Oracle9i&10g编程艺术：开发与体系结构详解

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"《Oracle9i&10g编程艺术》是一本专注于Oracle开发的教程书籍，而非数据库管理指南。该书主要针对IT专业人员，特别是希望深入了解Oracle应用程序开发的最佳实践和技术细节的开发者。作者通过丰富的案例和深入浅出的方式，探讨了开发Oracle应用程序的关键要素。第1章重点介绍了开发成功Oracle应用程序的方法论，包括作者个人的“我的方法”、黑盒方法以及正确的和不正确的开发策略。章节内容涉及理解Oracle体系结构、并发控制、多版本控制、数据库独立性等核心概念，帮助读者掌握如何让应用运行更高效，并强调了DBA与开发人员之间的协作关系。在第2章中，作者对Oracle体系结构进行了全面概述，从数据库和实例的定义开始，接着详细解释了System Global Area (SGA)和后台进程的作用，以及连接Oracle的各种方式，如专用服务器和共享服务器模式，还涵盖了TCP/IP连接的基本原理。这一章为读者构建了一个清晰的数据库操作背景。第3章深入解析了Oracle的各种核心文件类型，如参数文件、跟踪文件、警告文件、数据文件、控制文件、重做日志文件等，每种文件都有其特定的功能和用途，例如参数文件用于配置数据库参数，跟踪文件用于记录执行信息，数据文件是数据存储的基础。此外，作者还介绍了闪回日志文件及其在数据库恢复中的关键作用。总体来说，这本书提供了一个实用的框架，帮助读者学习如何设计、实现和优化Oracle应用程序，不仅关注代码编写，还强调了对数据库底层结构的理解和管理，对于希望在Oracle开发领域深入的专业人士来说，是一本不可多得的参考资料。"

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 内置数据类型和用户定义的数据类型；

 SQL 存储过程；

 事务如何工作；

 优化器；

 数据完整性；

 并发控制。

我自己也会时不时地温习这些内容。这些都是基础，如果不了解这些知识，你创建的 Oracle 应用程

序就很容易失败。建议你通读 Oracle Concepts 手册来了解这些主题。

本书组织结构

为了帮助你更好地使用这本书，大部分章节都组织为 4 个部分。这个划分并不严格，不过有助于你快

速地找到感兴趣的方面，从中获得所需的更多信息。本书有 15 章，每一章都像一本 “ 迷你书

”

，可以单独

成册。有时我会引用其他章中的例子或特性，不过你完全可以从书中任选一章，不参考其他章也能顺利阅

读。例如，要理解或使用第 14 章关于并行机制的知识，就不必阅读介绍数据库表的第 10 章。

许多章的格式和风格基本上都一样：



首先是特性和功能的介绍。



说明为什么可能想使用（或者不想使用）这个特性或功能。我会概要地指出哪些情况想要考虑使

用这个特性，而哪些情况下这个特性不适用。



如何使用这个特性。这里提供的信息不是完全照搬 SQL 参考资料中的内容，而是会以一种循序渐

进的方式组织。我会清楚地指出哪些是你需要的，哪些是你必须做的，另外哪些环节需要仔细检

查。这一部分包括以下内容：

 如何实现这个特性；

 许许多多的例子；

 如何调试这个特性；

 使用这个特性的忠告；

 如何（主动地）处理错误。



对上述内容的小结。

书中有相对多的例子和大量的代码，这些都可以从 http://www.apress.com 的 Source Code

区下载。

下面将详细介绍每一章的内容。

第 1 章：开发成功的 Oracle 应用

从这一章开始，我将介绍数据库编程的基本方法。所有数据库创建得并不一样，要想按时、成功地

开发数据库驱动的应用，你必须了解你的数据库能做什么，它是怎么做的。如果不清楚你的数据库能做什

么，就很可能不断地遭遇 “ 闭门造车 ” 的窘境，徒劳地从头开发数据库本已提供的功能；如果不清楚你的

数据库是怎么工作的，很可能开发出性能很差的应用，达不到预期的要求。

这一章先根据经验分析了一些应用，这些应用都因为缺乏对数据库的基本理解而导致项目失败。这

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一章就采用这种 “

拿例子说话

“ 的方式，讨论了开发人员必须了解数据库的哪些基本特性和功能。关键

是，

不要把数据库当成一个黑盒，不要认为它能自己努力得出答案并自行负责可扩展性和性能。

第 2 章：体系结构概述

这一章介绍 Oracle 体系结构的基础知识。首先给出两个术语 ——“ 实例

”

