一条SQL在内存结构与后台进程工作机制

oracle服务器由数据库以及实例组成，数据库由数据文件，控制文件等物理文件组成，实例是由内存结构+后台进程组成，实例又可以看做连接数据库的方式，在我看来就好比一家公司，实例就是一个决策的办公室，大大小小的决定都要从这个办公室解决。

实例分成内存结构以及后台进程部分。

内存结构主要可以分为：共享池(shared pool),数据库高速缓冲区(data buffer cache),重做日志缓冲区(Redo Log Buffer Cache)。

三大内存池：

共享池(shared pool)：用来存放一些共享的资源，比如sql，pl/sql,数据字典一些信息，一条SQL的执行首先在shared pool中进行校验，解析，然后在执行。它主要由两个内存结构区域构成：Library cache和Data dictionary cache，共享池会对执行的sql进行校验，然后解析，最后执行，这里提到两个概念：

　　　　硬解析:没有被执行过的sql，会在shared pool中进行校验，然后解析，最后执行

　　　　　　     1.查看语法是否错误

　　　　　　　　2.查看数据字典，检查SQL语句中涉及的对象和列是否存在

　　　　　　　　3.通过优化器创建一个最佳的执行计划

　　　　　　　　4.将该游标所产生的执行计划，SQL文本缓存到Library cache的hash中

　　　　软解析:将相同的sql存放在library cache中，减少硬解析一个或多个步骤，从而减少大量的资源使用。

所以写sql最好加上变量，减少硬解析，也就减少了IO的开销。

修改共享池的大小：ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M;

数据库高速缓冲区(data buffer cache)：SGA的一部分，oracle利用buffer cache来管理data block数据块(8k)，及用户使用过的数据，比如用户查询到磁盘上的数据就存储在这，修改数据时，同时保存数据库被修改前（前镜像）和修改后（后镜像），避免了对数据文件的直接操作，cache的最终目的还是减少磁盘的IO。一条SQL的执行，首先要将数据文件中的数据提到buffer cache中来修改，然后在buffer cache中修改完，再将这些脏数据写回数据文件中。

　　　　　工作机制：假设查询到，或者更改的数据都已放在了buffer cache中，buffer cache的存量就那么大，怎么保证buffer cache不断更新呢？cache利用链表来实现数据块的快速定位，一个数据块8K大小，一次读取会有若干个数据块，缓冲区则是利用LRU(最近最少使用)算法来进行清除以前没用过的数据块，一次来释放内存。从而保证了一致性。

　　　　    脏数据：一条更新sql，需要把数据文件的数据提到内存中来修改，但是还没有写回数据文件，这时在buffer cache中的这些已经更改过的不一致数据就叫做脏数据。

重做日志缓冲区(Redo Log Buffer Cache)：记录一些ddl，dml操作的缓冲区，用来缓存对于数据块的所有修改。如果正在执行一条sql语句，在内存中已经修改完成，但是还没有将这些脏数据写进数据文件中，但是断电了，内存中谢谢东西被释放掉了，这些东西就真的没了，但是有了log buffer，他会先记录，将这些操作记录下来，下次重新开机的时候，这些操作内存可以在log buffer中找到，重新执行一遍，相当于数据没有丢，还是保证了数据的一致性。

后台主要五大进程：

dbwn(写进程):顾名意义，oracle中有很多后台进程，写进程是很重要的，就是把脏数据写进磁盘的一个过程。

　　　　　　1.脏数据阈值达到25%时

　　　　　　2.扫描到整个buffer cache没有空闲时

　　　　　　3.ddl，dml操作时

　　　　　　4.表空间脱机

　　　　　　5.热备命令时

这些都会触发dbwn写进程

lgwr(log日志写进程):将log buffer缓冲区中记录的操作写入物理文件，日志文件中去，所以这个操作必须比较快速切频繁才能保证数据的一致性，同时也必须在dbwn操作之前触发lgwr，否则数据文件已经写进去了，日志文件还没有记录是不行的。

　　　　　　1.commit;

　　　　　　2.log buffer达到内存的三分之一时

　　　　　　3.dbwn写进脏数据之前

　　　　　　4.每隔3秒

ckpt(检查点进程):检查点的主要任务就是督促dbwn刷新脏块，也类似一个scn号，记录一个时间点的行为

　　　　　　1.调度数据写

　　　　　　2.会将自己完成的检查点写到数据文件头

　　　　　　3.把已经完成的检查点写进控制文件中

smon(系统进程):system monitior,系统监控，数据库的主进程，系统可以根据smon进程来判断oracle是否启动

　　　　　　1.系统监控管理，定期合并空闲，回收临时段

　　　　　　2.做实例的恢复，前滚，后滚，释放资源

pmon(监控进程):监控其他非核心进程，释放垃圾进程。如果你的进程卡死了，断掉了，pmon会帮你释放挂掉进程占得资源。

一条SQl的执行过程：