Oracle数据库逻辑结构
2.1.1Oracle系统体系结构
与其他数据库产品不同，Oracle有其自己独特的系统体系结构。Oracle系统体系结构是整个Oracle服务器系统的框架，是管理和应用Oracle数据服务器的基础和核心。
Oracle系统体系结构由三部分组成：逻辑结构、物理结构和实例。其中，实例是维系物理结构和逻辑结构的核心，如图2-1和图2-2所示。图2-1表明了数据库三级模式及其物理文件之间的关系。
图2-1 数据库模式及其物理文件关系示意图
图2-2 Oracle系统体系结构与功能
不论是Oracle的应用开发还是数据库管理都是以实例作为切入点的。只不过Oracle的应用程序开发主要是以数据库的逻辑对象为主(如表、索引和视图等),而数据库管理则是针对数据库的全部内容。Oracle数据库由构成物理结构的各种文件组成，如数据文件、控制文件和重做日志文件等；实例是Oracle在内存中分配的一段区域SGA和服务器后台进程的集合。Oracle数据库服务器就是数据库和实例的组合。
2.1.2Oracle逻辑结构
Oracle的逻辑结构是一种层次结构。主要由：表空间、段、区和数据块等概念组成。逻辑结构是面向用户的，用户使用Oracle开发应用程序使用的就是逻辑结构。数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间形成了不同层次的粒度关系，如图2-3和图2-4所示。
图2-3 Oracle 10g数据库层次结构图 图2-4 段、区和数据块之间的关系
1.数据块
Oracle数据块（Data Block）是一组连续的操作系统块。分配数据库块大小是在Oracle数据库创建时设置的，数据块是Oracle读写的基本单位。数据块的大小一般是操作系统块大小的整数倍，这样可以避免不必要的系统I/O操作。从Oracle9i开始，在同一数据库中不同表空间的数据块大小可以不同。数据块是Oracle最基本的存储单位，而表空间、段、区间则是逻辑组织的构成成员。在数据库缓冲区中的每一个块都是一个数据块，一个数据块不能跨越多个文件。
数据块的结构主要包括：
·标题：包括一般的块信息，如块地址，段类型等。 ·表目录：包括有关表在该数据块中的行信息。
·Oracle体系结构第2章行目录：包括有关在该数据块中行地址等信息。 ·行数据：包括表或索引数据。一行可跨越多个数据块。
·空闲空间：分配空闲空间是用于插入新的行和需要额外空间的行更新。通过空间管理参数pctfree可控制空闲空间的使用。空闲空间的管理既可以是自动的也可以是手动的。
在数据操作中，有两种语句可以增加数据库块的空闲空间：一个是Delete删除语句，另一个是Update更新现有行。释放的空闲空间可用于insert语句，如果insert语句是与产生空闲空间的语句在同一个事务之中，并在其后执行，则insert语句可直接使用生成的空闲空间。如果insert语句是在一个与产生空闲空间的语句相分离的事务中，则insert语句可在其他事务提交后，并在其需要空间时，使用之前产生的空闲空间。
数据块中释放的空间可能是连续的，也可能不连续。Oracle只有在出现下列情况时，才会合并数据块的空闲空间：当insert或update语句要使用一个数据块，该数据块的空闲空间足以存储新的一行，而且空闲空间均是碎片，数据块中连续空间无法插入一行的时候。除此而外，Oracle在系统性能下降时也需要压缩数据块的空间。
能够对空闲空间产生影响的参数有两个：pctfree和pctused。对于手工管理的表空间，在特定段中的所有数据块，可使用两个空间管理参数pctfree和pctused来控制insert和update对空闲空间的使用。当创建或修改表时可指定这两个参数。创建或修改一个拥有自己的索引段的索引时可指定pctfree参数。
pctfree参数为块中行的更新预留了空闲空间的最小百分比，默认值为10。例如，假定在Create table语句中指定了pctfree为20，则说明在该表的数据段内每个数据块的20%被作为可利用的空闲空间，用于更新已在数据块内存在的数据行。其余80%是用于插入新的数据行，直到达到80%为止。显然，pctfree值越小，则为现存行更新所预留的空间越少。因此，如果pctfree设置得太高，则在全表扫描期间增加I/O，浪费磁盘空间；如果pctfree设置得太低，则会导致行迁移。
pctused参数设置了数据块是否是空闲的界限。当数据块的使用空间低于pctused的值时，此数据块标志为空闲，该空闲空间仅用于插入新的行。如果数据块已经达到了由pctfree所确定的上边界时，Oracle就认为此数据块已经无法