第一章：Oracle 简介与体系结构概述

文档信息

适用版本：Oracle 12c / 18c / 19c / 21c
阅读时间：约 30 分钟
更新日期：2026-04

1.1 Oracle 数据库简介

1.1.1 发展历程

Oracle 数据库是全球领先的关系型数据库管理系统，由 Larry Ellison 于 1977 年创立。主要版本里程碑：

版本	发布时间	核心特性
Oracle 8i	1999	引入互联网功能、Java 支持
Oracle 9i	2001	RAC 集群、XML 支持
Oracle 10g	2003	网格计算、自动存储管理 ASM
Oracle 11g	2007	高级压缩、Active DataGuard
Oracle 12c	2013	云原生、多租户架构 CDB/PDB
Oracle 18c	2018	自治数据库、自动索引
Oracle 19c	2019	长期支持版本、混合分区表
Oracle 21c	2021	原生 JSON、自治数据库增强
Oracle 23c	2023	AI 向量搜索、JSON 关系型二元性

1.1.2 核心优势

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Oracle 核心优势                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  🏢 企业级稳定性    →  金融、电信核心系统首选              │
│  ⚡ 高性能处理      →  百万级 TPS、PB 级数据              │
│  🔄 高可用架构      →  RAC + DataGuard 双活方案          │
│  🔒 安全合规        →  透明加密、审计、数据脱敏            │
│  ☁️ 云原生支持      →  多云部署、自治数据库               │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2 体系结构概览

1.2.1 整体架构图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        用户进程 (User Process)                │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │ 连接请求
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                    服务器进程 (Server Process)                │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │  PGA 区域   │  │  会话内存   │  │    排序/哈希区       │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│              系统全局区 SGA (System Global Area)              │
│  ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────────────┐ │
│  │  数据库缓冲区  │ │   共享池      │ │    重做日志缓冲区     │ │
│  │  Database    │ │  Shared Pool │ │   Redo Log Buffer    │ │
│  │  Buffer Cache│ │              │ │                      │ │
│  └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────────────┘ │
│  ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────────────┐ │
│  │  大池        │ │   Java 池    │ │    流池              │ │
│  │  Large Pool  │ │  Java Pool   │ │   Streams Pool       │ │
│  └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────────────┘ │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                   后台进程 (Background Processes)             │
│  ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐           │
│  │  DBWn   │ │  LGWR    │ │  CKPT   │ │  SMON   │           │
│  │ 数据写   │ │ 日志写   │ │ 检查点  │ │ 系统监控 │           │
│  └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘           │
│  ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐           │
│  │  PMON   │ │  ARCn    │ │  RECO   │ │  MMON   │           │
│  │ 进程监控 │ │ 归档进程 │ │ 恢复    │ │ 管理监控 │           │
│  └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘           │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                      物理存储结构                             │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │  数据文件    │  │  控制文件    │  │    重做日志文件      │  │
│  │  .dbf       │  │  .ctl       │  │    .log             │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │  归档日志    │  │  参数文件    │  │    密码文件          │  │
│  │  .arc       │  │  spfile     │  │    orapw             │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2.2 内存结构

SGA（系统全局区）

组件	功能	关键参数
Database Buffer Cache	缓存数据块，减少磁盘 I/O	`db_cache_size`
Shared Pool	缓存 SQL、PL/SQL、数据字典	`shared_pool_size`
Redo Log Buffer	缓存重做日志，保证事务持久性	`log_buffer`
Large Pool	大内存分配（RMAN、并行查询）	`large_pool_size`
Java Pool	Java 虚拟机内存	`java_pool_size`
Streams Pool	流复制内存	`streams_pool_size`

PGA（程序全局区）

-- 查看 PGA 使用情况
SELECT 
    name,
    value/1024/1024 as mb
FROM v$pgastat
WHERE name IN ('maximum PGA allocated', 'total PGA allocated');

1.3 多租户架构（CDB/PDB）

1.3.1 架构演进

Oracle 11g 及之前:              Oracle 12c+:
┌─────────────┐                ┌─────────────────────────────┐
│  数据库实例  │                │         CDB$ROOT            │
│  (单数据库)  │                │        (容器数据库根)        │
└─────────────┘                ├─────────────────────────────┤
                               │  ┌─────────┐  ┌─────────┐  │
                               │  │  PDB1   │  │  PDB2   │  │
                               │  │ (销售)  │  │ (库存)  │  │
                               │  └─────────┘  └─────────┘  │
                               │  ┌─────────┐  ┌─────────┐  │
                               │  │  PDB3   │  │  PDB$SEED│  │
                               │  │ (人事)  │  │ (种子)  │  │
                               │  └─────────┘  └─────────┘  │
                               └─────────────────────────────┘

1.3.2 CDB 与 PDB 对比

特性	CDB (Container DB)	PDB (Pluggable DB)
后台进程	共享	共享
内存结构	共享 SGA	共享 SGA
数据字典	共享 + 本地	本地
独立管理	否	是
快速克隆	-	支持快照克隆
热插拔	-	支持拔插迁移

1.4 快速体验

1.4.1 连接数据库

# 使用 SQL*Plus 连接
sqlplus username/password@database

# 以 SYSDBA 身份连接
sqlplus / as sysdba

# 连接 PDB
sqlplus username/password@//hostname:1521/pdb_name

1.4.2 查看数据库状态

-- 查看数据库版本
SELECT * FROM v$version;

-- 查看数据库状态
SELECT name, open_mode, database_role FROM v$database;

-- 查看实例状态
SELECT instance_name, status, startup_time FROM v$instance;

-- 查看 PDB 列表
SHOW PDBS;

-- 切换 PDB
ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb_name;

1.5 本章小结

核心要点

内存架构：SGA 共享内存 + PGA 私有内存
进程架构：用户进程 → 服务器进程 → 后台进程
存储架构：数据文件 + 控制文件 + 重做日志文件
多租户：CDB 作为容器，PDB 可插拔数据库

下一步：继续学习 Oracle 架构深度解析