Oracle的逻辑结构是一种层次结构。主要由：表空间、段、区和数据块等概念组成。逻辑结构是面向用户的，用户使用Oracle开发应用程序使用的就是逻辑结构。数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间形成了不同层次的粒度关系，如图2-3和图2-4所示。



 图2-3  Oracle 10g数据库层次结构图
 
图2-4 段、区和数据块之间的关系
1.数据块
Oracle数据块（Data Block）是一组连续的操作系统块。分配数据库块大小是在Oracle数据库创建时设置的，数据块是Oracle读写的基本单位。数据块的大小一般是操作系统块大小的整数倍，这样可以避免不必要的系统I/O操作。从Oracle9i开始，在同一数据库中不同表空间的数据块大小可以不同。数据块是Oracle最基本的存储单位，而表空间、段、区间则是逻辑组织的构成成员。在数据库缓冲区中的每一个块都是一个数据块，一个数据块不能跨越多个文件。
数据块的结构主要包括：
标题：包括一般的块信息，如块地址，段类型等。
表目录：包括有关表在该数据块中的行信息。
Oracle体系结构第2章行目录：包括有关在该数据块中行地址等信息。
行数据：包括表或索引数据。一行可跨越多个数据块。
空闲空间：分配空闲空间是用于插入新的行和需要额外空间的行更新。通过空间管理参数pctfree可控制空闲空间的使用。空闲空间的管理既可以是自动的也可以是手动的。
在数据操作中，有两种语句可以增加数据库块的空闲空间：一个是Delete删除语句，另一个是Update更新现有行。释放的空闲空间可用于insert语句，如果insert语句是与产生空闲空间的语句在同一个事务之中，并在其后执行，则insert语句可直接使用生成的空闲空间。如果insert语句是在一个与产生空闲空间的语句相分离的事务中，则insert语句可在其他事务提交后，并在其需要空间时，使用之前产生的空闲空间。
数据块中释放的空间可能是连续的，也可能不连续。Oracle只有在出现下列情况时，才会合并数据块的空闲空间：当insert或update语句要使用一个数据块，该数据块的空闲空间足以存储新的一行，而且空闲空间均是碎片，数据块中连续空间无法插入一行的时候。除此而外，Oracle在系统性能下降时也需要压缩数据块的空间。
能够对空闲空间产生影响的参数有两个：pctfree和pctused。对于手工管理的表空间，在特定段中的所有数据块，可使用两个空间管理参数pctfree和pctused来控制insert和update对空闲空间的使用。当创建或修改表时可指定这两个参数。创建或修改一个拥有自己的索引段的索引时可指定pctfree参数。
pctfree参数为块中行的更新预留了空闲空间的最小百分比，默认值为10。例如，假定在Create table语句中指定了pctfree为20，则说明在该表的数据段内每个数据块的20%被作为可利用的空闲空间，用于更新已在数据块内存在的数据行。其余80%是用于插入新的数据行，直到达到80%为止。显然，pctfree值越小，则为现存行更新所预留的空间越少。因此，如果pctfree设置得太高，则在全表扫描期间增加I/O，浪费磁盘空间；如果pctfree设置得太低，则会导致行迁移。
pctused参数设置了数据块是否是空闲的界限。当数据块的使用空间低于pctused的值时，此数据块标志为空闲，该空闲空间仅用于插入新的行。如果数据块已经达到了由pctfree所确定的上边界时，Oracle就认为此数据块已经无法再插入新的行。例如，假定在Create table语句中指定pctused为40，则当小于或等于39时，该数据块才是可用的。所以，可将数据块填得更满，这样可节省空间，但却增加了处理开销，因为数据块的空闲空间总是要被更新的行占据，所以对数据块需要频繁地进行重新组织。比较低的pctused增加了数据库的空闲空间，但减少了更新操作的处理开销。所以，如果pctused设置过高，则会降低磁盘的利用率导致行迁移；若pctused设置过低，则浪费磁盘空间，增加全表扫描时的I/O输出。pctused是与pctfree相对的参数。
那么，如何选择pctfree和pctused的值呢？有个公式可供参考。显然，pctfree和pctused的之和不能超过100。若两者之和低于100，则空间的利用与系统的I/O之间的最佳平衡点是：pctfree与pctused之和等于100%减去一行的大小占块空间大小的百分比。例如，如果块大小为2048字节，则它需要100个字节的开销，而行大小是390字节（为可用块的20%）。为了充分利用空间，pctfree与pctused之和最好为80%。
