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Oracle资深专家力作
以真实案例贯穿始终
感悟DBA思想精髓
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内容简介
数据库的性能优化一直是DBA日常工作中非常重要的组成部分，然而很多DBA在学习了大量技术，参加了大量培训后，仍然会在实际工作中遇到难以下手的问题。实际上，在数据库优化工作中，方法和思路远比技术实现重要得多。
本书重在介绍Oracle数据库的性能调优方法及相应的工作思路，但并不拘泥于技术细节。作者通过大量真实案例，深度剖析了相关技术原理，同时还阐述了理论知识在实践中的应用方法。优化工作的本质其实就是透过表象探寻根源，解决问题实现调优，正所谓“思路是道，操作方法是技”，得道是极大的提升，也是DBA的思想精髓。
作者简介
白鳝
Oracle ACE。从事IT工作20年，曾供职于DEC、赛格计算机、长天集团、联想金融事业部等，担任过技术总监、应用体系总监等技术职务。长期从事应用软件开发、设计与性能优化工作，1996年主持设计了国内首套电信级长话联机实时计费系统，荣获福建省科技进步三等奖；1998年主持设计了首套三检合一的检验检疫综合管理系统，荣获深圳市科技进步三等奖。2002年起从事专业IT运维与技术支撑服务工作，在系统优化领域有十分丰富的工作经验，参与过数十个大型优化项目。著有《Oracle 优化日记》、《Oracle RAC日记》等技术书籍。
储学荣
1992年毕业于南京大学计算机系，曾供职于得实集团、长天集团、联想集团等知名IT企业，担任程序员、软件架构师等职务。从事过电信、金融、政府等行业核心系统研发工作，参与过UNIX内核开发工作并独立开发了类自然语言的电信计费专用语言ABC的编译器和P代码运行虚拟机。2005年开始专门从事IT咨询与性能优化工作，在Oracle数据库性能优化方面有很深的造诣，并对Oracle数据库的内部结构有较深的研究，编写有大量的数据拯救工具。
目录
目 录
第一部分 基础原理篇
第1章 理解Oracle数据库和实例
1.1 什么是Oracle数据库
1.2 Oracle数据库的物理结构
1.2.1 Inventory
1.2.2 口令文件
1.2.3 参数文件
1.2.4 控制文件
1.2.5 在线日志文件
1.2.6 数据文件
1.2.7 归档日志文件
1.3 实例和多实例数据库
1.3.1 什么是数据库实例
前沿
写完《Oracle优化日记：一个金牌DBA的故事》和《ORACLERAC日记》后，很多网友问我下面是否会继续写书。我的想法还是和以前一样，先整理整理自己的思路，写一些东西发在Oracle粉丝网上，写过一段时间再根据已经完成的内容决定新书的结构。开始我是想把新书写成DBA日记系列第三部的，不过写作的过程中才发现这种模式写下去有一点千篇一律的感觉了，很多案例从根本上看十分相似。有一次和同事老储聊天的时候，他提到现在很多年轻人不会按照Oracle的内在原理去考虑问题，从而导致经常出现常识性的错误。他的这句话就像火花一样在我脑海中闪现，ThinkinginOracle这几个英文词汇就出现在我的脑中。如果每个人都能以Oracle的基本原理为依据去考虑问题，那不是很好吗？老储的英文名字是John，在我的朋友里有两个John。一个是老外John，我还在玩ICQ的时候认识的网友，一个Oracle技术狂人。不过老外John现在已经成为一家银行的IT技术主管，随着岁月的流逝，当年的技术狂人现在已经成了狂热的人文主义者。去年圣诞新年假期他刚刚完成了10000公里行程的中南美洲自驾游，所到之处全部入住当地最高级的酒店，吃当地最昂贵的美食，还常常邂逅美女，虽然邮件还只是寥寥数字，但是羡慕嫉妒恨已经让我把这个资本主义的老家伙好好骂了几天。另外一个John就是老储，他属于睡在我对面的弟兄，我大学时的室友。自从1995年我把他从unixware汉化小组忽悠到深圳后，我们一直在一起合作。老储是个很低调的人，低调到第一次和客户打交道的时候客户可能会质疑他的能力，不过随着和他交往的深入，你可以发现他的深不可测。
