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一、Oracle数据库的体系结构

    Oracle数据库体系结构是一个分层设计，它包括物理和逻辑结构。物理结构主要由数据文件、重做日志文件和控制文件组成，这些文件存储在磁盘上。逻辑结构则包括表空间、段、区和行，这些结构是用户和应用程序与数据库交互的方式。核心的内存结构和后台进程是实例的组成部分，负责处理用户请求和管理数据库的操作。

    Oracle数据库的体系结构是一个复杂的框架，它确保了数据库的高效运行和数据的安全性。它主要包括以下几个组件：

1.系统全局区（SGA）: SGA是一个在数据库实例启动时创建的共享内存区域，用于存储数据库的共享数据和缓存信息。它包括多个重要的内存结构，例如缓冲缓存、共享池、大池、Java池和数据字典缓存。   

2.程序全局区（PGA）: PGA是与特定服务器进程或用户进程相关联的内存区域，用来处理单个用户进程的数据和控制信息。它是非共享的，并且用于诸如排序和哈希操作等活动。

3.数据库实例: 数据库实例是一组与数据库操作相关的Oracle软件背景进程和内存结构。它负责执行SQL语句并管理与数据库的所有交互。

4.数据库文件: 这些是存储在磁盘上的物理文件，包括数据文件、控制文件和重做日志文件。数据文件包含实际的数据库数据，控制文件包含数据库的元数据，重做日志文件用于记录所有更改操作，以便在系统崩溃后进行数据恢复。

二、Oracle中的实例和数据库的区别

    Oracle中的实例和数据库是两个紧密相关但完全不同的概念。实例是指Oracle数据库的内存结构和后台进程，它存在于内存中，是数据库操作的活动部分，负责处理数据和执行SQL命令。实例本身不包含数据，但它可以访问和处理数据库中的数据。

    另一方面，数据库指的是存储在磁盘上的一组数据文件。这些物理文件包含了实际的用户数据、数据库的结构和控制信息。即使在没有关联实例的情况下，数据库文件也能保持其完整性，并且可以被其他实例访问。

实例是易失性的，如果数据库服务器重启，实例会丢失。然而，数据库文件始终存在于存储设备上，可以在实例重启后重新被实例访问。简而言之，实例是数据库操作的动态表示，而数据库是数据的静态存储。   

    在一个典型的Oracle环境中，数据库实例通过读写操作与数据库文件交互，使得数据可以被操作和管理。实例是动态的，而数据库是静态的，二者共同构成了Oracle数据库系统的运行环境。

三、Oracle数据库中的表空间

    表空间是Oracle数据库中用于存储结构化数据的逻辑存储单位。一个表空间由一个或多个数据文件组成，这些文件实际上位于物理存储上。表空间是数据库数据管理的基本单位，它允许数据库管理员对数据和索引进行逻辑分区。

Oracle数据库中的表空间可以根据不同的需求和目的分为几种类型：

1.系统表空间（SYSTEM）: 这是创建数据库时自动创建的，包含了数据字典的核心表和视图。这些是Oracle数据库的基础，存储了关于数据库结构的信息。

2.辅助系统表空间（SYSAUX）：SYSAUX 表空间是随着Oracle 10g引入的，旨在协助SYSTEM表空间，存储数据库的辅助元数据。它被用作辅助存储区，例如统计信息、AWR（自动工作负载仓库）、MMAN（内存管理器）等。

3.用户表空间: 用于存储用户数据。管理员可以根据需求创建多个用户表空间，以便于管理和优化存储。

4.临时表空间: 主要用于存储数据库操作期间产生的临时数据，例如排序操作或哈希联接。   

5.撤销表空间（UNDO）: 用于存储撤销信息，这是数据库恢复和并发控制所必需的。

    通过合理配置和管理表空间，DBA可以优化数据库的性能，实现数据的有效组织和存储管理。例如，将频繁访问的数据存储在高性能的硬盘上，或者将不同的应用数据分隔到不同的表空间中，以实现数据的逻辑分离和独立管理，从而提高系统的可管理性和安全性。这些策略和实践都有助于提高数据库的整体性能和可用性。

四、配置Oracle的监听器（listener）

    Oracle的监听器（listener）是数据库服务器的一个关键组件，负责监听和接受客户端的连接请求。配置监听器通常需要编辑listener.ora配置文件，该文件位于$ORACLE_HOME/network/admin目录下。以下是配置Oracle监听器的基本步骤：

