过去我一直在开发Oracle软件，并与其他Oracle开发人员一同工作，帮助他们构建可靠、健壮的应用程序。在这个过程中积累了一些经验，正是这些经验赋予我灵感，才有了本书中的内容。这本书实际上反映了我每天做了些什么，汇集了我所看到的人们每天遇到的问题。
本书涵盖了我认为最重要的一些内容，即Oracle数据库及其体系结构。我也可以写一本书名类似的其他方面的书，向你解释如何用一种特定的语言和体系结构开发应用程序。例如，我可以告诉你如何使用 JavaServer Pages（JSP）与Enterprise JavaBeans（EJB）通信，EJB再如何使用JDBC与Oracle通信。不过，归根结底，你最后还是要了解Oracle数据库及其体系结构（本书介绍的内容），才能成功地构建这样一个应用程序。要想成功地使用Oracle进行开发，我认为有些内容你必须了解，而不论你是一位使用ODBC的Visual Basic程序员、使用EJB和JDBC的Java程序员，还是使用DBI Perl的Perl程序员，这本书都会介绍这些通用的知识。本书并不推崇哪一种特定的应用体系结构，在此没有比较三层结构和客户/服务器结构孰优孰劣。我们只是讨论了数据库能做什么，另外关于数据库如何工作，我们还会指出你必须了解哪些内容。由于数据库是所有应用体系结构的核心，所以这本书适用面很广。
在编写本书时，我对Expert One-on-One Oracle一书中关于体系结构的章节做了全面修订和更新，并补充了大量新的内容。Expert One-on-One Oracle一书所基于的版本是Oracle 8.1.7，在此之后又推出了3个版本——两个Oracle9i版本和Oracle数据库10g Release 1，这也是写这本书时的Oracle发行版本。因此，有许多新的功能和新的特性需要介绍。
如果针对9i和10g更新Expert One-on-One Oracle，那么需要补充的内容太多了，那本书原本篇幅较多，再加太多内容就会很难处理。出于这个考虑，我们决定分两本书来介绍。这是其中的第一本，第二本书暂定名为Expert Oracle Programming。
顾名思义，本书的重点是数据库体系结构，并强调数据库本身如何工作。我会深入地分析Oracle数据库体系结构，包括文件、内存结构以及构成Oracle数据库（database）和实例（instance）的底层进程。然后讨论一些重要的数据库主题，如锁定、并发控制、事务、redo和undo，还会解释为什么了解这些内容很重要。最后，我们再来分析数据库中的物理结构，如表、索引和数据类型，并介绍哪些技术能最优地使用这些物理结构。
本书内容
如果开发的选择余地很大，则会带来一些问题，其中一个问题是有时很难确定哪种选择是满足特定需求的最佳选择。每个人都希望灵活性尽可能大（有尽可能多的选择），同时他们又希望能简单明了，换句话说，希望尽量容易。Oracle为开发人员提供的选择几乎无穷无尽。没有人会说“这在Oracle中做不到”，而只会说“在Oracle中你想用多少种不同的方法来实现？”希望这本书能帮你做出正确的选择。
如果你不只是想知道做何选择，还想了解有关Oracle特性和功能的一些原则和实现细节，这本书就很适合你。例如，Oracle有一个很棒的特性，称为并行执行（parallel execution）。Oracle文档会告诉你如何使用这个特性，并说明它到底能做什么。不过，Oracle文档没有告诉你应该在什么时候用这个特性，更重要的是没有指出什么时候不该使用这个特性。另外，文档一般没有提供特性的实现细节，如果你不清楚，可能会因此而困扰（我指的不是bug，而是说你可能很想知道这个特性如何工作，以及为此是怎样具体设计的，但从文档中找不到答案）。
在本书中，我不仅会尽力阐明各个特性如何工作，还会指出什么情况下要考虑使用某个特性或实现，并解释为什么。我认为，理解“怎么做”固然很重要，但理解“什么时候做”和“为什么这样做”（以及“什么时候不做”和“为什么不做”）也同样重要！
