数据文件internal的内部结构分析

　　众所周知，Oracle的数据是储存在数据文件中的。那么Oracle是以什么格式来储存数据的呢？相信大家都对其内部结构很感爱好。这篇文章就帮大家来了解Oracle数据文件的内部结构。
　　我们知道数据库储存的最小单位是数据块，其他如extent,segment,tablespace等都是由数据块组成，所以我们就从数据块的结构来分析。
　　典型的数据块由3部分构成：
　　1．　头信息区　
　　这个区包括数据块的地址，数据块类型，检查点信息，scn信息，数据块版本号等。（以下是其大概的构造，稍后会做解释）
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　　*** 2003-06-10 10:05:10.296
　　Start dump data blocks tsn: 2 file#: 3 minblk 13107 maxblk 13107
　　buffer tsn: 2 rdba: 0x00c03333 (3/13107)
　　scn: 0x0000.00105d22 seq: 0x05 flg: 0x00 tail: 0x5d220605
　　frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data
　　Block header dump:　0x00c03333
　　　Object id on Block? Y
　　　seg/obj: 0x6493　csc: 0x00.105d22　itc: 1　flg: O　typ: 1 - DATA
　　fsl: 0　fnx: 0x0 ver: 0x01
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　　2．　事务列表区
　　事务列表去包括了在这个数据块内的事务，也就是我们知道的ITL(interested transaction list),从中我们可以知道XID（transaction id）,UBA(undo block address)等信息（以下是其大概的构造，稍后会做解释）
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　　Itl　　　　　 Xid　　　　　　　　　Uba　　　　 Flag　Lck　　　　Scn/Fsc
　　0x01　 xid:　0x0009.012.00000002　　uba: 0x00800c84.0000.25　----　　1　fsc 0x0000.00000000
　　　
　　---------------------------------------------------------------------------------
　　3．　数据区，尾区
　　数据区顾名思义是真正存储数据的地方，在这里我们可以看到每一条记录。至于尾区，这里储存着数据块的版本号，与数据头信息区的版本号相对应，可以用来确定数据块前后是否一致。
　　（以下是其大概的构造，稍后会做解释）
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　　data_block_dump
　　===============
　　tsiz: 0x1fb8
　　hsiz: 0x14
　　pbl: 0x0f3f7444
　　bdba: 0x00c03333
　　flag=-----------
　　ntab=1
　　nrow=1
　　frre=-1
　　fsbo=0x14
　　fseo=0x1fb2
　　avsp=0x1f9b
　　tosp=0x1f9b
　　0xe:pti[0]　nrow=1　offs=0
　　0x12:pri[0]　offs=0x1fb2
　　block_row_dump:
　　tab 0, row 0, @0x1fb2
　　tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1
　　col　0: [ 2]　c1 02（数据就在这里）
　　end_of_block_dump
　　End dump data blocks tsn: 2 file#: 3 minblk 13107 maxblk 13107
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　　下面我们来做一个完整的实验，首先创建一个新的表空间
　　　
　　SQL> create tablespace testblock datafile 'd:\oracle\oradata\test\testblock.ora'
　　　size 100m;
　　　
　　表空间已创建。
　　　
　　创建一个新用户并指定默认表空间为testblock,临时表空间为temp
　　　
　　SQL> create user testblock identified by testblock default tablespace testblock
　　temporary tablespace temp;
　　　
　　用户已创建
　　SQL> grant create session to testblock;
　　　
　　授权成功。
　　SQL> grant resource to testblock;
　　　
　　授权成功。