那么，怎样确定数据块大小呢？有两个因素需要考虑：
一是数据库环境类型。例如，是DSS环境还是OLTP环境？在数据仓库环境（OLAP或DSS）下，用户需要进行许多运行时间很长的查询，所以应当使用大的数据块。在OLTP系统中，用户处理大量的小型事务，采用较小数据块能够获得更好的效果。
二是SGA的大小。数据库缓冲区的大小由数据块大小和初始化文件的db_block_buffers参数决定。最好设为操作系统I/O的整数倍。
2．区
区（Extent）也称为数据区，是一组连续的数据块。当一个表、回滚段或临时段创建或需要附加空间时，系统总是为之分配一个新的数据区。一个数据区不能跨越多个文件，因为它包含连续的数据块。使用区的目的是用来保存特定数据类型的数据，也是表中数据增长的基本单位。在Oracle数据库中，分配空间就是以数据区为单位的。一个Oracle对象包含至少一个数据区。设置一个表或索引的存储参数包含设置它的数据区大小。
3．段
段（Segment）是由多个数据区构成的，它是为特定的数据库对象（如表段、索引段、回滚段、临时段）分配的一系列数据区。段内包含的数据区可以不连续，并且可以跨越多个文件。使用段的目的是用来保存特定对象。
一个Oracle数据库有4种类型的段：
数据段：数据段也称为表段，它包含数据并且与表和簇相关。当创建一个表时，系统自动创建一个以该表的名字命名的数据段。
索引段：包含了用于提高系统性能的索引。一旦建立索引，系统自动创建一个以该索引的名字命名的索引段。
回滚段：包含了回滚信息，并在数据库恢复期间使用，以便为数据库提供读入一致性和回滚未提交的事务，即用来回滚事务的数据空间。当一个事务开始处理时，系统为之分配回滚段，回滚段可以动态创建和撤销。系统有个默认的回滚段，其管理方式既可以是自动的，也可以是手工的。
临时段：它是Oracle在运行过程中自行创建的段。当一个SQL语句需要临时工作区时，由Oracle建立临时段。一旦语句执行完毕，临时段的区间便退回给系统。
4．表空间
Oracle数据库（tablespace）是由若干个表空间构成的。任何数据库对象在存储时都必须存储在某个表空间中。表空间对应于若干个磁盘文件，即表空间是由一个或多个磁盘文件构成的。表空间相当于操作系统中的文件夹，也是数据库逻辑结构与物理文件之间的一个映射。每个数据库至少有一个表空间，表空间的大小等于所有从属于它的数据文件大小的总和。
在Oracle 10g中有以下几种比较特殊的表空间：
（1）系统表空间
系统表空间（system tablespace）是每个Oracle数据库都必须具备的。其功能是在系统表空间中存放诸如表空间名称、表空间所含数据文件等数据库管理所需的信息。系统表空间的名称是不可更改的。系统表空间必须在任何时候都可以用，也是数据库运行的必要条件。因此，系统表空间是不能脱机的。
系统表空间包括数据字典、存储过程、触发器和系统回滚段。为避免系统表空间产生存储碎片以及争用系统资源的问题，应创建一个独立的表空间用来单独存储用户数据。
（2）SYSAUX表空间
SYSAUX表空间是随着数据库的创建而创建的，它充当SYSTEM的辅助表空间，主要存储除数据字典以外的其他对象。SYSAUX也是许多Oracle 数据库的默认表空间，它减少了由数据库和DBA管理的表空间数量，降低了SYSTEM表空间的负荷。
（3）临时表空间
相对于其他表空间而言，临时表空间（temp tablespace）主要用于存储Oracle数据库运行期间所产生的临时数据。数据库可以建立多个临时表空间。当数据库关闭后，临时表空间中所有数据将全部被清除。除临时表空间外，其他表空间都属于永久性表空间。
（4）撤销表空间
用于保存Oracle数据库撤销信息，即保存用户回滚段的表空间称之为回滚表空间（或简称为RBS撤销表空间（undo tablespace））。在Oracle8i中是rollback tablespace，从Oracle9i开始改为undo tablespace。在Oracle 10g中初始创建的只有6个表空间sysaux、system、temp、undotbs1、example和users。其中temp是临时表空间，undotbs1是undo撤销表空间。图2-5是表空间与数据库及数据文件之间的对应关系。


