读书笔记：Oracle数据库的"心脏"：SGA与后台进程

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本文为个人学习《Expert Oracle Database Architecture Techniques and Solutions for High Performance and Productivity（第四版本》一书过程中的笔记与理解分享，仅用于学习与交流，部分内容参考原书观点并结合>实际经验进行整理。若涉及版权问题，请联系删除或沟通处理。也请大家支持购买原版书籍。

Oracle数据库的"心脏"：SGA与后台进程

如果把Oracle数据库比作一个人，那么SGA（系统全局区）就是它的大脑，负责存储所有关键信息，而后台进程则是维持生命运转的器官。它们一起协作，确保数据库高效稳定地运行。

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SGA：数据库的"共享内存"

SGA是Oracle实例的核心内存区域，主要功能包括：

• 缓存数据：像电脑内存一样，临时存储频繁访问的数据，减少磁盘读取。
• 存储SQL计划：记住SQL语句的执行方案，下次直接调用，避免重复解析。
• 管理事务日志：临时记录数据修改（重做日志），确保故障时能恢复。

不同系统的实现方式：

• Linux/Unix：通过共享内存技术（shmget/shmat），多个进程直接访问同一块内存。
• Windows：因为线程共享内存，直接用malloc分配即可。

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后台进程：数据库的"隐形守护者"

Oracle启动后，会运行多个后台进程（如SMON、PMON等），它们各司其职：

• SMON：负责系统恢复和空间管理，像"数据库医生"。
• PMON：监控用户进程，如果崩溃了，它会清理残局。
• DBWn：把内存中的数据写回磁盘，避免内存爆满。

有趣的是，这些进程其实是同一个程序（oracle）的不同分身，只是启动时参数不同，就像同一个人换上不同制服执行不同任务。

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连接数据库：两种工作模式

1. 专用服务器（独享VIP通道）

• 特点：每个用户连接独占一个服务器进程，适合高负载操作。
• 例子：你用SQL*Plus登录后，系统专门开一个进程为你服务。
• 优点：响应快，资源独立。
• 缺点：用户多时，进程数量爆炸，拖累系统。

2. 共享服务器（拼车模式）

• 特点：多个用户共享少量服务器进程，通过"调度器"分配任务。
• 工作流程：
  1. 客户端连接调度器。
  2. 调度器把请求丢进SGA的"任务队列"。
  3. 空闲的共享服务器取任务执行，结果返回"响应队列"。
  4. 调度器把结果传回客户端。
• 优点：支持更多用户，节省资源。
• 缺点：复杂查询可能排队。

注意：共享服务器需要额外配置，但专用模式永远可用。

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如何建立连接？TCP/IP的幕后故事

1. 客户端发起请求
   提供用户名、密码、主机IP、端口（默认1521）和服务名（如ORCL）。

   • 简易连接：sqlplus scott/tiger@localhost:1521/ORCL
   • 配置文件：在tnsnames.ora中定义别名，如@ORCL。

2. 监听器接手

   • 监听器是服务器的"门卫"，守在1521端口。
   • 如果是专用服务器，它会fork()一个新进程专门服务你（Linux）或创建线程（Windows）。
   • 如果是共享服务器，它会把你分配给某个调度器，后续由调度器协调共享进程。

3. 连接完成

   • 专用模式：客户端直接与专属进程通信。
   • 共享模式：客户端通过调度器间接与共享进程交互。

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总结

• SGA是共享内存，缓存数据、SQL计划和日志。
• 后台进程默默维护数据库健康，如SMON、PMON。
• 连接方式：
  • 专用服务器：独享资源，适合高性能场景。
  • 共享服务器：省资源，适合高并发但轻量操作。
• 监听器是桥梁，决定如何分配连接资源。

接下来，我们会深入探讨数据库的文件组成（如数据文件、日志文件）和SGA的详细结构，揭开更多Oracle的核心秘密！

------------------作者介绍-----------------------
姓名：黄廷忠
现就职：Oracle中国高级服务团队
曾就职：OceanBase、云和恩墨、东方龙马等
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