGA向数据库管理系统提交请求，后台进程将这些请求转换为对数据库的相应操作。
内存结构：是oracle使用计算机上的内存存放常用信息和所有运行在该机器上的Oracle程序。–
系统全局区(SGA)：
• 是运行在客户机上的用户进程和运行在服务器上的服务器进程所使用的内存区域。• 该区域的数据是共享的• 数据缓冲区、字典缓冲区、日志缓冲区、SQL共享区 • 创建例程时分配该区域，例程关闭时释放。– 程序全局区(PGA)：
• 单个用户进程所使用的内存区域
• 每个进程都有自己的私有区域，存放单独的数据和控制信息 • 不共享 后台进程：帮助用户进程和服务器进程进行通信，不论是否有用户连接他们都在运行，负责数据库的后台管理工作。–
系统监视进程(SMON)–
进程监视进程(PMON)–
数据库写入进程(DBWR)• – – – –
日志写入进程(LGWR)归档进程(ARCH)恢复进程(RECO)等等
• • •
Oracle例程是具有自己的SGA和与其相关的数据库文件的后台进程集。通常Oracle例程可以理解为相对独立的逻辑上的数据库服务器 – 数据库指存储和管理数据文件的集合– Oracle例程由SGA和后台进程集组成，后台进程共同访问SGA中的内存区域 在并行服务器中，一个Oracle数据库可以被多个Oracle例程访问
Oracle数据库的实例进程有两种类型 –
单进程数据库实例
一个进程执行全部Oracle 代码，一般用于单任务操作系统
服务器进程与用户进程、服务器软件与应用软件合二为一，在一台机器上运行。这种配置方式不支持网络连接，不可以进行数据复制。
–
多进程数据库实例
由多个进程执行Oracle 代码的不同部分，一般用于多任务操作系统。
多进程实例支持网络连接，可以进行数据的远程复制，•
在多进程Oracle 中，系统的进程被分为用户进程、服务器进程与后台进程。
三、数据库名、实例名、服务名简析（时间：5分钟）
• 数据库名：用于区分一个数据的内部标识，以二进制方式存储于数据库控制文件中的参数，用DB＿NAME表示，数据库安装完成后，写入数据库参数文件pfile，不能进行修改。• 数据库实例名：用于对外相连时使用。INSTANCE＿NAME表示，可以进行修改。• 数据库名与实例名是一一对应关系。
• 服务名：如果数据库有域名，服务名就是全局数据库名；如果数据库没有域名，服务名就是数据名。
【本讲总结】
（时间：10分钟）
1、Oracle数据库系统结构
逻辑结构
物理结构
系统结构
内存结构（PGA 和SGA）
后台进程
服务器进程
2、数据库名、实例名、服务名简析
【考核点】
1、Oracle数据库系统结构
逻辑结构
物理结构
系统结构
内存结构（PGA 和SGA） 后台进程
服务器进程
2、数据库名、实例名、服务名简析
【测试题】
无
【扩展部分】
无
【学生问题汇总】
无
【作业】
参见对应的理论作业.txt文件。