老储的建议让我重新定义了本书的结构，把它分为基础知识、工具、方法和案例四大部分。不过随着写作的深入，我发现这个工作是十分艰巨的。这样一本书结构之大，内容之庞杂，远远超出了我的想象。于是我重新调整结构，将工具这一部分的内容从书中拿掉，准备独立成书，把方法和案例用两章讲完。这样调整后本书的内容更为紧凑，篇幅也可以控制在450页左右。
更大的惊喜也接踵而来，我终于说服了老储，让他参与到本书的写作中来。其实第一次和老储沟通这本书的时候我就邀请过他，不过被他以没空为由拒绝了。老储是一个懒散的人，我每次给他布置写文档的任务，他总是在快到期的时候才开始动手，不过每次提交的东西都让人无可挑剔。能让这么靠谱的人参与本书的写作，确实可以为书增色不少。老储凭着深厚的开发功力，在性能优化方面具有很敏锐的观察力，往往能够在很短很短的时间内找到系统的关键问题，而且他在Oracle文件结构和ASM的结构方面的研究很深，自己也编写了一个类似DUL的工具。有了他的加入，关于ASM原理和数据文件结构这部分内容我就可以推给他了。此前我正为这两节犯愁，考虑是否在书中去掉这两节，补充一些其他内容。老储的加入使这两节保留了下来，对于数据文件结构和ASM文件结构感兴趣的朋友可能会感到庆幸，保留这两节也使得本书的内容更加丰富。
我给本书起的名字是《Thinking inORACLE之DBA的思想天空》，主编觉得这是一个十分霸气的名字。实际上，透过某个事物的本质去看问题，无论针对什么，都是比较高的境界。对于某些事情，在没有弄清楚其本质之前，我们往往难以找到正确的应对方法，虽然偶尔我们会像瞎猫碰到死耗子一样歪打正着，但是好运气不会总是伴随着你。就像前些年，我不了解“回南天”的成因，因此在每年的2、3月份总是十分痛苦。在广东沿海生活过的人都知道每年的春天总是会碰到回南天，时间有长有短，至少也在半个月左右。在回南天里，家里到处都是湿漉漉的，地上、墙上甚至天花板上都会渗出水珠。在这样的环境中生活半个月，绝对是十分恐怖的事情。为了让家里尽快干起来，我的第一反应是门窗大开，同时用风扇拼命扇风。不过这样处理并不能减轻返水的现象，有时候反而水更加多了。后来我请教了一位搞大气海洋研究的人，他告诉我回南天的成因是春天东南季风带来大量的水气，而当气温回升的时候，室外气温高于室内气温，湿热的空气遇到室内较冷的物体时，就会发生冷凝现象，从而就引发了反水的现象。一旦了解了回南天的成因，就很容易找到对付回南天的办法了，只要碰到气温大幅度回升的天气，就门窗紧闭。靠着这个办法，我终于摆脱了回南天的困扰，无论门外的走廊湿成什么样，我家的地上总是干干的。后来每当我看到朋友家里满地积水的时候，就会把这个方法教给他们，他们也逐渐远离了回南天的困扰。
从这个生活案例中，我们也可以看到，一旦了解了问题的本质，就很容易找到正确的解决方法。而没有理解问题本质的时候，我们所采取的应对措施不一定是靠谱的。
这个原则应用到Oracle数据库方面，也是一样的。对于每个来应聘DBA的人我都会问他们一个问题：“Oracle到底是什么？”有些人会用数据库基础的理论来回答我：“数据库是数据的集合。”也有些人会感到茫然，不知道我问这个问题是什么意思。实际上很多OracleDBA从来没有思考过这个问题。“Oracle就是Oracle，是一个产品，还能有什么意思呢？我不知道Oracle到底是什么也没有影响到我做一个合格的DBA。”很多人都会这么想。
实际上对于Oracle我们确实还需要重新去认识认识，每个DBA在学习Oracle的时候都往往注重于学习如何建库、如何管理、如何编程、如何优化。我们总在不停地去学习一些方法，学习一些秘籍。如果偶尔学到了一些不传之秘，都会感到兴奋异常。也有些人使用这些秘籍解决了一些疑难杂症，成为了大家传说中的高手。