　　　
　　SQL> connect testblock/testblock@test
　　已连接。
　　SQL> create table testblock (a number);
　　　
　　表已创建。
　　SQL> insert into testblock values(1);
　　　
　　已创建 1 行。
　　　
　　SQL> insert into testblock values(2);
　　　
　　已创建 1 行。
　　SQL> commit;
　　　
　　提交完成。
　　SQL> connect internal/oracle@test
　　已连接。
　　SQL> select header_file,header_block from dba_segments where segment_name='TESTBLOCK';
　　　
　　HEADER_FILE HEADER_BLOCK
　　
　　Start dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 2 maxblk 2
　　buffer tsn: 8 rdba: 0x02c00002 (11/2)
　　scn: 0x0000.001148eb seq: 0x01 flg: 0x00 tail: 0x48eb1001
　　frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x10=DATA SEGMENT HEADER - UNLIMITED
　　　
　　　 Extent Control Header
　　　 -----------------------------------------------------------------
　　　 Extent Header:: spare1: 0　　　space2: 0　　　#extents: 1　　　#blocks: 4　　　
　　　　　　　　　　　 last map　0x00000000　#maps: 0　　　offset: 4128　
　　　　　 Highwater::　0x02c00004　ext#: 0　　　blk#: 1　　　ext size: 4　　　
　　　 #blocks in seg. hdr's freelists: 1　　　
　　　 #blocks below: 1　　　
　　　 mapblk　0x00000000　offset: 0　　　
　　　　　　　　　　　　Unlocked
　　　　　Map Header:: next　0x00000000　#extents: 1　　obj#: 25755　flag: 0x40000000
　　　 Extent Map
　　　 -----------------------------------------------------------------
　　　　0x02c00003　length: 4　　　
　　　　
　　　 nfl = 1, nfb = 1 typ = 1 nxf = 0
　　　 SEG LST:: flg: USED　 lhd: 0x02c00003 ltl: 0x02c00003　
　　End dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 2 maxblk 2
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　　这里我们看到表空间号是tsn: 8，数据文件号是file#: 11，相对数据块地址是rdba: 0x02c00002 (11/2)，SCN为scn: 0x0000.001148eb（SCN Base=0011,SCN Wrap=48eb）,尾区版本号为tail: 0x48eb1001(tail=SCN Wrap: 48eb + type: 0x10+ seq: 0x01),由于这个块是整个Segment的头，所以它还包含整个Segment的一些存储信息，比如extent数，block数，高水位地址Highwater::　0x02c00004，自由列表信息hdr's freelists: 1等等。假如才用本地治理表空间，则此块的存储信息通过位图方式治理。
　　真正的数据是储存在下一个块也就是0x02c00002＋1＝0x02c00003，我们来看看究竟。
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　　*** 2003-06-12 12:00:41.781
　　Start dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 3 maxblk 3
　　buffer tsn: 8 rdba: 0x02c00003 (11/3)
　　scn: 0x0000.001148ee seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x48ee0601
　　frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data
　　　
　　Block header dump:　0x02c00003
　　　Object id on Block? Y
　　　seg/obj: 0x649b　csc: 0x00.1148eb　itc: 1　flg: O　typ: 1 - DATA
　　　　　fsl: 0　fnx: 0x0 ver: 0x01
　　　
　　　Itl　　　　　 Xid　　　　　　　　　Uba　　　　 Flag　Lck　　　　Scn/Fsc
　　0x01　 xid:　0x0006.03f.000000da　　uba: 0x00800ad2.00ae.04　--U-　　2　fsc 0x0000.001148ee
　　　
　　data_block_dump
　　===============
　　tsiz: 0x1fb8
　　hsiz: 0x16
　　pbl: 0x0ec77444
　　bdba: 0x02c00003
　　flag=-----------
　　ntab=1
　　nrow=2
　　frre=-1
　　fsbo=0x16
　　fseo=0x1fac
　　avsp=0x1f90
　　tosp=0x1f90
　　0xe:pti[0]　nrow=2　offs=0
　　0x12:pri[0]　offs=0x1fb2
　　0x14:pri[1]　offs=0x1fac
　　block_row_dump:
　　tab 0, row 0, @0x1fb2
　　tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1
　　col　0: [ 2]　c1 02
　　tab 0, row 1, @0x1fac
　　tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1
　　col　0: [ 2]　c1 03
　　end_of_block_dump
　　End dump data blocks tsn: 8 file#: 11 minblk 3 maxblk 3
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　　谜团解开了，ITL,数据都呈现出来了，开始分析！
　　Block header dump:　0x02c00003
　　　Object id on Block? Y
　　　seg/obj: 0x649b　csc: 0x00.1148eb　itc: 1　flg: O　typ: 1 - DATA
　　　　　fsl: 0　fnx: 0x0 ver: 0x01
　　　
　　数据块地址正是0x02c00002＋1＝0x02c00003
　　segment/object id为0x649b,转成10进制为25755，可以由obj#表中得知
　　SQL> select obj# from sys.obj$ where name='TESTBLOCK';
　　　
　　　　　 OBJ#
　　----------
　　　　　25755
　　　
　　csc(SCN at last Block CleanOut): 0x00.1148eb表示最后一次块清除(Block CleanOut)时候的SCN，关于块清除的概念可以查阅Thomas Kyte 著的”eXPert one by one Oracle”。

　　　
　　itc: 1 表示Number of itl slots
　　　
　　flg: O 表示此块被放置在自由列表（freelist）中
　　　
　　typ: 1 – DATA,类型1表示数据，类