Oracle数据块实现原理深入解析—oracle培训.docVIP

Oracle对数据库数据文件（datafile）中的存储空间进行管理的单位是数据块（data block），北京甲骨文(盈佳科技)学习中心将详细介绍 数据块是数据库中最小的（逻辑）数据单位。与数据块对应的，所有数据在操作系统级的最小物理存储单位是字节（byte）。每种操作系统都有一个被称为块容量（block size）的参数。Oracle每次获取数据时，总是访问整数个（Oracle）数据块，而不是按照操作系统块的容量访问数据。 数据库中标准的数据块（data block）容量是由初始化参数 DB_BLOCK_SIZE指定的。除此之外，用户还可以指定五个非标准的数据块容量（nonstandardblock size）。数据块容量应该设为操作系统块容量的整数（同时小于数据块容量的最大限制），以便减少不必要的I/O操作。Oracle数据块是Oracle可以使用和分配的最小存储单位。 数据块结构 在Oracle中，不论数据块中存储的是表（table）、索引（index）或簇表（clustered data），其内部结构都是类似的。块结构图如下所示： 数据块头（包括标准内容和可变内容） 数据块头（header）中包含了此数据块的概要信息，例如块地址（block address）及此数据块所属的段（segment）的类型（例如，表或索引）。 表目录区 如果一个数据表在此数据块中储存了数据行，那么数据表的信息将被记录在数据块的表目录区（table directory）中。 行目录区 此区域包含数据块中存储的数据行的信息（每个数据行片断（row piece） 在行数据区（row data area）中的地址）。[一个数据块中可能保存一个完整的数据行，也可能只保存数据行的一部分 ，所以文中使用row piece] 当一个数据块（data block）的行目录区（row directory）空间被使用后，即使数据行被删除（delete），行目录区空间也不会被回收。举例来说，当一个曾经包含50条记录的数据块被清空后，其块头（header）的行目录区仍然占用100字节（byte）的空间 管理开销 数据块头（data block header），表目录区（table directory），行目录区（rowdirectory）被统称为管理开销（overhead）。其中 有些开销的容量是固定的；而有些开销的总容量是可变的。数据块中固定及可变管理开销的容量平均在84到107字节（byte）之间。 行数据 数据块（data block）中行数据区（row data）包含了表或索引的实际数据。一个数据行可以跨多个数据块。 可用空间区 在插入新数据行，或在更新数据行需要更多空间时（例如，原来某行最后一个字段为空（trailing null），现在要更新为非空值），将 使用可用空间区（free space）中的空间。如果一个数据块（data block）属于表或簇表的数据段（data segment），或属于索引的索引段（index segment），那么在其可用空间区中还可能会存储事务条目（transaction entry）。如果一个数据块中的数据行（row）正在由INSERT，UPDATE，DELETE，及 SELECT...FOR UPDATE 语句访问，此数据块中就需要保存事务条目。事务条目所需的存储空间依据操作系统而定。在常见的操作系统中事务条目大约需要占用23字节（byte）。 可用空间管理 可用空间可以被手动或自动管理 数据库中，每个段（segment）的可用空间可以被自动管理。段内的可用/已用空间以位图（bitmap）形式记录，这与可用块以列表方式的管理不同。段空间自动管理（Automatic segment-space management）具备以下优势： ● 易于使用● 空间利用效率更高，尤其针对每行数据容量差异大的表（或其他对象）● 能够更好地针对当前数据的情况实时调整● Better multi-instance behavior. in terms of performance/space utilization 用户可以在创建一个本地管理的表空间（locally managed tablespace）时选择自动段空间管理（automatic segment-space management）功能。这样在此表空间内创建的段都将默认地设置为自动段空间管理。 数据块可用空间的有效性及优化 有两种SQL语句可以增加数据块中的可用空间：分别是 DELETE 语句，和将现有数据值更新为占用容量更小值的 UPDATE 语句。在以下两种条件下，上述两中操作释放的空间可以被后续的 INSERT 语句使用： ● 如果 INSERT 语句与上述两