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数据文件internal的内部结构分析

王朝other·作者佚名  2008-05-31
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众所周知,Oracle的数据是储存在数据文件中的。那么Oracle是以什么格式来储存数据的呢?相信大家都对其内部结构很感爱好。这篇文章就帮大家来了解Oracle数据文件的内部结构。

我们知道数据库储存的最小单位是数据块,其他如extent,segment,tablespace等都是由数据块组成,所以我们就从数据块的结构来分析。

典型的数据块由3部分构成:

1.头信息区

这个区包括数据块的地址,数据块类型,检查点信息,scn信息,数据块版本号等。(以下是其大概的构造,稍后会做解释)

―――――――――――――――――――――――――――

*** 2003-06-10 10:05:10.296

Start dump data blocks tsn: 2 file#: 3 minblk 13107 maxblk 13107

buffer tsn: 2 rdba: 0x00c03333 (3/13107)

scn: 0x0000.00105d22 seq: 0x05 flg: 0x00 tail: 0x5d220605

frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data

Block header dump:0x00c03333

Object id on Block? Y

seg/obj: 0x6493csc: 0x00.105d22itc: 1flg: Otyp: 1 - DATA

fsl: 0fnx: 0x0 ver: 0x01

――――――――――――――――――――――――――――

2.事务列表区

事务列表去包括了在这个数据块内的事务,也就是我们知道的ITL(interested transaction list),从中我们可以知道XID(transaction id),UBA(undo block address)等信息(以下是其大概的构造,稍后会做解释)

---------------------------------------------------------------------------------

Itl XidUba FlagLckScn/Fsc

0x01 xid:0x0009.012.00000002uba: 0x00800c84.0000.25----1fsc 0x0000.00000000

---------------------------------------------------------------------------------

3.数据区,尾区

数据区顾名思义是真正存储数据的地方,在这里我们可以看到每一条记录。至于尾区,这里储存着数据块的版本号,与数据头信息区的版本号相对应,可以用来确定数据块前后是否一致。

(以下是其大概的构造,稍后会做解释)

―――――――――――――――――――――――――――

data_block_dump

===============

tsiz: 0x1fb8

hsiz: 0x14

pbl: 0x0f3f7444

bdba: 0x00c03333

flag=-----------

ntab=1

nrow=1

frre=-1

fsbo=0x14

fseo=0x1fb2

avsp=0x1f9b

tosp=0x1f9b

0xe:pti[0]nrow=1offs=0

0x12:pri[0]offs=0x1fb2

block_row_dump:

tab 0, row 0, @0x1fb2

tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1

col0: [ 2]c1 02(数据就在这里)

end_of_block_dump

End dump data blocks tsn: 2 file#: 3 minblk 13107 maxblk 13107

―――――――――――――――――――――――――――

下面我们来做一个完整的实验,首先创建一个新的表空间

SQL create tablespace testblock datafile 'd:\oracle\oradata\test\testblock.ora'

size 100m;

表空间已创建。

创建一个新用户并指定默认表空间为testblock,临时表空间为temp

SQL create user testblock identified by testblock default tablespace testblock

temporary tablespace temp;

用户已创建

SQL grant create session to testblock;

授权成功。

SQL grant resource to testblock;

授权成功。

SQL connect testblock/testblock@test

已连接。

SQL create table testblock (a number);

表已创建。

SQL insert into testblock values(1);

已创建 1 行。

SQL insert into testblock values(2);

已创建 1 行。

SQL commit;

提交完成。

SQL connect internal/oracle@test

已连接。

SQL select header_file,header_block from dba_segments where segment_name='TESTBLOCK';

HEADER_FILE HEADER_BLOCK

Start dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 2 maxblk 2

buffer tsn: 8 rdba: 0x02c00002 (11/2)

scn: 0x0000.001148eb seq: 0x01 flg: 0x00 tail: 0x48eb1001

frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x10=DATA SEGMENT HEADER - UNLIMITED