（ instance ）和 “ 数据库

”

（ database ）的明确定义， Oracle 领域中的许多人都对这两个词存在误解。我们还会简要介绍系统全局区

（ System Global Area ， SGA ）和 Oracle 实例底层的进程，并分析 “ 连接 Oracle ” 这样一个简单的动作

是如何实现的。

第 3 章：文件

这一章将深入介绍构成 Oracle 数据库和实例的 8 类文件。从简单的参数文件到数据文件和重做日志

文件（ redo log file ）都会涵盖。我们将说明这些文件是什么，为什么有这些文件，以及如何使用它们。

第 4 章：内存结构

这一章讨论 Oracle 如何使用内存，包括各个进程中的内存（ PGA 内存， PGA 即进程全局区）和共享内

存（

SGA ）。我们会分析手动和自动 PGA 内存管理之间的区别，并介绍 Oracle 10g 中的 SGA 内存管理，还会

说明各种方法适用于什么情况。读完这一章之后，你会对 Oracle 如何使用和管理内存有深入的了解。

第 5 章： Oracle 进程

这一章概述了各种 Oracle 进程（服务器进程和后台进程），另外还相当深入地讨论了通过共享服务器

进程或专用服务器进程连接数据库有何区别。启动 Oracle 实例时会看到一些后台进程，这一章将逐一介绍

其中一些重要的后台进程（如 LGWR 、 DBWR 、 PMON 和 SMON ），并分别讨论这些进程的功能。

第 6 章：锁

不同的数据库有不同的行事方法（ SQL Server 里能做的在 Oracle 中不一定能做）。应当了解 Oracle

如何实现锁定和并发控制，这对于应用的成功至关重要。这一章将讨论 Oracle

解决这些问题的基本方法，

可以应用哪些类型的锁 [DML 、 DDL 和闩（ latch ） ] ，还会指出如果锁定实现不当会出现哪些问题（死锁、

阻塞和锁升级）。

第 7 章：并发与多版本

这一章介绍我最喜欢的 Oracle 特性 ——

多版本（

multi-versioning

），并讨论它并发控制和应用设

计

有什么影响。在这里能清楚地看到，所有数据库创建得都不一样，具体的实现会对应用的设计产生影响。

我们先回顾 ANSI SQL 标准定义的各个事务隔离级别，并介绍它们在 Oracle 中的具体实现（还会介绍其他

数据库中的实现）。基于多版本特性， Oracle 能够在数据库中提供非阻塞读（ non-blocking read

）。本章

接下来会分析多版本特性对我们有什么影响。

第 8 章：事务

事务是所有数据库的一个基本特性，这也是数据库区别于文件系统的一个方面。不过，事务常常遭到

误解，很多开发人员甚至不知道他们有时没有使用事务。这一章讨论 Oracle 中应当如何使用事务，还列出

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了使用数据库进行开发时可能出现的一些 “ 坏习惯

”

。特别地，我们将讨论原子性的含义，并说明原子性对

Oracle 中的语句有何影响。这一章还会讨论事务控制语句（ COMMIT 、 SAVEPOINT 和 ROLLBACK

）、完整性约

束和分布式事务（两段提交或 2PC

），最后介绍自治事务。

第 9 章： redo 与 undo

可能有人说，开发人员不用像 DBA 那样深入了解 redo （重做信息）和 undo （撤销信息）的细节，但

是开发人员确实要清楚 redo 和 undo 在数据库中所起的重要作用。这一章首先对 redo 下一个定义，然后分

析 COMMIT 到底做什么，并讨论怎么知道生成了多少次 redo ，如何使用 NOLOGGING 子句来显著减少某些操

作生成的 redo 数。我们还研究了 redo 生成与块清除（ block cleanout ）和（ log contention ）等问题的

关系。

这一章的 undo 一节中讨论了撤销数据的作用，并介绍哪些操作会生成最多 / 最少的 undo 。最后分析

“ 讨厌

”

