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一、Oracle DB 服务器体系结构（实例 + 数据库）
1.2.数据库实例
1.2.1.Oracle数据库的内存结构
程序全局区（PGA）
系统全局区（SGA）
1.2.2.Oracle数据库的进程结构
1）进程监视器（PMON）
2）系统监视器（SMON）
3）锁进程（LCKn）
4）恢复进程（RECO）
5）数据库写入进程（DBWR）
6）检查点进程（CKPT）
7）日志写入进程（LGWR）
8）归档进程（ARCH）
二、为什么Oracle中不直接舍去实例这个结构，而直接操作数据库？
2.1.多对一关系（关键原因）
2.2.生命周期
2.3.资源隔离
一、Oracle DB 服务器体系结构（实例 + 数据库）
数据库是被视为单元的数据集合，用于存储和检索相关信息。
Oracle数据库服务器体系结构概览图：
基本的 Oracle DB 系统由实例（逻辑）和数据库（物理）组成。其中包含以下三种主要结构：内存结构、进程结构和存储结构。
数据库包括物理结构和逻辑结构。由于物理结构和逻辑结构是分开的，因此管理数据的物理存储时不会影响对逻辑存储结构的访问。
1.2.数据库实例
实例：实例是基于数据库物理层之上的又一个逻辑结构，由与该实例关联的内存结构和后台进程构成。
实例由与该实例关联的内存结构和后台进程构成。每当启动一个实例时，都会分配一个称为系统全局区（SGA）的共享内存区，并启动后台进程。进程是在计算机的内存中运行的作业。进程被定义为操作系统中可运行一系列步骤的“控制线程”或机制。
1、启动数据库实例后（nomount过程）；
2、Oracle 软件将该实例与特定数据库相关联。该操作称为“装载数据库”（mount过程）；
3、打开数据库，授权用户可以对其进行访问（open过程）。
注意：Oracle 自动存储管理（ASM）在管理内存和进程组件时使用实例概念，不与特定数据库关联。
每个数据库实例都与一个且只与一个数据库关联。如果同一服务器上有多个数据库，那么每个数据库会有一个单独的数据库实例。数据库实例不能共享。Oracle Real Applications Cluster (RAC)数据库通常在几个独立服务器上运行共享同一数据库的多个实例（1对n）。在此模式下，每个 RAC实例都与同一数据库相关联（1对1），从而满足了最多只能有一个数据库与一个实例关联的要求。
1.2.1.Oracle数据库的内存结构
Oracle DB 创建并使用内存结构来满足多种需要。例如，使用内存来存储正在运行的程序代码、在各用户之间共享的数据以及所连接的每个用户的专用数据区域。一个实例有两个关联的基本内存结构:
程序全局区（PGA）
PGA（Progress Global Area）
1）包含某个服务器进程或后台进程的数据及控制信息的内存区域。PGA 是 Oracle DB 在服务器进程或后台进程启动时创建的非共享内存。服务器进程对PGA的访问是独占式的。每个服务器进程和后台进程都具有自己的PGA。
2）PGA不是共享内存，是私有不共享的，S可以理解为共享（share）的首字母。用户对数据库的发起的无论是查询，还是更新这类的任何操作，都需要先在PGA进行预处理，然后才能进入实例区域，再由SGA和后台进程共同完成剩余步骤。
PGA的具体作用：
1）保存用户的连接信息，如会话属性、绑定变量等；
2）保存用户权限等重要信息，当用户进程与数据库建立会话时，系统会将这个用户的相关权限查询出来，然后保存再这个会话区内；
3）当发起的指令需要排序的时候，PGA正是这个排序区，如果在内存区内完车呢个，如果放不下，超出的部分就在临时表空间中完成排序，也就是在磁盘中完成排序。
系统全局区（SGA）
SGA（System Global Area）：
1）是一组共享的内存结构(称为SGA组件)，其中包含一个OracleDB 实例的数据和控制信息。SGA面向所有服务器进程和后台进程共享。SGA中存储的数据有高速缓存的数据块和共享 SOL 区域等。
2）其中SGA主要被划分为共享池、数据缓存区（db（shared pool ）cache）和日志缓存区（log buffer）三类。
1.2.2.Oracle数据库的进程结构
后台8大劳模进程包括PMON、SMON、DBWR、LGWR、CKPT、ARCH、LCKn、RECO等系列进程。