 图2-5 表空间与数据库及数据文件之间的对应关系

  
Oracle 逻辑结构简介
 
oracle的逻辑结构包括表空间(tablespace)，段(segment),区（extent）,数据块(data block) 
 
oracle数据库在逻辑上是由多个表间组成的，表空间中存储的对象叫段，比如数据段，索引段，和回退段。段由区组成，区是磁盘分配的最小单位。段的增大是通过增加区的个数来实现的。每个区的大小是数据块大小的整数倍，区的大小可以不相同；数据块是数据库中最小的I/O单位，同时也是内存数据缓冲区的单位，及数据文件存储空间单位。块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE设置，其值应设置为操作系统块大小的整数倍。
 
表空间
 
表空间是Oracle数据库最大的逻辑结构，一个Oracle数据库在逻辑上由多个表空间组成，一个表空间只隶属于一个数据库。Oracle中有一个称为SYSTEM的表空间，这个表空间是在创建或安装数据库时自动创建的。主要用于存储系统的数据字典，过程，函数，触发器等；也可以存储用户的表，索引等。一个表空间可以有多数据文件，但是一个数据文件只能属于一个表空间。
 
一个表空间就是一片磁盘区域,他由一个或者多个磁盘文件组成,一个表空间可以容纳许多表、索引或者簇等。每个表空间有一个预制的磁盘区域称为初始区间（initial   extent）用完这个区间后再用下一个，直到用完表空间，这时候需要对表空间进行扩展，增加数据文件或者扩大已经存在的数据文件
 
段
 
Oracle中的段可以分成4种类型：数据段、索引段、回滚段、临时段。
 
数据段用来存储用户的数据，每个表都有一个对应的回滚段，其名称和数据表的名字相同。索引段用来存储系统、用户的索引信息。回滚段用来存储用户数据修改前的值，回退段与事务是一对多的关系，一个事务只能使用一个回退段，而一个回退段可存放一个或多个事务的回退数据。临时段用于order by语句的排序以及一些汇总。
 
区
 
区是磁盘空间分配的最小单位。磁盘按区划分，每次至少分配一个区。区存储于段中，它由连续的数据块组成。区的分配过程中，每次至分配5个区。如果所剩的空闲空间不够5个区，就会出现错误：ORA-01653。可以通过字典dba_tablespaces查询表空间中区的信息。可以通过字典user_tables查询段中区的信息。可以通过字典user_extents查询区的分配状况。我们可以通过以下SQL语句分别查询表空间、段、区中区的分配信息
 SQL>select  *  from dba_tablespaces;
 SQL>select table_name, tablespace_name, min_extents, max_extents from user_tables; 
 SQL>select  *  from user_extents;
 
数据块
 
数据块是数据中中最小的数据组织单位与管理单位，是数据文件磁盘存储空间单位，也是数据库I/O 的最小单位，数据块大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定，不同的oracle版本DB_BLOCK_SIZE的默认值是不同的。

 
 
 
一、定义
二、数据块
二、区（extent）
2.1 区的分配
2.2 区的释放
  
三 段
3.1段的分类
3.2 段相关的视图
  
四、表空间
4.1 表空间分类
4.1.1 大文件表空间
4.1.2 系統表空間
4.1.3 辅助表空间
4.1.4 回滚表空间
4.1.5 临时表空间
 

 
一、定义
 
oracle的逻辑结构包括表空间(tablespace)，段(segment),扩展区（extent）,数据块(data block)
 oracle数据库在逻辑上是由多个表间组成的，表空间中存储的对象叫段，比如数据段，索引段，和回退段。段由区组成，区是磁盘分配的最小单位。段的增大是通过增加区的个数来实现的。每个区的大小是数据块大小的整数倍，区的大小可以不相同；数据块是数据库中最小的I/O单位，同时也是内存数据缓冲区的单位，及数据文件存储空间单位。块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE设置，其值应设置为操作系统块大小的整数倍。
 结构图如下
 
 
二、数据块
 
数据块是数据中最小的数据组织单位与管理单位， 数据库中最小的逻辑存储单元，是数据文件磁盘存储空间单位，也是数据库I/O 的最小单位（读一个数据块，产生一次IO），数据块大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定。
 oracle 每次请求数据的时候，都是以块为单位。也就是说，oracle每次请求的数据是块的整数吧。
 数据块结构如下图所示
 
 块头:存放块的基本信息，如块的物理地址、块所属的段类型（是数据段还是索引段）
 表目录:存放表的信息，即:如果一些表的数据被存放在这个块中，那么，这些表的相关信息将被存放在表目录中。
 行数据:真正存放表数据和索引数据的地方。这部分空间也被数据行占用空间。
 空余空间:空余空间是一个块中未使用的区域，这片区域用于新行的插入和已经存在的行更新。
 头部信息区：我们把块头、表目录、行目录这三部分合称为头部信息区，头部信息区不存放数据，它存放的是整个块的信息。头部信息区的大小是可变的。一般来说 头部信息区 大小介于84字节和107字节。
 当往数据库中插入数据的时候，块中的自由空间会减少；当对块中已经存在的行进行修改（update）的时候（使记录长度增加），块中的自由空间也会减少。
 当使用delete或者update使行记录变小的时候，oracle会释放部分自由空间，释放的自由空间并不是连续的。
 通常情况下oracle不会对块中不连续的自由空间进行合并。只有当用户进行数据插入或者更新操作，却找不到连续的自由空间的时候，oracle才会合并数据块中的不连续自由空间。
 对于块中的自由空间，oracle提供两种管理方式：自动管理和手动管理。
 1.1获取数据块编号
 
