一、Oracle物理体系结构
Oracle的体系结构如图
1、Oracle由实例和数据库组成，用两个虚框标记出来，上半部的直角方框为实例instance，下半部的圆角方框为数据库Database。
2、实例是由一个开辟的共享内在区SGA(System Global Area)和一系列后台进程组成的，其中SGA最主要被划分为共享池（Shared?Pool）、数据缓冲区（DB?Cache）和日志缓冲区（Log?Buffer）三类。后台进程如图所示的PMON、SMON、LCKn、RECO、CKPT、DBWR、LGWR、ARCH等系列进程。
3、数据库是由数据文件、参数文件、日志文件、归档日志文件等系列文件组成的，其中归档日志最终可能会被转移到新的存储介质中，用于备份恢复使用。
4、图中圆形虚线标记部分中，PGA（Program?Global?Area）区，这也是一块开辟出来的内在区，和SGA最明显的差别在于，PGA不是共享内存，是私有不共享的，S理解为共享的首字母。用户对数据库发起的无论查询还是更新的任何操作，都是在PGA先预处理，然后才进入实例区域，由SGA和系列后台进程共同完成用户发起的请求。
? ? ? ? PGA起到的具体作用，也就是前面说的预处理，主要有三点：
????????????????第一，保存用户的连接信息，如会话属性、绑定变量等；
????????????????第二，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，然后保存在这个会话区内；
? ? ? ? ? ? ? ? 第三，当发起的指令需要排序的时候，PGA（Program?Global?Area）正是这个排序区，如果在内在中可以放下排序的尺寸，就在内在PGA区内完成，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。
5、在图中标识了三块区域（注意看虚线框的左下角标注），分别是1区圆形虚线框，2区直角方形虚线框，3区圆角方形虚线框。用户的请求发起经历的顺序一般如下：
1区-->2区-->3区? ?或? ?1区-->2区。
物理读：查询计划生成好以后，如果缓存缺少所需要的数据，让缓存再次去读硬盘。如果内存里没有缓存数据或执行计划（SQL指令改变执行计划不能重用，需要重新计算执行计划），那么SQL指令就要去硬盘读取这些数据，这时候就是物理读，硬盘速度跟内存速度不在一个数量级别，所以物理读是比较慢的。
逻辑读：SQLSERVER去内存里面的缓存取数据或执行计划（执行计划可以重用），所以逻辑读是比较快的。
?二、SQL查询指令多次执行的时间差异：
1、用户首次执行SQL指令时，该指令从磁盘中获取用户转接信息和相关权限，并保存在PGA内存里。当用户再次执行该指令时，由于SESSION之前末被断开重连，转接信息和相关权限信息就可以在PGA内存中直接获取，避免了物理读。
2、首次执行该SQL指令结束后，SGA内存的共享池里已经保存了该SQL唯一指令HASH值，并保留了语法语意检查及执行计划等相关解析动作的劳动成果，当再次执行该SQL时，由于该SQL指令的HASH值和共享池里保存的相匹配了，所以之前的硬解析动作就无须再做，不仅跳过了相关语法语意检查，对于该选取哪种执行计划也无须考虑，直接拿来使用就行。
3、首次执行该SQL指令时，数据一般不丰SGA的数据缓存区里（除非被别的SQL读入内存了），只能从磁盘中获取，不可避免产生了物理读，但是由于获取后会保存在数据缓冲区时，再次执行就直接从数据缓冲区里获取了，完全避免了物理读，效率当然高得多。
三、SQL更新指令
? ? ? ? 更新指令除了执行查询指令的三个步骤外，还会启用DBWR进程，完成更新的数据从内在中刷入到磁盘，将磁盘中的值更新为新值。因为磁盘才是真正存储数据的地方，否则一断电，数据在内在中，那就灰飞烟灭了。DBWR进程写入——如下图
? ? ? ? 日志缓冲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冲区这个内在区写进磁盘的日志文件里。目的简单，为了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，再继续执行一遍，从而保护数据的安全。如下图
? ? ? ? 实例中的一个重要后台进程：CKPT。什么时候将数据缓存区数据写到磁盘的动作正是进程CKPT来触发的，CKPT触发DBWR写出。可以通过设置某参数调整来控制CKPT的触发时间，比如万一出现数据库崩溃，希望Oracle的SMON最多用多长时间来做Instance?Recovery，该参数就是FAST?START?MTTR?TARGET，通过调整该参数，Oracle会调配CKPT在适当的时候去调用DBWR......?当然，这个参数也并非越小越好，太小的数值会导致Oracle性能降低。
四、Oracle最核心、最重要、最有用的八个进程（举例，进程不止这些）
?分别是PMON、SMON、LCKn、RECO、CKPT、DBWR、LGWR、ARCH，都有一个共同的特点，都是Oracle的后台进程，分别位于体系结构图如何位置
????????PMON的含义为Processes?Monitor，是进程监视器。如果你在执行某些更新语句，末提交时进程崩溃了，这时PMON会自动回滚该操作，无须你人工去执行Rollback命令。除此之外还可以干预后台进程，比如RECO导演失败了，此时PMON会重启RECO进程，如果遇到LGWR进程失败这样的严重问题，PMON会做出中止实例这个激烈的动作，用于防止数据错乱。
? ? ? ? SMON的含义为System?Monitor，理解为系统监视器，与PMON不同的是，SMON关注是系统级的操作而非单个进程，重点工作在于Intance?Recovery，除此之外还有清理临时表空间、清朝回滚表空间、合并空闲空间，等等。
? ? ? ? LCKn仅使用于RAC数据库，最多可有10个进程中（LCK0，LCK1，...，LCK9），用于实例间的封锁。
? ? ? ? RECO用于分布式数据库的恢复，全称是Distributed?Database?Recovery，适用于两阶段提交的应用场景。这里简单描述一下，比如我们面临多个数据库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库都提交成功，事务才会成功，只要有一个失败，就必须全部回滚。这和LCK一样，适用的场景比较特殊。
? ? ? ? CKPT进程在前面已经介绍过了，由Oracle的FAST_START_MTTR_TARGET参数控制，用于触发DBWR从数据缓冲区中写出数据到磁盘。CKPT执行越频繁，DBWR越频繁，DBWR写出越频繁越不能显示指特性，性能就越低，但是数据库异常恢复的时候会越迅速。
????????DBWR是Oracle最核心的进程之一了，负责反数据从数据缓存区写到磁盘里，该进程和CKPT相辅相成，因为是CKPT促成DBWR去写的。不过DBWR也和LGWR密切相关，因为DBWR想将数据缓存区数据写到磁盘的时候，必须通知LGWR先完成日志缓冲区写到磁盘的动作后，方可开工。
? ? ? ? LGWR目的简单，就是把日志缓存区的数据从内在写到磁盘的REDO文件里，完成数据库创建、更新数据等操作过程的记录。这个REDO的记录非同小可，可以用来做数据库的异常恢复，只要保护好了这些REDO文件和后续对应的归档文件，从理论上来说，数据文件被删除光了，还是可以让数据库根据这些日志记录，把所有的在数据库中曾经发生的事情全部重做一遍，从而保证了数据库的安全。正因为日志文件对数据库如此重要，LGWR也成了和DBWR一样核心的数据库进程。
? ? ? ? ARCH的作用是在LGWR写日志写到需要覆盖重写的时候，触发ARCH进程去转移日志文件，复制出去形成归档日志文件，以免日志丢失。
参考《收获不止Oracle》
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