1.编辑listener.ora文件：打开listener.ora文件，定义监听器的名称、监听的协议、端口号以及它将服务的Oracle服务名。通常，监听器监听的默认端口是1521。

2.添加监听器配置：配置监听器时，可以指定IP地址、端口和服务名，示例如下：

LISTENER =
  (DESCRIPTION_LIST =
    (DESCRIPTION =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = your_host_name)(PORT = 1521))
    )
  )

3.启动监听器：使用lsnrctl命令启动监听器服务。首先，在命令行界面输入lsnrctl start命令来启动监听器。

4.验证监听器状态：使用lsnrctl status命令检查监听器状态，确认监听器正在运行并且监听正确的服务。

常见问题：

·监听器未启动：确认是否有权限启动监听器，并检查是否有其他服务占用了监听端口。

·配置错误：如果在listener.ora中配置错误，监听器可能无法识别请求。检查配置文件中的语法和参数是否正确。

·网络问题：网络连接问题可能导致监听器无法接受连接。检查服务器的网络配置和防火墙设置。

五、Oracle RAC的概述

    Oracle Real Application Clusters (RAC) 是一个高级数据库解决方案，它允许多个计算机在一个数据库中共享单一数据存储。RAC的核心是其能够在多个服务器之间分布数据库的负载，这些服务器都有自己的内存和处理器，但是共享相同的数据库文件系统。   

基本原理和优点：

1.高可用性：在RAC环境中，如果一个节点失败，其他节点可以接管其工作负载，减少了系统停机的时间，提供了更好的故障转移能力。

2.扩展性：RAC允许系统通过添加更多的节点来水平扩展。这意味着当业务需求增加时，可以增加更多的服务器来处理增加的工作负载，而无需停机。

3.负载均衡：RAC使用负载均衡技术来分配工作负载，确保没有单个节点过载，从而提高了整体性能。

4.灵活性：RAC环境支持在线扩展和升级，业务可以在不中断服务的情况下扩展硬件和软件能力。

5.并行处理：RAC允许多个节点并行处理事务和查询，这有助于提高复杂操作的性能。

    Oracle RAC是高性能、高可用性和高伸缩性的综合体现，适用于对数据处理要求极高的环境。通过RAC，企业能够确保关键应用程序的连续运行，并根据业务增长灵活地调整资源。

六、Explain Plan的作用和基本使用方法    

    Explain Plan 用于显示Oracle SQL查询的执行计划。它可以帮助数据库管理员和开发者理解Oracle如何执行特定的查询，包括使用的索引、数据检索方式、连接顺序和操作的估计成本。

使用Explain Plan的步骤通常包括：

生成执行计划：使用EXPLAIN PLAN FOR语句为感兴趣的查询生成执行计划。例如：

EXPLAIN PLAN FOR
SELECT * FROM employees WHERE department_id = 10;

显示执行计划：执行计划会被存储在PLAN_TABLE中，可以使用DBMS_XPLAN.DISPLAY函数来格式化并显示这些信息。例如：

SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

分析执行计划：检查执行计划的输出，特别是成本估计、行数、字节以及执行操作的顺序，以此来判断是否需要优化。

优化查询：基于执行计划的反馈，可能需要重写查询、创建或调整索引、更改数据库参数或结构等来优化性能。

    通过Explain Plan，开发者可以识别性能瓶颈并对SQL查询进行调优，以提高数据库的响应速度和效率。

七、Oracle中的索引类型及使用场景

在Oracle中，常见的索引类型有：

·B-tree索引：这是一种通用的索引类型，适合于高基数的列（即列中有许多唯一值）。B-tree索引对于等值查询、范围查询和排序操作效率高，是大多数业务场景的首选。

·Bitmap索引：适合于低基数的列（即某些列的值不是很多），如性别或部门类型。Bitmap索引特别适用于数据仓库中的复杂查询，但不适合频繁更新的列，因为它们可能导致锁竞争。

·Function-based索引：创建在列上的函数或表达式的索引，适用于经常根据某个函数的结果进行查询的场景。Function-based索引可以提高这类查询的性能。