虽然说这也是学习Oracle数据库最为常见的一种方法，但是这样学习下去，我们总是在记忆一些枯燥的语法和脚本，虽然经过数年我们积累下了大量的经验，但还是无法真正地理解Oracle，数据库升级了，系统变化了，我们就必须从头去学习。常年累月，我们总是在一次一次循环往复地重复着同样的事情，直到筋疲力尽，对Oracle失去往日的激情，最终DBA只是一个职业，Oracle只是我们谋生的手段。这样学习下去，几年后，很多人就会碰到瓶颈，虽然说自己处理问题的能力和工作经验已经很丰富了，但是技术好像停滞不前了。我周围一些做了五六年DBA工作的朋友都遇到过类似的情况，他们咨询我的时候，我告诉他们，这是因为经验的积累已经到了一定程度，需要对Oracle基础概念有更深刻的认识。这种情况下，你需要静下心来认真看书，学习Oracle的基础概念，只有彻底搞清楚了这些，才能跨过这道坎，达到一个新的境界。绝大多数工作了五六年的朋友已经无法静下心来做这些事情了，因此他们失去了突破的机会。不过也没关系，大多数人选择了新的职业规划，从事管理，或者转向售前、业务专家等职位。
事实上，我们可以换一种方式来学习Oracle，让Oracle的精神融入DBA的血液中，让DBA像Oracle一样思考问题，使Oracle成为我们的爱好，作为我们生命的一部分存在。对于大多数DBA来说，这也许只是一个乌托邦式的理想，多数DBA只是需要有一份工作，需要靠这份工作来生存，娶妻生子，享受生活。并不是所有的人都希望让Oracle成为自己生命的一部分，这是很现实的，不过我们虽然可以仅仅把Oracle当做是谋生手段，但也还是可以同时尝试了解Oracle更多的本质，像Oracle一样思考。
对大多数人而言，像Oracle一样思考虽然不能带给你更多的生活乐趣，但是通过以这样的方式去学习和思考，会更加精确地了解Oracle的精髓，让自己在DBA的成长过程中少走弯路。10多年前我第一次接触Java的时候，感到十分头痛。不是自夸，10多年前，我是一个相当不错的C程序员，最高纪录是一天之内编写500多行复杂的代码，而且一次性编译通过，一次性测试通过，这样的记录的诞生是基于十分良好的过程思维能力的。不过我这个自封的编程高手第一次接触Java的时候，却感到十分吃力。我无法用面向对象的思想去编写程序，所以学起Java来十分痛苦，几次学习，最后都放弃了。直到有一天我看到了一本英文的书籍ThinkinginJava，通过这本书，我掌握了Java和面向对象设计、编程的主要思路。自从看了这本书之后，我再次面对Java程序的时候，发现一切都是那么地简单，很快我就掌握了Java编程。现在我虽仍然还只是一个三流的Java程序员，不过粉丝网的一些修修补补的工作我完全能够胜任了，而且在和一些Java开发人员交流的时候，我也能够很快地理解他们的思路。
后来我总结了一下，在看Thinking inJava这本书之前，我在编写Java程序的时候，并没有理解面向对象编程的概念，只能是照猫画虎，拿着一个例子在上面修改。实际上我的编程风格还是面向过程的，因此写出来的代码质量很差。而通过阅读ThinkinginJava，我终于学会了面向对象的方法，用Java本身的思想去考虑问题，因此能够更加准确地抓住问题的本质。我想，学习Oracle数据库也是这样，如果我们通过一个又一个案例去学习Oracle，那么将永远停留在表层上。有些DBA只能重复相同的案例，这样的DBA，哪怕干上10年20年，也可能只学到Oracle的一些皮毛，碰到一个没有见到的案例，可能就会感到手足无措。而水平高一些的DBA往往能够判断出案例的相似性，并通过分析找到类似案例的解决方法，这其实就是因为透过现象看到了问题的本质。
很多DBA可能都碰到过我下面所说的一些问题，有时候我们无法评估某项调整可能对系统带来的影响，有时候我们面对一个复杂局面的时候很难快速找到问题的关键，也有时候我们在为解决某种等待事件而感到无从入手。实际上，遇到这些问题，都是因为缺乏对于Oracle内部原理的充分认识。在很多情况下，当经验无法为我们提供足够支持的时候，就必须从原理出发进行思考，才有可能真正掌握问题的根源，从而解决问题。