的 ORA-01555

：

snapshot too

old

（ ORA-01555 ：快照太旧）错误，解释导致这个错误的可能原

因，

并说明如何避免。

第 10 章：数据库表

Oracle 现在支持多种表类型。这一章将分别介绍每一种类型，包括堆组织表（ heap organized ，也

就是默认的 “ 普通

”

表）、索引组织表（

index organized

）、索引聚簇表（

index clustered

）、散列聚簇

表

（ hash clustered

）、嵌套表（

nested

）、临时表（

temporary ）和对象表（ object

），并讨论什么时候使用

这些类型的表、如何使用以及为什么使用。大多数情况下，堆组织表就足够了，不过这一章还将帮助你认

识到在哪些情况下使用其他类型的表更合适。

第 11 章：索引

索引是应用设计的一个重要方面。要想正确地实现索引，要求深入地了解数据，清楚数据如何发布，

并且知道要如何使用数据。人们经常把索引当作 “ 马后炮

”

，直到应用开发的后期才增加，这就会导致应用

的性能低下。

这一章将详细分析各种类型的索引，包括 B*Tree 索引、位图索引（ bitmap index

）、基于函数索引

（ function-based index ）和应用域索引（ application domain index

），并讨论各种索引应该在哪些场

合

使用，以及哪些场合不适用。我会在 “ 有关索引的常见问题和神话 ” 一节回答常常被问到的一些问题，如

“ 索引能在视图上使用吗？ ” 和 “ 为什么没有使用我的索引？

”

。

第 12 章：数据类型

有许多数据类型（ datatype ）可供选择。这一章会逐一分析 22 种内置数据类型，解释这些类型是如

何实现的，并说明如何以及何时使用这些数据类型。首先对国家语言支持（ National Language Support

，

NLS ）做一个简要的概述；要想充分理解 Oracle 中简单的串类型，必须先掌握这个基础知识。接下来再讨

论广泛使用的 NUMBER 类型，并介绍 Oracle 10g 对于在数据库中存储数值又提供了哪些新的选项。我们主

要从历史角度介绍 LONG 和 LONG RAW 类型，目的是讨论如何处理应用中遗留的 LONG 列，并将其移植为 LO B

类型。然后会深入介绍分析存储日期和时间的各种数据类型，讨论如何处理这些数据类型来得到我们想要

的结果。这里还会谈到时区支持的有关细节。

接下来讨论 LOB 数据类型。我们会说明 LOB 类型的存储方式，并指出各种设置（如 IN ROW 、 CHUNK

、

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RETENTION

、

CACHE 等）对我们有什么意义。处理 LOB 时，重要的是要了解默认情况下它们如何实现和存

储，

在对 LOB 的获取和存储进行调优时这一点尤其重要。本章的最后介绍 ROWID 和 UROWID 类型。这些是 Orac le

专用的特殊类型，用于表示行地址。我们会介绍什么时候可以将它们用作表中的列数据类型（这种情况几

乎从来不会出现！）。

第 13 章：分区

分区（ partitioning ）的目的是为了便于管理非常大的表和索引，即实现一种 “ 分而治之 ”

