《深入解析ORACLE》学习笔记（1)---ORACLE数据库启动与关闭

[声明：本文是学习著名ORACLE DBA盖国强先生的大作《深入解析ORACLE－－DBA 入门 进阶与诊断案例》的学习笔记与心得体会。在此声明，文中摘录了书中部分内容，非是出于抄袭目的，而是有感于盖国强先生所写确实经典。在此声明对原作者的尊重与敬佩。]

第一章 ORACLE启动与关闭

一.Oracle数据库由以下四部分组成
1.操作系统文件级别的数据文件
2.逻辑级别的表空间、试图、表、索引、序列、触发器、存储过程、包等对象
3.Oracle的后台进程
4.内存结构SGA,PGA
二.Oracle数据库的启动
Oracle启动分为三个过程：
1.创建实例，启动数据库到nomount状态
2.挂载数据库到mount状态
3.打开数据库到open状态
下面分别简单介绍各个过程：
过程一：创建实例，启动数据库到nomount状态过程
Oracle要想启动数据库，必须有一个参数文件，此文件内包含了要启动的数据库的控制文件，数据库的名字，数据库的内存设置参数，等等，一系列重要信息。ORACLE根据系统中ORACLE_SID来寻找此参数文件，根据寻找到的参数文件建立数据库实例，之后，各个后台进程依次被启动，这样，数据库就进入了nomount状态。
参数文件的选择机制：
在Oracle9i之前，数据库的参数文件是一个文本格式的文件pfile，而从Oracle9i开始的版本里面，增加了spfile文件，该文件是一个二进制文件。
Oracle在启动的时候，会到特定的路径下寻找启动参数文件，该路径是在Oracle中硬编码的，用户是无法更改该路径的，该路径就是$ORACLE_HOME/dbs。Oracle会先选择spfile<ORACLE_SID>.ora文件作为启动参数文件，如果该文件不存在，会继续寻找spfile.ora文件，如果这两者都不存在，Oracle会寻找最后的一线希望—init<ORACLE_SID>.ora文件，也就是古老的文本格式参数文件pfile。假如连这最后的希望都破灭的话，Oracle会很郁闷，最终，它会放弃创建和启动实例（Instance）。
这一过程并不会涉及到数据库的物理数据文件，即使没有数据库文件，该过程也可以顺利完成。
Oracle实例启动所必须的参数和文件如下：
ORACLE_SID环境变量
ORACLE_SID对应的参数文件
DB_NAME（存储与参数文件中,若要创建并启动实例，参数文件中只需存储这一个参数便足够了）
有了以上三个前提，Oracle实例就可以成功创建并启动了，因为其他创建实例的必须条件都可以使用默认值。
过程二：挂载数据文件，启动数据库到mount状态
Oracle在这一过程，才真正涉及到数据库的物理数据文件。通过参数文件内指定的控制文件的位置信息，Oracle例程找到并打开控制文件，读取到数据文件和日志文件的位置，挂载数据文件和日志文件，另外，控制文件中还记录了检查点信息。但若例程没有找到控制文件，则会提示错误，并停止mount过程。
控制文件信息在参数文件中记录着3个，已达到复用的安全性，三个文件的内容是完全一样的，只需要有一个正确就可以挂载数据文件。
这个过程除了会检测控制文件的存在性以及正确性外，还会检查几个文件。
1. 口令文件
Orapw<ORACLE_SID>,此文件位于$ORACLE_HOME/dbs目录下，存放SYSDBA/SYSOPER用户的用户名及口令。在Oracle9i时代，该文件丢失，会提示错误，mount失败退出；而在Oracle10g之后，该文件丢失也不会影响mount，只是不能远程登陆以及进行授权操作。
口令文件的查找机制：
寻找Orapw<ORACLE_SID>，若此文件没找到，则继续寻找Orapw文件。若两者都查找失败，Oralce例程就会做出处理了。
2. 锁文件
lk<ORACLE_SID>，此文件位于$ORACLE_HOME/dbs目录下，在数据库启动时创建，用于操作系统对数据库的锁定。当数据库启动时锁定，当数据库关闭时释放。
过程三：打开数据文件，启动数据库到open状态
Oracle在这一过程，将打开上一过程中挂载的数据文件和日志文件，然后进行检查点及完整性检查，若正常，则启动数据库；若异常，则需要进行修复。
简单描述下Open阶段的一致性校验过程：
校验过程包括两项：第一次检查数据文件头中的检查点计数（CNT）是否和控制文件中的检查点计数（CNT）一致。用以确认数据文件是否来自同一版本。第二次检查数据文件头的开始的系统改变号（SCN）和控制文件中记录的结束系统改变号（SCN）是否一致，用以确认是否要对数据文件进行恢复。
检查通过后，打开数据库，锁定数据文件。数据库启动成功。

数据库启动过程的信息将被写入告警日志文件中，若出现启动故障，可以检查该文件，并分析其中的错误信息来定位故障原因，从而采取相应措施进行修正。该文件默认位于$ORACLE_HOME/rdbms/log目录下。

三.Oracle数据库的关闭
数据库关闭就是数据库启动的逆过程，同样分为3个阶段。分别是CLOSE,DISMOUNT,SHUTDOWN。
数据库关闭主要是介绍下几种不同的关闭方式。
方式一：shutdown normal
此方式是正常关闭数据库，也是shutdown指令默认行为。发出该命令后，数据库将阻止任何新的连接，并开始等待，直到当前的所有连接都断开后，才关闭数据库。这是对数据一致性而言最安全的关闭方式，但可能要等待很长时间。
方式二：shutdown immediate
此方式是常使用，指令发出后，所有事务中断，未提交的事务回滚，强制断开连接的用户并使其退出。接下来，执行检查点，将数据写回数据文件，关闭数据库。
方式三：shutdown transactional
此方式阻止任何新连接和新事务的发起，并在完成当前事务后关闭数据库。
方式四：shutdown abort
此方式等于服务器断电。强制断开连接，中断所有事务，立即关闭数据库。
未完成事务不回滚，数据库不执行检查点。下次启动需要进行实例恢复。