数据块(data block)可以说是Oracle数据库中最基本的存储单位。它是数据库中物理存储的最小单位,并且在数据库运行时被一直使用。每个数据块都有其独立的地址,大小和结构,在数据库创建和操作中都占有重要的地位。
我们来看一下一个例子。假设我们有一张表,它名为“employee”,存储了员工的信息,例如员工姓名,年龄,部门等。在Oracle数据库中,如果我们要将所有这些数据存储起来,就需要使用数据块。每个数据块都占用一个连续的物理存储空间,并且包含了一些建立表时所定义的列和其他特殊信息(如行标识符)。一个数据块可以包含多个记录(即表中的行),每行占用一定的空间。
CREATE TABLE employee ( emp_id NUMBER(10) PRIMARY KEY, emp_name VARCHAR2(50), emp_age NUMBER(10), emp_dept_id NUMBER(10) );
上面这段代码创建了一个名为“employee”的表,它有4个列,其中一个是主键(emp_id)。当我们在该表中插入数据时,这些数据将被存储为数据块的形式。例如:
INSERT INTO employee VALUES (1, '张三', 25, 1); INSERT INTO employee VALUES (2, '李四', 30, 2); INSERT INTO employee VALUES (3, '王五', 28, 3);
这样,就会在数据库中生成3个记录,每个记录占用一个数据块。请注意,数据块的大小是固定的,即8kb(可以在初始化数据库时进行设置),而每个记录的大小是可以不同的。在插入新数据时,如果当前数据块已经满了,Oracle数据库就会自动在硬盘上创建一个新的数据块,并在其中存储新的数据。
一个数据块的结构如下图所示:
如上图所示,在数据块内部,有一些特殊的信息区域,例如头部(header)和尾部(footer)。在Oracle数据库中,头部和尾部各占用两个字节,它们用于记录数据块的元信息,例如块的类型信息,块地址等。在数据块头部,还包含了两个指针,即free space pointer和transaction table pointer。前者指向了数据块中未使用的空间,后者记录了当前块是否牵涉到了一次事务操作(在Oracle数据库中,每个块都会被事务化)。
除了上面提到的信息区域以外,在数据块中还存在一些记录区域,它们用于存放行记录。每一行记录都有一个标识符(row identifier,即RID)和一个行数据(row data)。RID用来标志这一行数据在表中的位置,行数据则包含了各种列的值。在数据块的记录区域,行记录是对齐存储的。这意味着,每个行记录的长度被填充至2字节的倍数,每条记录所占用的空间可能不同。这种内存对齐方式叫做“字节码填充”(byte code padding)。
数据块在Oracle数据库中的角色非常重要,因此在数据库升级,表空间管理,存储索引,块大小调整等操作时都需要考虑到数据块的因素。虽然数据块的具体实现可能有所不同,但是其根本数据结构是相同的。了解数据块的结构和运行原理,不仅有助于我们更好地编写SQL查询和DML语句,还可以帮助我们优化表设计和存储性能。

评论