SELECT dbms_rowid.rowid_block_number(ROWID) BLOCK, --返回输入ROWID的数据块号 
       COUNT(1)
  FROM emp t
 GROUP BY dbms_rowid.rowid_block_number(ROWID);
 
 
看到表emp 数据全部分布在一个数据块上
 
二、区（extent）
 
区是磁盘空间分配的最小单位。磁盘按区划分，每次至少分配一个区。区存储于段中，它由连续的数据块组成。区的分配过程中，每次至分配5个区。如果所剩的空闲空间不够5个区，就会出现错误：ORA-01653。可以通过字典dba_tablespaces查询表空间中区的信息。可以通过字典user_tables查询段中区的信息。可以通过字典user_extents查询区的分配状况。我们可以通过以下SQL语句分别查询表空间、段、区中区的分配信息
 一个或多个块组成区，一个或多个区组成段。
 一个区只能属于一个数据文件。
 
 SELECT t.segment_name    区名称,
       t.segment_type    区类型,
       t.tablespace_name 表空间,
       t.extent_id       区id,
       t.bytes           区大小,
       t.blocks          块数目
  FROM user_extents t;
 
 
2.1 区的分配
 
当创建一个表时，oracle会给这个表的数据段分配一个初始区（initial extent），即使没有数据的插入，oracle还是会分配这个初始区。伴随着数据的插入，这个初始区的空间被填满数据，oracle会再分配一个新的区给这个数据段，这样的区，我们把它叫做递增区，如果第一个递增区用完，oracle还会分配另外的递增区，周而复始地这样循环下去。
 出于管理的需要，段的头部含有区的一个目录。
 
2.2 区的释放
 
通常分配给一个段的区所占用的空间不会释放。除非我们把和这些段相关的对象给删除（drop table或drop cluster） 但是我们可以通过下面的方式回收分配给一个段的区。
 
truncate …… drop storage 命令会回收分配给一个段的区。
 
alter table …… deallocate unused 命令会回收已经分配给一个段，但还没使用的区。
 
三 段
 
段是由一个或多个连续或不连续的区组成的逻辑存储单元，用于存储特定的、具有独立存储结构的数据库对象。根据存储对象类型不同，分为： 数据段（表段）、索引段、临时段和回退段4类。
 表由段组成，一个表由一个或者多个段组成。普通表由一个段组成，分区表由多个段组成。
 创建表的时候，其实质就是创建一个或者多个段。
 
 
3.1段的分类
 
表段：又称数据段，用来存储表或簇的数据，可以细分为普通表段、分区表段、簇段、索引化表段
 创建数据段的时候，可以指定数据段的存储参数。
 索引段：用来存放索引数据，包括 ROWID 和索引值，每个非分区索引有一个单独的索引段。
 创建索引时，实质就是创建一个或者多个索引段
 回退段：用于保存数据库的回退信息，包含当前未提交事务所修改的数据的原始版本。利用回退段中保存的回退信息，可以实现事务回滚、数据库恢复、数据的读一致性和闪回查询
 
数据段用来存储用户的数据，每个表都有一个对应的回滚段，其名称和数据表的名字相同。
 索引段用来存储系统、用户的索引信息。
 回滚段用来存储用户数据修改前的值
 
3.2 段相关的视图
 
通过视图 dba_segment或者 user_segments;可以知道 段名称与数据库对象名称一致 ；
 
select t.owner 用户,t.segment_name 段名称 ,t.tablespace_name 表空间名称 ,T.segment_type 段类型  from  dba_segments t
  where t.owner='SCOTT';--查看scott 用户下的段
 
–查询结果中除了有表外还有索引
 查看段、区、块的关系
 
SELECT t.segment_name    段名称,
       t.segment_type    段类型,
       t.tablespace_name 表空间名称,
       t.bytes           字节数,
       t.blocks          块数目,
       t.extents         区数目
  FROM user_segments t;
 
