oracle的内存结构和存储结构

表空间

当一个用户被创建以后，随之就要为用户分配数据存储的空间，这在oracle中成为“表空间”（Tablespace）. 在数据库中创建用户时，基于应用性能和管理的考虑，最好为不同的用户创建独立的表空间。 用于存储永久数据的表空间通常被称为永久表空间，用于存储临时数据的表空间通常被称为临时表空间

逻辑上看，数据块是oracle的最小IO单元，即写入读出内存是以oracle中的块为单位的，oracle中的块通常由多个操作系统的块组成（操作系统的块应该就是该操作系统上文件系统的块，一个操作系统的块由若干磁盘的块组成）。多个oracle的块组成区间，区间是oracle创建对象的最小空间分配单位，。多个分区组成段，段存在于表空间中，因此，表空间可以被看作一个容纳各种对象段（表段，索引段等）的容器。 表空间作为数据库中的逻辑存储单元，可以包含一个或者多个物理文件，因此，表空间也可以被看成文件组。oracle数据库就是由一系列的表空间组成。

表空间的管理，表空间的管理实际上是针对于区间的管理，分成两种，字典管理表空间技术，即，当创建或者删除对象时，Oracle的空间分配和回收是通过数据库中的数据字典表来记录和管理的，这种技术主要在8i以前； 字典管理技术存在很多碎片，严重影响数据库的性能。8i以后，采用的是本地管理表空间技术，即不再使用数据字典来记录Oracle表空间里面的使用情况，而是在每个表空间的数据文件的头部加入了一个位图区域，在其中记录每个区间的使用状况（数据文件还有空区间？？---数据文件对应一张表，一个表可以包含若干个段，一个段有若干个区间，所以每个数据文件有若干个区间）。

System表空间是Oracle数据库最重要的表空间，在创建数据库时被最先创建，其中包含了数据库的元数据。

在10g开始，Oracle推出了大文件表空间BigFile和小文件表空间SmallFile。大文件表空间只能包含一个文件，但是文件最大可以达到4GB个数据块的大小，按照Oracle通常支持的不同数据块的大小（2kb,4kb,8,16,32kb）， 大文件表空间的大小可以支持到8TB---128TB.

段空间

在oracle数据库内部，对象空间是以段的形式存在和管理的。段和表对应，当一个段被创建的时候，区间就分配给段，段的存储空间不足，还可以以区为单位不断扩展。在Oracle的存储管理中，以区间为单位分配给段，在段内的时候，是以oracle的块为单位进行使用和管理。在9i以前，段空间采取的是手工段空间管理方式，即有一个freelist记录可用的块，（当一个块的空间使用率达到80%，将不会再增加数据，剩下的20%用于行更新带来的空间扩展需求；当一个块的空间使用率低于40%，才能放入freelist中，可以继续放入数据）。采用freelist的方式，会出现freelist称为瓶颈（多个事务并发请求段头空间freelist自由表时），即使增加为多个freelist，也只是缓解，；所以在9i后，oracle推出了自动段空间管理方式，将自由表freelist用位图取代，去除了块从freelist的删除和添加，所有的块全部放在位图中，不再“满-删除，空加入”的机制，块的使用率显示在位图的状态（集中状态）中。并且如果位图可以支持二级，多级的位图架构。

在11g前，当创建一个实体对象时，比如表，数据库就为该对象创建段，为段分配空间，但是，这种状态在有些只创建表，不插入数据的情景下，会造成空间的浪费，所以在11g的时候，引入了延迟段空间创建技术，即：当创建对象时，只存储数据结构定义，并不创建数据段，直到有第一行记录插入时才动态创建分配段空间。这样就可以省去，数据库系统初始化时因创建大量表而消耗的时间和空间。

（手动段管理）高水位标记HWM, 一个段分成三部分，header block，used block(row data),unused block其中used block和unused block之间的分界线就是高水位标记HWM，当进行全表扫描的时候，会扫描到HWM下的所有数据块，即使used block中很多数据被删除了，全表扫描还是以HWM为准。当插入insert时，freelist中没有空闲块，HWM会向上移动，但是只会向上移动，不会自动收缩，即使delete大量数据，导致HWM下有很多空闲块。 

（自动段管理）低高水位LHWM和高高水位HHWM, LHWM下都是格式化的块，HHWM上都是未格式化的块，两者之间可能格式化的块和未格式化的块同时存在，全表扫描的时候，会将HHWM下的所有块都扫描完。