    正确地选择索引类型对于优化性能至关重要。B-tree索引适用于大多数场合，而Bitmap和Function-based索引则更适合特定类型的查询。

八、监控和解决数据库锁定问题

    监控和解决数据库锁定问题通常涉及查询Oracle的动态性能视图，主要是V$视图和DBA视图。

V$视图：

·V$LOCK：列出当前所有锁及其状态。

·V$SESSION：显示当前活动会话的详细信息，可以找到持有锁的会话。  

·V$SESSION_WAIT：显示会话正在等待的事件，用于识别锁等待。

DBA视图：

·DBA_BLOCKERS：显示当前阻塞其他会话的会话信息。

·DBA_WAITERS：显示当前等待资源释放的会话信息。

解决锁定问题的步骤如下：

1.识别锁：使用V$LOCK和V$SESSION来确定哪个会话持有锁以及锁的类型。

2.分析等待：利用V$SESSION_WAIT来分析会话等待锁释放的情况。

3.处理锁定：根据分析结果，可以选择结束阻塞事务或调整应用逻辑以减少锁竞争。

    这些视图对于理解和解决锁定问题非常重要，并且是数据库管理员的关键工具。它们不仅可以帮助数据库管理员快速定位和识别问题，而且还可以提供有关问题可能的来源和解决方案的信息。因此，它们是解决数据库锁定问题的重要资源。

九、Oracle数据库的RMAN备份类型

Oracle数据库使用Recovery Manager (RMAN) 进行备份和恢复操作。RMAN提供了几种备份类型：   

·全备份（Full Backup）：全备份是指复制数据库中所有数据文件、归档日志和控制文件的过程。全备份提供了恢复数据库所需的所有信息。它可以是一致性的（在关闭数据库的情况下进行）或非一致性的（在数据库运行时进行，通常需要归档日志来完成恢复）。

·增量备份（Incremental Backup）：相较于全备份，增量备份只复制上一次增量备份后更改的数据块。增量备份有两种级别：

• Level 0：相当于全备份，但它是增量备份序列的基础，可以与后续的Level 1备份一起使用。

• Level 1：可以是累积的或差异的。差异备份（Differential）只包含自上一个Level 0或Level 1备份以来更改的数据块。累积备份（Cumulative）包括自上一个Level 0备份以来更改的所有数据块，忽略中间的Level 1备份。

• 累积备份（Cumulative Backup）：累积备份是一种特殊类型的增量备份。它包含自上一个Level 0备份以来所有更改的数据块。累积备份的恢复速度比差异备份快，因为只需要最近的Level 0备份和最近的Level 1累积备份。

选择合适的备份类型取决于恢复时间目标（RTO）和备份窗口。全备份提供最简单的恢复过程，但需要更多的存储空间和时间。增量备份节省时间和空间，但恢复过程更复杂。

十、Oracle进行点恢复（Point-in-time Recovery）    

点恢复（Point-in-time Recovery, PITR）是指恢复数据库到特定时刻的状态。这种类型的恢复在数据库被误操作或部分数据损坏时特别有用。进行点恢复的步骤包括：

1.确定恢复时间点：选择要恢复到的具体时间点或SCN（系统更改编号）。

2.准备备份文件：确保拥有恢复所需的所有备份文件，包括数据文件备份、归档日志以及控制文件和SPFILE的备份。

3.启动数据库到NOMOUNT阶段：使用RMAN连接到目标数据库，并将其启动到NOMOUNT阶段。

4.恢复控制文件：如果必要，可以从备份中恢复控制文件。

5.装载数据库到MOUNT阶段：恢复控制文件后，将数据库装载到MOUNT阶段。

6.执行点恢复：使用RMAN的RESTORE和RECOVER命令，并指定至某一时间点的恢复选项，开始恢复过程。

7.打开数据库：完成恢复后，使用ALTER DATABASE OPEN RESETLOGS命令以重置日志并打开数据库。

注意事项：

1. ·确认所有需要的归档日志都是可用的，因为任何丢失的归档日志都可能阻止PITR的成功。

2. ·点恢复后，所有在恢复时间点之后的数据更改都将丢失。

3. 在开放数据库之前，确保彻底检查数据库的一致性。   

4. ·需要有足够的磁盘空间来处理恢复过程中产生的额外文件，如归档日志和辅助副本。

5. ·PITR通常涉及到复杂的步骤，建议在执行前在非生产环境进行练习。

精通这些高级备份和恢复技术能够确保在应对数据丢失或损坏时，数据库管理员能够有效地恢复到准确的时间点，最小化数据丢失并快

十一、Oracle Data Guard的工作原理和配置

    Oracle Data Guard是一种服务器端的解决方案，用于确保Oracle数据库的高可用性、数据保护和灾难恢复。它通过实时数据复制功能，将数据从一个称为主数据库的地方复制到一个或多个称为备用数据库的地方。

