Structura logică

Structura logică a bazei de date este formată din:

obiectele (componentele) schemei bazei de date
unul sau mai multe spaţii pentru tabele (numite tablespace)

Tipuri de componente utilizator

O bază de date Oracle include următoarele tipuri de componente:

Tabele, coloane, restricţii - de la bazele de date relaţionale şi obiectual-relaţionale
Indexuri
Tipuri de date definite de utilizatori
View-uri
Proceduri şi funcţii memorate
Pachete (conţin variabile, proceduri, funcţii)
Secvenţe
Sinonime
Declanşatoare (triggere)
Legături spre alte baze de date
Utilizatori, privilegii, roluri
Altele

La o bază de date pot avea acces mai mulţi utilizatori. Pentru fiecare utilizator se poate crea o bază de date proprie, care face parte din baza de date gestionată de sistemul Oracle. Componentele unui utilizator formează o sub-schemă a bazei de date.
Pentru referire la o componentă din baza de date se foloseşte un nume pentru această componentă. Această referire apare sub forma:

[nume_utilizator.]nume_componenta

iar dacă lipseşte denumirea schemei (sub-schemei), atunci se ia sub-schema utilizatorului curent.

Tablespace

O bază de date Oracle este memorată din punct de vedere logic în spaţii tabel şi din punct de vedere fizic în fişiere de pe suport.
Câteva dintre caracteristicile componentelor tablespace:

O bază de date are cel puţin spaţiul tabel System unde se memorează dicţionarul întregii baze de date, deci proceduri, functii, pachete, definitii de tabele, etc.
La crearea unui tabel sau index se precizează şi spaţiul tabel la care se alocă această componentă (există opţiunea TABLESPACE în instrucţiunea CREATE). Dacă opţiunea lipseşte, atunci se foloseşte un spaţiu tabel implicit.
Capacitatea de memorare a bazei de date este formată din suma capacităţilor de memorare a spaţiilor tabel.
Conţinutul unui spaţiu tabel se memorează în unul sau mai multe fişiere la nivel fizic. Atât în spaţiul tabel cât şi în fişierele de pe suport alocarea zonelor de memorie se face în structura de blocuri, extensii, segmente.

La nivel de administrare există posibilitatea de a efectua diverse acţiuni legate de spaţiile tabel:

Se poate crea un spaţiu tabel.

CREATE TABLESPACE nume_spatiutabel
   DATAFILE lista_fisiere optiuni;

unde un element din "lista_fisiere" este de una din formele următoare (elementele în listă se separă cu virgulă):

'nume_fisier' [SIZE int K | M] [AUTOEXTEND OFF]
'nume_fisier' [SIZE int K | M] [AUTOEXTEND ON [NEXT int K | M] [MAXSIZE int K | M]]

In "optiuni" se pot include următoarele:

DEFAULT [COMPRESS|NOCOMPRESS] STORAGE storage_clause
    MINIMUM EXTENT int {K|M}
    BLOCKSIZE int K
    {LOGGING | NOLOGGING}
    FORCE LOGGING
    {ONLINE | OFFLINE}
    {PERMANENT | TEMPORARY}
    EXTENT MANAGEMENT {DICTIONARY | LOCAL {AUTOALLOCATE | UNIFORM [SIZE int K | M]} }
    SEGMENT SPACE MANAGEMENT {MANUAL | AUTO}

Exemplu:

CREATE TABLESPACE "MASTER" DATAFILE 'c:\oradata\orcl\master.dbf' 
    SIZE 100M LOGGING EXTENT MANAGEMENT LOCAL SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO

Spaţiul alocat iniţial pentru un tablespace se poate mări astfel:
- prin adăugarea de fişiere de date noi la spaţiul tabel
```
ALTER TABLESPACE system ADD DATAFILE 'DATA2.ORA'
```
- prin creşterea dimensiunii fişierelor de date
```
ALTER DATABASE DATAFILE 'DATA3.ORA' AUTOEXTEND ON NEXT 20M MAXSIZE 1000M
```
Stergerea unui spaţiu tabel:
```
DROP TABLESPACE nume_spatiu_tabel
```

