Oracle数据块实现原理深入解读

下面我将为你详细讲解“Oracle数据块实现原理深入解读”的完整攻略。

简介

在Oracle数据库中，数据块是最基本的存储单位，是管理存储数据的基础结构。数据块是由若干个数据库块组成的数据结构，每个数据库块的大小为“块大小”。

数据块的组成

每个数据块由三个部分组成：

1. 段头区
2. 行数据区
3. 空闲空间区

1. 段头区

段头区保存着数据块的元信息，包括数据块的类型、大小、最后一次修改时间等等。数据块中只有一个段头区，大小为一定的字节数。

2. 行数据区

行数据区保存着表的行数据，也是数据块最为重要的部分。Oracle数据库中的表是由多个数据块组成的，每个数据块中存储了一部分表的行数据。

3. 空闲空间区

空闲空间区是数据块中未被使用的部分，它保存着数据块中尚未占用的空间。Oracle存储引擎会使用空闲空间区来存储新插入的数据行。

数据块的分配和释放

在Oracle数据库中，为了节省存储空间，数据块是按需分配和释放的。当一个新行插入到表中时，Oracle存储引擎会自动为它分配一个数据块，如果当前没有可用的数据块，存储引擎会自动创建一个新的数据块。

当某些行被删除或更新后，它们占用的数据块就会成为空闲空间，Oracle存储引擎会将这些空闲空间标记成“可用”状态，以供以后的数据行使用。

数据块的调整和合并

在长时间的使用过程中，数据块可能会出现“外部碎片”，即某些数据块中存在的空闲空间不能被利用起来，从而浪费存储空间。为了解决这个问题，Oracle数据库提供了两个操作：数据块调整和数据块合并。

数据块调整

数据块调整是指对某个表的数据块进行重新组织以去除外部碎片，使得表的数据分布更为紧密。数据块调整不涉及到数据移动的操作，只是重新组织空闲空间使得它们能够被利用起来。

数据块合并

数据块合并是指将两个或多个数据块合并成一个，以去除碎片，减少存储空间的浪费。数据块合并涉及到数据的移动操作，可能会消耗较长的时间，因此建议尽量避免过于频繁的数据块合并。

示例1：如何查看表的数据块

在Oracle数据库中，我们可以使用以下SQL语句查看某张表所在的数据块：

SELECT DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(rowid) block_number FROM <table_name> WHERE ROWNUM = 1;

这个SQL语句会返回该表中的第一条数据记录所在的数据块号。

示例2：如何手工实现数据块的调整

在Oracle数据库中，我们可以使用以下命令手工执行数据块调整：

ALTER TABLE <table_name> MOVE;

这个命令会对该表中的所有数据块进行重新组织，以去除外部碎片。需要注意的是，数据块调整操作可能会增加表的IO负载，因此需要在合适的时机执行。