Extent Control Header

-----------------------------------------------------------------

Extent Header:: spare1: 0space2: 0#extents: 1#blocks: 4

last map0x00000000#maps: 0offset: 4128

Highwater::0x02c00004ext#: 0blk#: 1ext size: 4

#blocks in seg. hdr's freelists: 1

#blocks below: 1

mapblk0x00000000offset: 0

Unlocked

Map Header:: next0x00000000#extents: 1obj#: 25755flag: 0x40000000

Extent Map

-----------------------------------------------------------------

0x02c00003length: 4

nfl = 1, nfb = 1 typ = 1 nxf = 0

SEG LST:: flg: USED lhd: 0x02c00003 ltl: 0x02c00003

End dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 2 maxblk 2

――――――――――――――――――――――――――――――――――

这里我们看到表空间号是tsn: 8,数据文件号是file#: 11,相对数据块地址是rdba: 0x02c00002 (11/2),SCN为scn: 0x0000.001148eb(SCN Base=0011,SCN Wrap=48eb),尾区版本号为tail: 0x48eb1001(tail=SCN Wrap: 48eb + type: 0x10+ seq: 0x01),由于这个块是整个Segment的头,所以它还包含整个Segment的一些存储信息,比如extent数,block数,高水位地址Highwater::0x02c00004,自由列表信息hdr's freelists: 1等等。假如才用本地治理表空间,则此块的存储信息通过位图方式治理。

真正的数据是储存在下一个块也就是0x02c00002+1=0x02c00003,我们来看看究竟。

――――――――――――――――――――――――――――――――――

*** 2003-06-12 12:00:41.781

Start dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 3 maxblk 3

buffer tsn: 8 rdba: 0x02c00003 (11/3)

scn: 0x0000.001148ee seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x48ee0601

frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data

Block header dump:0x02c00003

Object id on Block? Y

seg/obj: 0x649bcsc: 0x00.1148ebitc: 1flg: Otyp: 1 - DATA

fsl: 0fnx: 0x0 ver: 0x01

Itl XidUba FlagLckScn/Fsc

0x01 xid:0x0006.03f.000000dauba: 0x00800ad2.00ae.04--U-2fsc 0x0000.001148ee

data_block_dump

===============

tsiz: 0x1fb8

hsiz: 0x16

pbl: 0x0ec77444

bdba: 0x02c00003

flag=-----------

ntab=1

nrow=2

frre=-1

fsbo=0x16

fseo=0x1fac

avsp=0x1f90

tosp=0x1f90

0xe:pti[0]nrow=2offs=0

0x12:pri[0]offs=0x1fb2

0x14:pri[1]offs=0x1fac

block_row_dump:

tab 0, row 0, @0x1fb2

tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1

col0: [ 2]c1 02

tab 0, row 1, @0x1fac

tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1

col0: [ 2]c1 03

end_of_block_dump

End dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 3 maxblk 3

――――――――――――――――――――――――――――――――――

谜团解开了,ITL,数据都呈现出来了,开始分析!

Block header dump:0x02c00003

Object id on Block? Y

seg/obj: 0x649bcsc: 0x00.1148ebitc: 1flg: Otyp: 1 - DATA

fsl: 0fnx: 0x0 ver: 0x01

数据块地址正是0x02c00002+1=0x02c00003

segment/object id为0x649b,转成10进制为25755,可以由obj#表中得知

SQL select obj# from sys.obj$ where name='TESTBLOCK';

OBJ#

----------

25755

csc(SCN at last Block CleanOut): 0x00.1148eb表示最后一次块清除(Block CleanOut)时候的SCN,关于块清除的概念可以查阅Thomas Kyte 著的”eXPert one by one Oracle”。

itc: 1 表示Number of itl slots

flg: O 表示此块被放置在自由列表(freelist)中

typ: 1 – DATA,类型1表示数据,类

 
 
 
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