代码收藏家 Oracle 深入学习 Part 1: Oracle Architectural Components(Oracle 架构组件)
Oracle 服务器（Oracle Server）
Oracle Server 是一个管理系统，提供一种开放、全面、集成的信息管理方式。它包含了 Oracle 实例（Oracle Instance） 和 Oracle 数据库（Oracle Database）。
1. Oracle 实例（Oracle Instance）
定义：Oracle 实例是访问 Oracle 数据库的方式，始终打开一个且仅一个数据库。
组成：由内存结构和后台进程结构组成。
实例的组成：
内存结构（Memory Structures）
SGA（System Global Area）：一个实例中只有一个 SGA，所有进程共享此内存区域。它是动态的，大小由 SGA_MAX_SIZE 参数决定，包含数据库的数据和控制信息。
共享池（Shared Pool）：缓存 SQL 语句和数据字典信息，影响性能，大小由 SHARED_POOL_SIZE 决定。包括：
库缓存（Library Cache）：存储已解析的 SQL 语句，避免重复解析。
数据字典缓存（Data Dictionary Cache）：存储数据库对象信息（如表、列、索引等）。
数据库缓冲区（Database Buffer Cache）：缓存最近使用的数据块，所有的读写操作都经过这个缓存，大小由 DB_BLOCK_SIZE 决定。
重做日志缓冲区（Redo Log Buffer）：记录事务更改，用于恢复。
大型池（Large Pool）：存储并行查询、RMAN 恢复等操作的内存。
PGA（Program Global Area）：每个后台进程有一个 PGA，是每个用户进程的私有内存区域，通常在服务器进程启动时分配。
后台进程（Background Processes）
用户进程：在数据库用户请求连接时启动。
服务器进程：连接到 Oracle 实例并启动会话。
后台进程：在 Oracle 实例启动时启动，包括以下关键进程：
强制性后台进程：
数据库写进程（DBWn – Database Writer）：将数据库缓冲区中的修改写入数据文件。
日志写进程（LGWR – Log Writer）：将重做日志缓冲区中的内容写入联机重做日志文件。
检查点进程（CKPT – Checkpoint）：记录检查点信息，将检查点号写入数据文件头和控制文件。
系统监控进程（SMON – System Monitor）：执行系统恢复任务，如清理未提交的事务。
进程监控进程（PMON – Process Monitor）：负责恢复失败的用户进程，并清理锁。
可选后台进程：
归档进程（ARCn – Archive Process）：将联机重做日志文件复制为归档日志文件（仅在归档模式下启用）。
恢复进程（RECO – Recoverer）：负责分布式事务的故障恢复。
2. Oracle 数据库（Oracle Database）
数据文件（Datafiles）：保存表中的所有数据，是数据库的核心部分，通常以 .dbf 为后缀。
控制文件（Control files）：提供控制信息，常见后缀为 .ctl 或无后缀。
重做日志文件（Redo Log files）：记录数据库事务的变化，用于数据库恢复，通常以 .log 为后缀。
参数文件（Parameter file）：定义 Oracle 中基本参数和初始参数的值，通常以 .ora 为后缀。
归档日志（Archived Log files）：联机重做日志文件的备份副本，用于备份和恢复操作，常见后缀为 .arc，但也可能是 .log，由归档日志的路径和命名格式决定。
密码文件（Password file）：存储客户端连接数据库时的口令，通常为 orapw<实例名>，无固定后缀。
这些文件的表现形式都是存储在磁盘中的物理文件。
补充内容
逻辑结构
规定数据库物理空间的使用方式，包含表空间、段、扩展区和块的层次结构。
层次结构：
表空间（Tablespace）
数据文件（Datafile）
段（Segment）
扩展区（Extent）
块（Block）
链接和会话（Connection & Session）
链接（Connect）：客户端和后台服务器进程之间的 TCP 链接。
User process ↔ Server process
会话（Session）：在链接建立后开始，链接断开后结束。
IPC & TCP/IP
IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）
IPC 是计算机系统中多个进程之间交换数据的机制，包括共享内存，队列，信号量等几种形式。Oracle 数据库中，IPC常用于同一台服务器上，客户端与数据库实例之间的通信。
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议）
TCP/IP 是网络通信的核心协议，支持客户端和数据库之间的远程通信，也是 Oracle Net 服务的基础协议。
TCP/IP 与 IPC 的比较
| 特性 | IPC | TCP/IP |
|---|---|---|
| 适用场景 | 本地连接 | 远程连接 |
| 性能 | 高性能，无网络延迟 | 有网络延迟，性能较低 |
| 配置难度 | 简单，仅需配置本地监听 | 需要配置网络服务名和监听器 |
| 通信范围 | 同一主机 | 跨主机和跨网络 |
| 可靠性 | 依赖操作系统机制 | TCP 提供可靠传输，数据校验和确认 |
在 Oracle 中选择 IPC 或 TCP/IP
IPC 场景：客户端和数据库在同一服务器上，性能要求较高。
TCP/IP 场景：客户端和数据库位于不同主机上，系统需要支持分布式部署。
示意图
IPC 通信
+-------------------+ +-------------------+ | 用户进程 | | 服务器进程 | | (Client Process) | <-----> | (Server Process) | +-------------------+ +-------------------+ | | +--------共享内存（SGA）-------+
TCP/IP 通信
+-------------------+ 网络（TCP/IP） +-------------------+ | 客户端 | <--------------------> | 监听器 | | (Client Process) | | (Listener) | +-------------------+ +-------------------+ | +-------------------+ | 数据库实例 | | (DB Instance) | +-------------------+
处理 SQL 语句过程
连接到实例时：
用户进程
服务器进程
SQL 语句的类型决定使用的 Oracle 服务器组件：
查询语句返回行
DML 语句记录更改
提交确保事务恢复
一些 Oracle 服务器组件不参与 SQL 语句的处理。
作者：xuanloyer