工作原理：

Data Guard维护主数据库的一个或多个同步副本（备用数据库）。这些备用数据库可以是物理备用数据库（物理一致的副本）或逻辑备用数据库（逻辑一致的副本）。在物理备用数据库中，数据通过重做日志传输服务以重做日志的形式实时传输并应用，从而保持与主数据库的物理一致性。逻辑备用数据库则应用SQL语句来保持逻辑一致性。

配置选项：

Data Guard可以配置为：   

• 同步传输（同步模式）：重做数据会同步传输至备用数据库，并且在主数据库确认数据已经安全写入备用数据库日志之后才会进行事务提交。这提供了零数据丢失的保证，但可能会影响主数据库的性能。

• 异步传输（异步模式）：重做数据会异步传输至备用数据库。这种方式可能不会立即将所有变更应用于备用数据库，因此在极端情况下可能会有极小的数据丢失，但对主数据库性能的影响较小。

通过配置Data Guard监控和自动故障转移，可以在主数据库发生故障时自动将备用数据库提升为新的主数据库，实现几乎无缝的故障切换。

十二、Oracle中的分区表的好处

    在Oracle数据库中，分区表是一种将表中的数据分散存储在多个独立的分区中的技术。每个分区可以在物理上独立于其他分区，但对数据库用户而言，分区表看起来就像一个单独的、逻辑上的表。

优势：

• 性能改善：通过只访问包含相关数据的分区，查询可以显著提高性能。这称为分区修剪（Partition Pruning），在执行查询时，数据库只扫描包含数据的分区。

• 维护简化：分区使得大量数据的维护操作变得更加容易，如备份和恢复只对特定分区进行，而不是整个表。

• 可管理性：可以单独管理每个分区，例如，可以独立地将分区移动到不同的存储设备上。   

• 数据可用性：在进行维护操作时，只有被操作的分区不可用，其他分区的数据仍然可用。

• 高效数据加载和卸载：可以通过添加或删除分区来高效地加载和卸载数据。

实现方式：

    分区可以基于范围（如日期范围）、列表值（如地区代码）、哈希（均匀分布数据）或组合这些方法来创建。每种分区类型都有其适用场景，比如时间序列数据通常使用范围分区，而基于特定键值的数据分布可能会使用列表分区或哈希分区。

    在创建分区表时，需要定义分区键和分区策略，然后Oracle会根据这些规则自动分配数据到相应的分区。通过合理使用分区，数据库管理员能够优化查询性能，简化数据管理，并提高大规模数据库环境的总体可用性和效率。

十三、管理Oracle数据库的用户和权限

在Oracle数据库中，管理用户和权限是确保数据安全的关键组成部分。最佳实践建议遵循最小权限原则，以及使用角色来集中管理权限。

用户创建：应为每个数据库用户创建一个独立的账户，以便跟踪和控制各自的活动。创建用户时，应指定一个强密码，并在可能的情况下限制用户的登录权限，例如通过使用CREATE USER语法来创建用户，并使用PROFILE来限制资源的使用。   

CREATE USER username IDENTIFIED BY strong_password;  

角色分配：角色是一组权限的集合，可以分配给用户。使用角色可以简化权限管理，因为您可以为一组用户分配相同的权限集，而不是单独分配。创建角色后，可以使用GRANT语句将角色授予用户。

CREATE ROLE role_name;
GRANT privilege_list TO role_name;
GRANT role_name TO username;

权限授予：只授予用户执行其工作所必需的权限，不多也不少。权限可以直接授予用户，但推荐的方法是通过角色进行授予。权限分为系统权限和对象权限，分别控制用户对数据库操作的能力和对特定数据库对象的访问。

-- 系统权限
GRANT CREATE SESSION TO username;        
-- 对象权限
GRANT SELECT ON tablename TO username;        