1）进程监视器（PMON）
PMON（Process Monitor）：
如果你在执行某些更新语句，未提交时进程崩溃了，这时候PMON会自动回滚该操作，无需人工去执行ROLLBACK命令。除此之外它还可以干预后台进程，比如RECO出现异常失败时，此时PMON会重启RECO进程，如果遇到LGWR进程失败这样严重问题，PMON会做出中止实例这个激烈的动作，用于防止数据错乱。
2）系统监视器（SMON）
SMON（System Monitor）：
与PMON不同的是，SMON关注的是系统级的操作而非单个进程，工作重点是在于实例恢复，除此之外还有清理临时表空间、清理回滚段表空间、合并空闲空间等功能。
3）锁进程（LCKn）
LCKn（LOCK number）：
仅用于RAC数据库，最多可有10个进程（LCK0,LCK1,.....LCK9），用于实例间的封锁。
4）恢复进程（RECO）
RECO（Distributed Database Recovery）：
用于分布式数据库的恢复，适用于两阶段提供的应用场景。比如：我们面临将索格数据库A、B、C，某个应用跨越三个数据库，在发起的过程中需要A、B、C库都提供成功，事务才会成功，只要有一个失败，就必须全部回滚。
5）数据库写入进程（DBWR）
DBWR（Database Writer）：
完成将更新的数据从内存中刷入磁盘。是Oracle中最核心的进程之一，负责把数据从数据缓存区写入到磁盘里，该进程和CKPT相辅相成，因为CKPT促成DBWR去写的，不过DBWR也和LGWR密切相关，因为DBWR想将数据缓存区中的数据写入到磁盘的时候，必须通知LGWR先完成日志缓存区写到磁盘的动作后，方可开工
6）检查点进程（CKPT）
CKPT（Check Point）：
该进程是用来判断什么时候将数据缓存区中的数据写到磁盘，当满足CKPT的触发条件后，CKPT会触发DBWR进程将数据缓存区所修改的内容落盘。
7）日志写入进程（LGWR）
LGWR（Log Writer）：为保证顺序，只能单进程，评为最佳劳模
日志缓存区保存了数据库相关操作的日志，记录了这个动作，然后由LGWR后台进程将其从日志缓存区这个内存区写进磁盘的日志文件（REDO）里。它的目的很简单，即便于将来出现异常情况时，可以根据日志文件中记录的动作，再继续执行一便，从而保护数据的安全。
执行触发条件：
一、每隔三秒，LGWR运行一次。
二、任何COMMIT触发LGWR运行一次。
三、DBWR要把数据从数据缓存写到磁盘，触发LGWR运行一次。
四、日志缓存区满三分之一或记录满1MB，触发LGWR运行一次。
五、联机日志文件切换也将触发LGWR.
8）归档进程（ARCH）
ARCH（Archive）：
该程序用做当日志文件被重写前，需将即将被重写的日志文件备份转移到新的存储介质中的程序。
二、为什么Oracle中不直接舍去实例这个结构，而直接操作数据库？
Oracle中的实例（Instance）和数据库（Database）分离是其架构的核心设计特色（解耦合）。
数据库（database）：
数据库是物理存在的
物理文件 = 数据文件 + 控制文件 + 重做日志文件
↓
永久存储
实例（Instance）
实例是运行时的
实例 = 内存结构（SGA） + 后台进程
↓
临时存在（可启动/关闭）
在了解了两者之间的区别后，就能看出有了实例具有以下优势：
2.1.多对一关系（关键原因）
一个数据库可以被多个实例访问（RAC环境-Cache Fusion（缓存融合）技术解决读写、写写之间的冲突）
数据库（共享存储）
↑
实例1 实例2 实例3 ← 不同服务器上的实例
（节点A）（节点B）（节点C）
2.2.生命周期
数据库：永久存在（除非删除文件）
物理文件 → 持续存在
# 实例：临时存在
SQL> STARTUP # 创建实例
SQL> SHUTDOWN # 销毁实例
# 实例可以频繁启停，数据库保持不变
2.3.资源隔离
不同实例可以配置不同的内存参数
实例A：SGA_SIZE=8G, PGA_AGGREGATE_TARGET=2G
实例B：SGA_SIZE=16G, PGA_AGGREGATE_TARGET=4G
但访问同一个数据库的数据文件
两者都访问：/oradata/orcl/users01.dbf