前几天我在一个客户现场做数据拯救工作的时候，他们的备库（也就是现在的主生产库）突然宕机了，当时客户正在做一个删除临时文件的操作，领导就认为他这个操作导致了宕机，而操作人员也觉得很冤枉，因为这是一个十分常规的操作。我看了看日志文件，从日志上看不出任何由于临时表空间和临时段操作引起的问题，同时又看到了一个好像是人工操作停库的信息，于是推断可能是人为操作所致。后来经过多方面查证，确实是有个DBA在家里远程做维护的时候，发现操作HANG住了，情急之下，直接重启了数据库。如果你不了解临时段和临时表空间操作的原理，面对这个问题，很可能一上来就把重点放在删除临时文件导致宕机问题的分析上面，这样就偏离了正确的方向，解决问题的效率和成功率就会大大降低。
我们强调理论的重要性，也不是片面强调理论而不重视实践。Oracle数据库是实践性很强的，没有实践，光学习理论是无法成为真正的高手的。比如说我们学习了很多OWI相关的理论，了解了数据库等待事件和一些状态指标的含义，但是我们看到一个库的AWR报告的时候，还是无法知道某个指标是否正常。当对大型OLTP系统缺乏实践经验的时候，我们就无法知道大型OLTP系统的一些技术指标的特性，因此也很难从中找到疑点，进而找到解决问题的方法。
这些年里我接触过大量的DBA，我一般把他们分为四大类。第一类DBA是经验型的，处理问题的主要方式取决于以往的经验，他们往往都有很好的习惯，会把每一个处理过的案例整理出来，今后再碰到这类案例的时候，他们会很快地解决问题。随着工作时间的增长，他们的技术也会相应地提高。第二类DBA是理论型的，他们具有很深的理论基础，经常探讨一些“OracleInternalOnly”的高深问题，比如他们能够很清晰地告诉你共享池分配的算法，告诉你checkpoint的工作原理，但是这些DBA往往缺乏实际的工作经验，他们研究Oracle却很少有机会接触大型的数据库系统，因此实际解决问题的能力并不强。另外，由于他们的知识比较片面，在某些方面很深入，而某些方面就是浅尝辄止，这种不均衡导致他们的知识只是以点的形式存在，无法串成整体，因此那些很深入的研究并不能给他们实际工作带来多大的帮助。第三类DBA是技巧型的，他们并不注重理论的学习和经验的积累，在处理问题的时候往往能够利用Metalink和谷歌、百度之类的工具去搜索解决方案，这类DBA最为常见。他们处理问题往往靠运气，而且一些他们自鸣得意的成功案例往往也是经不起推敲的，下回碰到类似案例时，可能还会失败。第四类DBA是虚心请教型的，他们无论碰到什么问题，甚至连错误信息都没有看明白，就开始叫“我的系统出问题了”，然后到处去问如何解决。
实际上，这四类DBA都是有缺陷的。第一类DBA可能经过多年的工作，有十分丰富的经验，处理问题的能力很强，而且分析问题十分敏感，很容易抓到问题的关键，但是由于没有深入理解Oracle的理论，碰到一些较为深入的问题的时候，就不容易立刻找到关键。虽然凭借着自身丰富的经验和问题分析排查能力，他们最终也能解决大部分的问题，但是往往问题解决后还是没有真正弄明白为什么会解决问题，下一次碰到类似的问题，可能还是要花很大的代价。
第二类DBA在某些方面的理论知识很强，总是喜欢研究一些十分高深的原理性的东西，但是这类DBA的主要精力都放在了研究一些Oracle内部原理上了，他们没有很多的时间去实践他们学到的理论。这类DBA往往知识面较为狭窄，仅精通于自己研究比较深入的领域，在实际工作中也很难发挥出自身的理论研究特长。
第三类DBA实际上在我们的现实生活中是最常见的，“万事不明问百度，百度不明就抓瞎”，确实谷歌、百度和Metalink能够帮助我们解决不少问题，但是这类DBA往往在问题解决后没有好好思考一下，为什么这个方法能够解决问题，更没有认真总结和归纳一下，下一次碰到类似的问题，还是无法依靠自己的思考去解决问题。于是再Google一把，也许这一次运气没有那么好了，Google出来的资料不是上回的那个了，于是结果可能是很悲惨的。