Blocuri, segmente, extensii

Spaţiul de memorie folosit de o bază de date Oracle (la nivel logic - în spaţii tabel, la nivel fizic - în fişiere) este structurat prin următoarele unităţi logice:

bloc de date: unitatea de memorare Oracle cu cea mai mică dimensiune (unitatea de bază). Blocul este unitatea de schimb dintre suport şi memoria internă. Dimensiunea acestei unităţi este un multiplu al dimensiunii blocului sistemului de operare şi este precizată de parametrul DB_BLOCK_SIZE din fişierul de parametri. Acest parametru se stabileşte la crearea bazei de date.
extensie: zonă formată din mai multe blocuri de date consecutive pe suport. In general o componentă din baza de date a unui utilizator nu se poate memora într-un singur bloc şi sunt necesare mai multe blocuri (consecutive) care formează o extensie.
segment: format dintr-o mulţime de extensii şi este folosit pentru a memora un anumit tip de date. Intr-un segment nu trebuie ca extensiile să fie consecutive. In funcţie de tipul datelor memorate, există patru tipuri de segmente:
- Segment tabel (sau de date): care memorează tabele, clustere, instantanee
- Segment index: care păstrează conţinutul unui index
- Segment de revenire: unde se memorează datele necesare refacerii bazei de date dacă este necesară anularea modificărilor (efectuate într-o tranzacţie). Un astfel de segment se alocă automat atunci când începe o tranzacţie. Aceste segmente se gestionează (pentru scriere şi citire) numai de către sistem.
- Segment temporar: unde se păstrează diverse date de lucru, necesare la execuţia următoarelor instrucţiuni SQL:
```
CREATE INDEX 
SELECT ... ORDER BY 
SELECT DISTINCT ... 
SELECT ... GROUP BY 
SELECT ... UNION 
SELECT ... INTERSECT 
SELECT ... MINUS 
```

Indiferent de tipul datelor memorate în segment, blocurile au aceeaşi structură, după cum se vede în figură.

La începutul blocului apare un antet ce conţine mai multe date cu privire la conţinutul blocului (ce tip de date se memorează, la ce componentă aparţin datele). Datele efective se memorează la sfârşitul blocului, iar spaţiul liber este între cele două zone.
La crearea unui bloc (atunci când se adaugă date noi ce nu încap în blocul curent) se lasă liberă o anumită zonă din bloc pentru eventuale actualizări (se schimbă valoarea null într-o valoare efectivă, se schimbă o valoare în altă valoare cu o lungime mai mare). Dimensiunea acestui spaţiu liber iniţial este precizat de parametrul pctfree (care precizează procentul de spaţiu care rămâne liber iniţial). Mai târziu acest spaţiu se poate mări sau micşora, în urma operaţiilor de actualizare a datelor. Valoare implicită a parametrului este de 10%.
După ce s-au adăugat date în blocuri, dimensiunea spaţiului liber se poate schimba. Acest spaţiu liber se poate micşora prin operaţii de modificare, sau se poate mări prin operaţii de ştergere sau de modificare (o valoare de tip text de lungime variabilă îşi schimbă valoarea la una de lungime mai mică). Un astfel de bloc devine din nou liber pentru noi operaţii de adăugare numai dacă procentul de spaţiu liber depăşeşte valoarea parametrului pctused. La o operaţie de înserare se caută un bloc liber sau se crează un bloc nou. Valoarea implicită a acestui parametru este de 40%.
Trebuie ca suma parametrilor pctfree şi pctused să fie mai mică decât 100%.
La crearea unui tabel sau index sistemul alocă o extensie iniţială (pentru primul segment), cu un număr precizat de blocuri. Acest prim segment se foloseşte pentru primele operaţii de adăugare de date. Atunci când se cere adăugarea de date şi nu mai există blocuri libere, automat se adaugă o nouă extensie la segmentul curent.