一、Oracle数据库体系结构

1. 物理结构

物理结构是数据库在操作系统层面可见的文件集合：

1.1 数据文件（Data Files）

• 作用：存储实际数据，包括表、索引、UNDO等
• 特点：一个表空间可包含多个数据文件，一个数据文件只属于一个表空间
• 命名：.dbf后缀

1.2 控制文件（Control Files）

• 作用：记录数据库物理结构信息（数据文件、日志文件位置）、当前日志序列号、检查点信息
• 特点：建议多路复用（至少2份），丢失需恢复
• 命名：.ctl后缀

1.3 重做日志文件（Redo Log Files）

• 作用：记录所有数据变更，用于实例恢复
• 特点：至少2个组，循环写入，建议多路复用
• 命名：.log或.redo后缀

1.4 归档日志（Archive Log）

• 作用：历史重做日志备份，用于介质恢复
• 模式：归档模式/非归档模式

1.5 参数文件（Parameter File）

• 类型：PFILE（文本）和SPFILE（二进制）
• 作用：定义实例启动参数

1.6 密码文件（Password File）

• 作用：管理远程管理员权限认证

2. 逻辑结构

数据库（Database）
  └── 表空间（Tablespace）
        └── 段（Segment）
              └── 区（Extent）
                    └── 块（Block）

2.1 数据块（Data Block）

• 基础单位：I/O最小单位，默认8KB（可配置2K/4K/16K/32K）
• 结构：块头、表目录、行目录、空闲空间、行数据

2.2 区（Extent）

• 作用：一组连续数据块，空间分配最小单位

2.3 段（Segment）

• 类型：数据段、索引段、UNDO段、临时段
• 特点：一个表/索引对应一个段

2.4 表空间（Tablespace）

• 类型：

  • SYSTEM：系统数据
  • SYSAUX：辅助系统
  • UNDO：回滚数据
  • TEMP：临时数据
  • USERS：用户数据

3. 内存结构（SGA + PGA）

3.1 SGA（System Global Area）

• 共享池：SQL解析结果、数据字典缓存
• 数据库缓冲区缓存：数据块缓存（DB Cache）
• 重做日志缓冲区：Redo记录临时存储
• 大池：RMAN备份、并行查询
• Java池：Java程序支持

3.2 PGA（Program Global Area）

• 排序区：ORDER BY/GROUP BY操作
• 会话区：会话变量
• 游标区：SQL执行状态
• 堆栈区：函数调用堆栈

4. 进程结构

• 用户进程：客户端应用

• 服务器进程：处理SQL/PLLSQL

• 后台进程：

  • SMON：实例恢复、合并空闲区
  • PMON：清理失败进程
  • DBWR：将脏块写入数据文件
  • LGWR：将Redo日志写入日志文件
  • CKPT：触发检查点
  • ARCH：归档日志

5. 关键特性

• 多租户架构（12c+）：CDB + PDB
• ASM：自动存储管理
• RAC：集群并发访问
• Data Guard：容灾复制

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二、达梦数据库体系结构

1. 物理结构

1.1 数据文件

• 特点：与Oracle类似，支持表空间多文件
• 命名：.dbf（兼容）或自定义

1.2 控制文件

• 作用：记录数据库名、数据文件/日志文件列表、检查点信息
• 特点：必须至少1个，支持多路复用（dm.ctl）

1.3 日志文件

• 重做日志：在线日志（循环写入），类似Oracle
• 归档日志：历史日志备份

1.4 配置文件

• dm.ini：主配置文件（类似Oracle PFILE）
• dmmal.ini：集群配置
• dmarch.ini：归档配置
• dmwatcher.ini：守护进程配置

1.5 达梦特有文件

• 回滚文件：dm_roll，存储回滚记录
• 数据辅助文件：辅助管理大对象

2. 逻辑结构

数据库（Database）
  └── 表空间（Tablespace）
        └── 段（Segment）
              └── 簇
                    └── 页（Page）← 对应Oracle Block
                          

2.1 数据页（Page）

• 默认8KB，支持4K/8K/16K
• 页内结构：页头、数据区、空闲区、行偏移数组

2.2 表空间类型

• SYSTEM：系统字典表
• ROLL：回滚表空间
• TEMP：临时表空间
• MAIN：默认用户表空间（类似Oracle USERS）,包含HMAIN,混合表空间