 
四、表空间
 
是Oracle数据库最大的逻辑结构，一个Oracle数据库在逻辑上由多个表空间组成，一个表空间只隶属于一个数据库。Oracle中有一个称为SYSTEM的表空间，这个表空间是在创建或安装数据库时自动创建的。主要用于存储系统的数据字典，过程，函数，触发器等；也可以存储用户的表，索引等。这些对象实际上是存放在数据文件中，数据文件是数据的物理载体。一个表空间可以有多数据文件，但是一个数据文件只能属于一个表空间。一个表空间就是一片磁盘区域,他由一个或者多个磁盘文件组成,一个表空间可以容纳许多表、索引或者簇等。每个表空间有一个预制的磁盘区域称为初始区间（initial extent）用完这个区间后再用下一个，直到用完表空间，这时候需要对表空间进行扩展，增加数据文件或者扩大已经存在的数据文件；每个数据库都拥有一个系统表空间(SYSTEM tablespace)和一个辅助表空间（SYSAUX tablespace）
 
4.1 表空间分类
 
表空间根据存储数据类型的不同，分为系统表空间和非系统表空间两类。
 系统表空间主要存放数据库的系统信息，如数据字典、数据库对象定义信息，数据库组件信息等。
 非系统表空间又分为撤销表空间、临时表空间和用户表空间等。其中撤销表空间用于自动管理数据库的回退信息，临时表空间用于管理数据库的临时信息，用户表空间用于存储业务数据。
 
4.1.1 大文件表空间
 
大文件表空间是由一个很大的数据文件组成。大表空间使用oralce能够使用和管理超级大的文件 。
 默认情况下，系统默认创建的是小文件表空间，小文件表空间是传统的表空间类型，oracle创建的system表空间和sysaux表空间都是小文件表空间
 
使用大文件表空间的优点：
 1、使表空间的容量更大
 2、在超大型数据库中，简化数据文件的管理，使用大文件表空间，可以减少SGA的需求，同时还可以控制文件尺寸。
 3、简化整个数据库的管理
 
4.1.2 系統表空間
 
每个数据库都有一个叫system的表空间，一旦打开数据库，系统表空间必须在线（online）数据字典的数据被存放在系统表空间中。
 
4.1.3 辅助表空间
 
辅助表空间是对系统表空间的补充，许多数据库组件（components）的信息不存放在系统表空间中，而是存储放在辅助表空间中，创建数据库的过程中，oracle会自动创建辅助表空间，通常情况下，oracle不允许删除和重命名辅助表空间。Oracle也不支持传输辅助表空间
 
4.1.4 回滚表空间
 
undo tablespace 回滚表空间是一种类型的表空间，用于存放回滚数据。回滚段表空间是一个特殊的表空间，回滚段表空间只能用于存放回滚段。不能在回滚段表空间创建其他数据库对象（如表、索引）。每个数据库可有零个或者多个回滚表空间。但是只能有一个活动的回滚表空间。system回滚段是特殊的回滚段，它存在于system表空间，system回滚段用于回滚系统事务。非系统事务只能交由非系统回滚段来处理。因此，除了系统回滚段表空间外，每个数据库应该另外创建一个回滚段表空间
 
4.1.5 临时表空间
 
临时表空间是临时存放数据的地方。临时表空间中含有排序段，临时数据都放在排序段中，临时数据是进行排序时用到的一些数据，这些数据暂时存放在临时段中，一个sql语句可能会使用一个或者多个临时表空间。临时表空间中不能创建永久性的数据对象（如表、索引）一个排序段可以被多个排序操作所共享。当执行第一次排序的时候，oracle在临时表空间中创建排序段，这个排序段不断扩展，直到能够容纳所有的排序数据。创建用户的时候，应该给用户指定一个临时表空间，用户的排序段存放在这个表空间中，如果没有给用户指定临时表空间，oracle会自动给这个用户指定一个临时表空间，这个临时表空间叫默认临时表空间。如果系统表空间是本地管理的，则必须定义一个默认临时表空间system表空间不能作为默认临时表空间；如果系统表空间是字典管理的，则不必定义一个默认临时表空间，sytem表空间可以作为默认临时表空间，但是一旦用户使用系统表空间进行排序，oracle会发出警告。从性能的角度考虑，不应该把sytem表空间作为临时表空间。创建数据库的时候。可以指定默认临时表空间，数据库完成以后，我们也可以使用alter database default
 temporary tablespace 名令指定默认临时表空间。
 
查看临时表空间
 
     SELECT tablespace_name,
             file_name,
             bytes / 1024 / 1024 file_size,
             autoextensible
        FROM dba_temp_files;
--默认临时表空间
select * from database_properties where property_name='DEFAULT_TEMP_TABLESPACE';