定期审查和调整权限，确保随着时间的推移，权限设置仍然符合组织的安全政策和用户的工作需求。

十四、Oracle中的审计工作方式

Oracle数据库的审计功能用于监控和记录选定用户活动的系统操作，用于保证安全性、合规性，以及可能的问题诊断。

审计目的：

1. 安全性：跟踪对敏感数据的访问和更改，检测未授权的操作或潜在的安全漏洞。

2. 合规性：确保数据库操作符合相关法律法规和内部政策。

3. 分析和报告：为了解数据库使用情况和问题诊断提供详细的历史记录。

实施方法：

审计可以通过几种方式配置：

• 标准审计：使用AUDIT语句启用对特定数据库活动的审计。例如，可以审计对特定表的所有访问或特定用户的所有操作。

AUDIT SELECT TABLE BY username BY ACCESS;

• 细粒度审计（Fine-Grained Auditing, FGA）：允许对数据库中的特定行或列进行更为细致的审计。这可以基于特定的访问条件来触发审计事件。

BEGIN
  DBMS_FGA.ADD_POLICY(
    object_schema => 'schema_name',
    object_name => 'table_name',
    policy_name => 'policy_name',
    audit_condition => 'audit_if_this_condition_is_true',
    audit_column => 'column_name');
END;

• 统一审计（Unified Auditing）：在Oracle的较新版本中，统一审计提供了一个集中化的审计框架，它简化了审计策略的管理，并且提高了性能。

审计记录通常保存在数据库的审计追踪日志中。应定期检查审计日志，并将它们与安全策略和合规要求相对照，以确保数据库的安全和完整性。

十五、Oracle 12c/18c/19c有哪些新特性？   

• Oracle 12c 新特性

    Oracle 12c（其中“c”代表云）引入了多租户架构，它是Oracle数据库的一个重大变化。通过引入容器数据库（CDB）和可插拔数据库（PDB）的概念，12c允许用户将多个数据库作为一个单独的实体进行管理，从而简化了数据库的维护和优化了资源使用。

多租户架构：CDB可以包含多个PDB，每个PDB都是一个独立的数据库。这种架构便于进行数据库的备份、恢复和升级操作。此外，它还支持数据库级别的资源管理，增强了数据库的可伸缩性。

自动数据优化：Oracle 12c引入了自动数据优化（ADO），它利用热度和使用模式来自动移动数据，可以将不常用的数据转移到较便宜的存储介质上。

增强的性能特性：Oracle 12c提供了改进的SQL执行计划和优化器统计信息收集，通过适应性查询优化和自动重新优化，可以提高SQL语句的性能。

• Oracle 18c 新特性

    Oracle 18c实质上是Oracle 12c Release 2的一个改进版本，它强调自动化和自我修复的能力，被称为“自主数据库”。

自主数据库：Oracle 18c的标志性特点是它的自主操作能力，可以进行自我管理、自我修复和自我保护。这包括自动升级、补丁和调优。   

改进的可扩展性：提供了更多的可扩展性特性，比如更灵活的在线维护和动态伸缩功能。

安全性增强：引入了新的功能来加强安全性，包括加密、审计和访问控制的增强。

• Oracle 19c 新特性

    Oracle 19c是Oracle 12c Release 2的长期支持版本，它带来了稳定性和一些新的特性，以及性能和安全性的进一步改进。

自动索引管理：Oracle 19c进一步扩展了数据库自动化功能，引入了自动索引管理。数据库会自动创建、重建和删除索引来优化性能。

实时统计信息：为了改进执行计划的准确性，Oracle 19c可以在DML操作期间动态收集统计信息。

Active Data Guard增强：Oracle 19c对Active Data Guard功能进行了扩展，提供了更多的数据保护和高可用性的选项。

每个版本的新特性都体现了Oracle对数据库自动化和性能优化的持续承诺，以及对云基础设施和服务的支持。这些特性提高了数据库的可管理性、稳定性和安全性，同时也为DBA和开发人员提供了更多的便利和强大的工具。

    综上所述，Oracle数据库的知识点繁多且深入，涵盖了从基础查询优化、索引类型、数据库锁定问题，到备份恢复、高级特性、安全性，以及新版本的特性等多个方面。每一个知识点都对数据库管理员的工作有着重要的影响，掌握这些知识点可以让我们更有效地管理和优化数据库。此外，随着数据库技术的不断进步，新的特性和工具不断出现，我们需要保持学习的态度，跟上技术的步伐，以便更好地应对日常的工作挑战。

   以系统地准备和复习Oracle DBA面试中可能遇到的问题，让自己在面试中脱颖而出。记住，掌握知识是基础，沟通和表达也同等重要。祝你面试成功！