在学习和使用Oracle数据库的过程中,了解其逻辑存储结构是非常重要的。它关系到我们如何高效地存储、管理和访问数据。今天,我们就来聊聊Oracle 23c的逻辑存储结构,简单说,逻辑存储结构就是Oracle数据库如何把数据存储到磁盘上的组织方式,它跟物理存储结构不一样,但又密切相关。
一、Oracle数据库的存储结构概述
我们都知道,数据在数据库中是通过一些存储单位来管理的。Oracle数据库的存储结构通常分为逻辑存储结构和物理存储结构两部分,今天我们重点讲讲逻辑存储结构。逻辑存储结构就是一个数据库从高层次上看数据组织的方式,具体到表、索引等对象如何组织,而不关心这些对象如何实际存储在磁盘上。
二、Oracle 23c的逻辑存储结构
Oracle 23c的逻辑存储结构主要包括以下几个关键部分:表空间(Tablespace)、段(Segment)、区(Extent)、块(Block)。这四个是数据库中存储数据时的重要单元。理解它们的关系能帮助我们更好地管理和优化数据库。

  1. 表空间(Tablespace)

表空间是Oracle数据库逻辑存储结构的第一层。可以把表空间想象成一个容器,所有的数据对象(如表、索引等)都被存储在表空间里。一个数据库可以有多个表空间,不同的表空间可以存储不同类型的数据。
Oracle 23c中的表空间有两种主要类型:

  • 系统表空间(SYSTEM):存储数据库系统的核心结构。
  • 用户表空间(USER):用户数据和应用数据通常都存储在这个表空间里。

表空间进一步划分为数据文件(Datafile),每个数据文件是物理文件,用来存储实际的数据内容。

  1. 段(Segment)

段是Oracle数据库中存储数据的第二层单位。每个段由多个区(Extent)组成。不同类型的段用于存储不同类型的数据,如:

  • 数据段(Data Segment):存储表中的数据。
  • 索引段(Index Segment):存储表的索引。
  • 回滚段(Undo Segment):用于保存事务回滚的内容。

每个段都有一个特定的用途,并且段的大小和所包含的数据量可以根据需要动态扩展。

  1. 区(Extent)

区是Oracle中用于管理空间的基本单位。简单来说,一个段由多个区组成,每个区包含多个数据库块。区的大小是固定的,当一个段需要更多的空间时,它就会分配新的区。一个段可以扩展多个区,直到表空间的空间耗尽。

  1. 块(Block)

块是Oracle数据库的最小存储单位,也是最底层的物理存储单位。在一个数据文件中,数据被存储在固定大小的块中。块的大小可以根据需要调整,通常是2KB到32KB之间。每个块会存储一定数量的行数据,块的大小直接影响到数据库的I/O性能。
三、逻辑存储结构的工作原理
我们已经了解了Oracle 23c的四个主要逻辑存储结构组件。那么它们是如何协同工作的呢?接下来,我们举个简单的例子来帮助理解。
假设你有一个表,存储了一些用户数据。这个表会被放在某个表空间中,这个表空间会对应一个或多个数据文件。数据文件中的空间会被分成若干个块,块大小通常是由你在创建数据库时设置的。当你往这个表中插入数据时,Oracle会在数据文件中为这个表分配空间,这个空间就来自表空间内的区。
每次数据被插入,Oracle会通过选择适合的区来为你存储数据。这个过程是自动管理的,我们不需要手动干预。而当某个段(比如表)中的数据变得多到需要更多空间时,Oracle会自动为这个段分配更多的区。