的逻辑，

实际上就是把一个表或索引分解为多个较小的、更可管理的部分。在这方面， DBA 和开发人员必须协作，

使应用能有最大的可用性和最高的性能。这一章介绍了表分区和索引分区。我们会谈到使用局部索引（在

数据仓库中很常用）和全局索引（常见于 OLTP 系统）的分区。

第 14 章：并行执行

这一章介绍了 Oracle 中并行执行（ parallel execution ）的概念，并说明了如何使用并行执行。首

先指出并行处理在什么情况下有用，以及哪些情况下不应考虑使用它。有了一定的认识后，再来讨论并行

查询的机制，大多数人提到并行执行都会想到这个特性。接下来讨论并行 DML （ parallel DML ， PDML

），

利用 PDML ，可以使用并行执行完成修改。我们会介绍 PDML 在物理上如何实现，并说明为什么这个实现会

对 PDML 带来一系列限制。

然后再来看并行 DDL 。在我看来，这才是并行执行真正的闪光之处。通常， DBA 会利用一些小的维护

窗口来完成大量的操作。利用并行 DDL

，

DBA 就能充分利用可用的机器资源，在很短的时间内完成很大、很

复杂的操作（它只需原先串行执行所需时间的很小一部分）。

这一章的最后将讨论过程并行机制（ procedural parallelism ） , 采用这种方法可以并行地执行应用

程序代码。这里将介绍两个技术。首先是并行管线函数（ parallel pipelined function

），即

Oracle 能动

态地并行执行存储函数。第二个技术是 DIY 并行机制（ DIY parallelism ），利用这个技术可以把应用设计

为并发地运行。

第 15 章：数据加载和卸载

这一章第一部分重点介绍 SQL*Loader （ SQLLDR ），并说明可以采用哪些方法使用这个工具来加载和修

改数据库中的数据。我们会讨论以下问题：加载定界数据，更新现有的行和插入新行，卸载数据，以及从

存储过程调用 SQLLDR 。重申一遍， SQLLDR 是一个完备而重要的工具，但它的实际使用也带来很多问题。这

一章第二部分主要讨论外部表，这是另外一种数据批量加载和卸载的高效方法。

源代码和有关更新

使用这本书中的例子时，你可能想亲手键入所有代码。很多读者都喜欢这样做，因为这是熟悉编码技

术的一种好方法。

无论你是否想自己键入代码，都能从 Apress

网站（

http://www.apress.com ）的 Source Code 区下载

本书的所有源代码。即使确实想自己键入代码，下载源代码也很有必要，你可以使用下载的源代码文件检

查正确的结果是什么。如果你认为自己的录入可能有误，就可以先从这一步开始。倘若不想自己键入代码

，

那么除了从 Apress 网站下载源代码外别无选择！不论采用哪种方式，代码文件都能帮助你完成更新和调

试。

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勘误表

Apress 极力确保文字或代码不会出错。不过，出错也是人之常情，所以只要发现并修改了错误，我

们就会及时告诉你。 Apress 所有书籍的勘误表都可以在 http://www.apress.com 上找到。如果你发现一个

还没有报告的错误，请通知我们。

Apress 网站还提供了其他的信息和支持，包括所有 Apress 书籍的代码、样章、新书预告以及相关主

题的文章等。

配置环境

这里我会介绍如何建立一个执行本书实例的环境，具体包括以下主题：



如何正确地建立 SCOTT/TIGER 演示模式；



需要建立和运行的环境；



如何配置 SQL*Plus 工具 AUTOTRACE ；



如何安装 Statspack ；



如何安装和运行 runstats 以及本书中用到的其他定制实用程序；



本书所用的编码约定。

所有代码（只要不是 Oracle 自动生成的脚本）都能从 Apress

网站（

http://www.apress.com

）的

S ource

Code 区下载。

建立 SCOTT/TIGER 模式

你的数据库里可能已经有 SCOTT/TIGER 模式（ schema ）了。经典安装通常就包括这个模式，不过并不

要求数据库一定得有这个组件。可以把 SCOTT 示例模式安装到任何数据库账户下，使用 SCOTT 账户并没有

特殊的意义。如果乐意，你还可以把 EMP/DEPT 表直接安装在你自己的数据库账户下。

这本书里许多例子都用到了 SCOTT 模式中的表。如果你想顺利地使用这些例子，也需要有这些表。如

果你使用的是一个共享数据库，最好复制这些表，并把你自己的副本安装在 SCOTT 以外的某个账户下，以

避免使用同一数据的其他用户可能带来的副作用。

要创建 SCOTT 演示表，步骤很简单：

（ 1 ） cd [ORACLE_HOME]/sqlplus/demo 。

（ 2 ）以任意用户身份连接后运行 demobld.sql 。

注意对于 Oracle 10g 及以后版本，必须安装配套光盘中的演示子目录。后面我会列出 demobld.sq l

中必要的部分。

demobld.sql 会创建 5 个表并填入数据。执行结束后，它会自动退出 SQL*Plus ，所以运行完这个脚本

后 SQL*Plus 窗口将消失，对此不要感到奇怪，这是正常的。

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