第四类DBA在我们现实生活中也经常出现，网络社会通信十分发达，打个电话或者在qq群里、msn里问问，也许就有人帮忙解决问题。久而久之，这些人放弃了自己的思考，碰到一点点小问题都要找人问。缺乏独立思考问题能力的DBA，只能称为一个数据库操作员，实际上离真正的DBA还有十万八千里呢。
看到这里，大家可能明白了，老白实际上说的不是四类DBA，而是DBA的四种性格，这四种性格可能会集中在某一个人身上。以老白学习DBA的经验来看，理论结合实践是十分重要的。在2000年前，老白虽然做了很多项目，也是很多人眼里的Oracle数据库高手，但那时的老白就是第一类DBA的典型，没有经过多少理论学习，几乎所有的Oracle数据库的技能都是从实践中获得的。虽然在实践中我总结出大量的经验，甚至有很多客户建议我写一本书，把我对Oracle的理解写出来，不过当我自信满满地开始写书的时候，却突然发现，我的一些知识需要进行确认，否则写出来就贻笑大方了。于是我开始大量地学习Oracle的一些理论知识，随着写书过程的深入，我越发感到自身理论水平的不足。《Oracle数据库深度历险》这本书我写了3年，实际上2002年就彻底放弃了出版这本书的念头，因为我发现自己的理论知识确实还需要进一步的梳理。但是我并没有放弃写作，因为我发现通过写作，我更为系统地将Oracle的理论知识梳理了一遍，这次梳理是通过我以前的知识体系、工作经验，与OracleConcepts的理论基础进行了一次完整的整合。通过这3年的写作，我终于完全疏通了自己的Oracle的理论体系，好像一个练武术的人，终于打通了任督二脉，感到无比的畅快。
听老白说了这么一大通，是不是很多人都感觉到手脚发凉，难道成为一个合格的DBA有这么难吗？如果我没有打通任督二脉，就不算一个合格的DBA吗？实际上DBA成长的道路是很多的，并不一定要走老白这一条路，老白仅仅是根据自身的经历，通过这本书来帮助大家梳理Oracle的一些基础知识而已。还是那句话，如果Oracle是你的爱好，那么你无论花多大代价去研究它都是值得的；如果Oracle只是你职场生涯中的一份工作而已，那么只要你认真对待它就可以了，没必要像老白那样执著。
作为一个DBA，理论学习和实践如何相结合是十分关键的。在初期，一般来说DBA都是通过了某种途径接触了Oracle数据库，进行了一系列的操作。在工作过程中发现了一些问题，才开始想到需要去看一些Oracle的书籍。在这个阶段，Oracle官方文档的2days、7days系列入门书籍就十分有效。通过这些书籍你可以了解Oracle的一些基本的原理和基本的操作，帮你在工作中解决部分问题。这样你在工作中就能够应对一些简单的问题了。不过碰到稍微复杂一些的情况，你可能还是会发懵，这时，OracleConcepts这本书就十分关键了。从这个阶段开始看这本书是十分必要的，它有助于你在积累经验的过程中不断地完善理论。不过，你可能还无法完全理解OracleConcepts中的基本概念，通读这本书是十分必要的，但是不必要把每个问题都搞得十分清楚。因为要达到这一点，你需要花费太多的时间和精力，同时也可能会由于缺乏足够的技术指导而无法真正理解问题的本质。不过在这个阶段，碰到某些问题或者研究各种案例的时候，经常翻翻OracleConcepts这本书是十分有益的，因为在处理问题的时候，你针对这个问题的思考会比较深入，这个时候，认真分析一下相关的理论是十分有效的。对于处理过的每一件事情，都做一个比较详细的记录，是十分好的习惯。记录下某个案例，可以供水平提高后再进行回顾，或者将案例提交给某个专家去评审，或者在网上和大家一起讨论，对于学习Oracle的原理都是十分好的方法，可以帮助你在分析案例时提高对Oracle数据库原理的认知。
在这本书里，老白会把《Oracle数据库深度历险》中的一些内容，结合老白的实际工作经验展现给大家。我会剖析原理，并结合案例来说明这些理论知识如何在实践中应用。希望老白的这次写作经历，能够给大家带来一些帮助。
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