3. 内存结构

达梦采用全局内存池 + 会话私有内存模式（类似SGA+PGA）

3.1 全局内存（对应SGA）

• 内存池：包括共享内存池和其他一些运行时内存池。

• 缓冲区：

  • 数据缓冲池：缓存数据页（可配置多缓冲池：NORMAL/FAST/RECYCLE）

  • 日志缓冲池：日志缓冲区是用于存放重做日志的内存缓冲区。

  • 字典缓冲区：字典缓冲区主要存储一些数据字典信息，如模式信息、表信息、列信息、触发器。

  • SQL 缓冲区：SQL 缓冲区提供在执行SQL语句过程中所需要的内存，包括计划、SQL语句和结果集

• 排序区（全局部分）：大型排序共享区域

• 哈希区：DM8提供了为哈希连接而设定的缓冲区，不过该缓冲区是个虚拟缓冲区。

3.2 会话私有内存（对应PGA）

• 私有SQL区、排序区（会话级）、游标区、哈希区

4. 进程结构

• 守护进程：系统监控和守护（dmserver主进程 + dmwatcher）

• 工作线程：处理用户请求

• 后台线程：

  • IO线程：异步I/O管理
  • 日志线程：日志写入
  • 检查点线程：定期检查点
  • 回收线程：空间回收（类似Oracle SMON功能）
  • 监控线程：系统监控（类似PMON）

与Oracle区别：达梦采用多线程架构（一个进程多线程），Oracle早期版本多进程，现代版本混用。

5. 关键特性

• MPP集群：大规模并行处理
• 读写分离集群：类似Oracle Data Guard
• 数据复制：异步/同步复制
• 列存储（HUGE表）+ 行存储混合
• PL/SQL兼容：支持Oracle风格存储过程

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三、详细对比表格

对比维度	Oracle	达梦DM8
数据库模型	关系型 + 多租户（CDB/PDB）	关系型
架构风格	多进程（Unix/Linux）	多线程（跨平台一致）
物理文件	.dbf, .ctl, .log, .arc	.dbf, .ctl, .log, dm.ini等
特有文件	密码文件、参数文件（SPFILE）	回滚文件、集群配置文件
块/页大小	2K~32K，默认8K	4K/8K/16K，默认8K
表空间类型	SYSTEM, SYSAUX, UNDO, TEMP, USERS	SYSTEM, ROLL, TEMP, MAIN, HMAIN
逻辑层级	DB → Tablespace → Segment → Extent → Block	DB → Tablespace → Segment → Extent → Page
UNDO管理	UNDO表空间自动管理	回滚表空间（ROLL）
内存管理	SGA + PGA	全局内存池 + 会话私有内存
缓冲池	DEFAULT/KEEP/RECYCLE	NORMAL/KEEP/RECYCLE
SQL解析	共享池（硬/软解析）	共享池（缓存计划）
并行查询	支持（需要并行度配置）	支持
高可用	RAC, Data Guard	MPP, 读写分离集群, 数据复制
容灾方案	Active Data Guard	DM Data Watch
备份恢复	RMAN（成熟强大）	逻辑备份/物理备份（DMRMAN）
自调优	AWR, ASH, SQL Tuning Advisor	动态性能视图，部分自动调优
第三方兼容	标准SQL，PL/SQL	高度兼容Oracle PL/SQL语法

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四、核心差异深入剖析

1. 内存架构差异

Oracle:

• SGA通过SGA_TARGET自动调优（11g+）
• 缓冲区分Default/Keep/Recycle池
• PGA单独管理

达梦:

• 全局缓冲池可通过BUFFER参数设置，支持多池
• 提供SSD缓冲（Oracle无）
• 简化内存结构，对DBA更友好

2. 进程vs线程

Oracle (Unix):

bash

oracle_<SID> (PMON)
oracle_<SID> (SMON)
oracle_<SID> (DBW0)
oracle_<SID> (LGWR)

达梦:

bash

dmserver (主进程，内部含多线程)
├── IO线程
├── 日志线程
├── 工作线程1...N
└── 监控线程

影响：达梦在Windows上更高效（Oracle Windows版本也是线程模式）。

3. UNDO实现

Oracle:

• 自动UNDO管理（推荐）
• UNDO保留时间（UNDO_RETENTION）
• 闪回查询依赖UNDO

达梦:

• 回滚表空间（ROLL），类似UNDO
• 回滚记录物理存储在dm_roll文件
• 支持闪回查询（通过回滚记录实现）

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