读者对象
这本书面向那些使用Oracle作为数据库后端开发应用程序的人员。专业Oracle开发人员如果想了解如何在数据库中完成某些工作，同样可以参考本书。本书相当实用，所以DBA也会对书中的许多内容感兴趣。书中大部分例子都使用SQL*Plus来展示关键特性，所以如果你想通过本书来了解如何开发一个很酷的GUI，可能不能如愿。不过，从这本书中，你将知道Oracle数据库如何工作，它的关键特性能做些什么，以及什么时候应该（和不应该）使用这些特性。
如果你想事半功倍地使用Oracle，如果你想了解使用现有特性的新方法，如果你想知道这些特性在真实世界中如何应用（不只是展示如何使用特性，而是首先分析为什么要用这个特性），就请阅读这本书。作为技术经理，如果你手下的开发人员在开发Oracle项目，你可能也会对这本书感兴趣。从某种程度上讲，技术经理也要懂数据库，而且要知道这对于成功至关重要。如果技术经理想安排员工进行适当的技术培训，或者想确保员工了解他们应该掌握的技术，就可以利用这本书来“充电”。
要想更好地学习本书的内容，要求读者：
了解SQL。不要求你能编写最棒的SQL代码，但是如果用过SQL，对SQL有实战经验，这会很有帮助。
掌握PL/SQL。这不是一个必要的前提，但是有助于你“领会”书中的例子。例如，本书不会教你怎样编写一个FOR循环，或者如何声明一个记录类型，这些内容可以参考Oracle文档和许多相关的图书。不过，这并不是说你从本书中学不到PL/SQL的知识。不是这样的。通过阅读本书，你会对PL/SQL的许多特性相当熟悉，而且会学到一些新方法，还会注意到你以前以为不存在的一些包和特性。
接触过某种第三代语言（third-generation language，3GL），如C或Java。我相信，如果你能阅读3GL语言编写的代码，或者编写过这种代码，肯定能顺利地阅读和理解本书中的例子。
熟悉Oracle Concepts手册。
最后再说两句，由于Oracle文档实在太庞大了，这让很多人都有些畏惧。如果你刚开始读Oracle Concepts手册，或者还没有看过，那我可以告诉你，这个手册绝对是一个很好的起点。它大约有700页，涉及了你需要知道的许多重要的Oracle概念。其中不会涵盖每一个技术细节（Oracle文档提供了技术细节，不过它有10 000~20 000页之多），但你能从中学到所有重要的概念。
这个手册涉及以下主题（这里所列的并不完整）：
数据库中的结构，数据如何组织和存储；
分布式处理；
Oracle的内存体系结构；
Oracle的进程体系结构；
你要使用的模式对象（表、索引、聚簇等）；
内置数据类型和用户定义的数据类型；
SQL存储过程；
事务如何工作；
优化器；
数据完整性；
并发控制。
我自己也会时不时地温习这些内容。这些都是基础，如果不了解这些知识，你创建的Oracle应用程序就很容易失败。建议你通读Oracle Concepts手册来了解这些主题。
本书组织结构
为了帮助你更好地使用这本书，大部分章节都组织为4个部分。这个划分并不严格，不过有助于你快速地找到感兴趣的方面，从中获得所需的更多信息。本书有15章，每一章都像一本“迷你书”，可以单独成册。有时我会引用其他章中的例子或特性，不过你完全可以从书中任选一章，不参考其他章也能顺利阅读。例如，要理解或使用第14章关于并行机制的知识，就不必先阅读介绍数据库表的第10章。
许多章的格式和风格基本上都一样：
首先是特性或功能的介绍。
说明为什么可能想使用（或者不想使用）这个特性或功能。我会概要地指出哪些情况下要考虑使用这个特性，而哪些情况下这个特性不适用。
如何使用这个特性。这里提供的信息不是完全照搬SQL参考资料中的内容，而是会以一种循序渐进的方式组织。我会清楚地指出哪些是你需要的，哪些是你必须做的，另外哪些环节需要仔细检查。这一部分包括以下内容：
如何实现这个特性；
许许多多的例子；
如何调试这个特性；
使用这个特性的忠告；
如何（主动地）处理错误。
对上述内容的小结。
书中有相当多的例子和大量的代码，这些都可以从http://www.apress.com的Source Code区下载。下面将详细介绍每一章的内容。
第1章：开发成功的Oracle应用
从这一章开始，我将介绍数据库编程的基本方法。所有数据库创建得并不一样，要想按时、成功地开发数据库驱动的应用，你必须了解你的数据库能做什么，它是怎么做的。如果不清楚你的数据库能做什么，就很可能不断地遭遇“闭门造车”的窘境，徒劳地从头开发数据库本已提供的功能；如果不清楚你的数据库是怎么工作的，很可能开发出性能很差的应用，达不到预期的要求。
这一章先根据经验分析了一些应用，这些应用都因为缺乏对数据库的基本理解而导致项目失败。这一章就采用这种“拿例子说话”的方式，讨论了开发人员必须了解数据库的哪些基本特性和功能。关键是，不要把数据库当成一个黑盒，不要认为它能自己努力得出答案并自行负责可扩展性和性能。
第2章：体系结构概述
这一章介绍Oracle体系结构的基础知识。首先给出两个术语——“实例”（instance）和“数据库”（database）的明确定义，Oracle领域中的许多人都对这两个词存在误解。我们还会简要介绍系统全局区（System Global Area，SGA）和Oracle实例底层的进程，并分析“连接Oracle”这样一个简单的动作是如何实现的。
第3章：文件
这一章将深入介绍构成Oracle 数据库和实例的8类文件。从简单的参数文件到数据文件和重做日志文件（redo log file）都会涵盖。我们将说明这些文件是什么，为什么有这些文件，以及如何使用它们。
第4章：内存结构
这一章讨论Oracle如何使用内存，包括各个进程中的内存（PGA内存，PGA即进程全局区）和共享内存（SGA）。我们会分析手动和自动PGA内存管理之间的区别，并介绍Oracle 10g中的SGA内存管理，还会说明各种方法适用于什么情况。读完这一章之后，你会对Oracle如何使用和管理内存有深入的了解。
第5章：Oracle进程
这一章概述了各种Oracle进程（服务器进程和后台进程），另外还相当深入地讨论了通过共享服务器进程或专用服务器进程连接数据库有何区别。启动Oracle实例时会看到一些后台进程，这一章将逐一介绍其中一些重要的后台进程（如LGWR、DBWR、PMON和SMON），并分别讨论这些进程的功能。
第6章：锁
不同的数据库有不同的行事方法（SQL Server里能做的在Oracle中不一定能做）。应当了解Oracle如何实现锁定和并发控制，这对于应用的成功至关重要。这一章将讨论Oracle解决这些问题的基本方法，可以应用哪些类型的锁[DML、DDL和闩（latch）]，还会指出如果锁定实现不当会出现哪些问题（死锁、阻塞和锁升级）。
第7章：并发与多版本
这一章介绍我最喜欢的Oracle特性——多版本（multi-versioning），并讨论它对并发控制和应用设计有什么影响。在这里能清楚地看到，所有数据库创建得都不一样，具体的实现会对应用的设计产生影响。我们先回顾ANSI SQL标准定义的各个事务隔离级别，并介绍它们在Oracle中的具体实现（还会介绍其他数据库中的实现）。基于多版本特性，Oracle能够在数据库中提供非阻塞读（non-blocking read），本章接下来会分析多版本特性对我们有什么影响。
第8章：事务
事务是所有数据库的一个基本特性，这也是数据库区别于文件系统的一个方面。不过，事务常常遭到误解，很多开发人员甚至不知道他们有时没有使用事务。这一章将讨论Oracle中应当如何使用事务，还列出了使用其他数据库进行开发时可能出现的一些“坏习惯”。特别地，我们将讨论原子性的含义，并说明原子性对Oracle中的语句有何影响。这一章还会讨论事务控制语句（COMMIT、SAVEPOINT和ROLLBACK）、完整性约束和分布式事务（两段提交或2PC），最后介绍自治事务。
第9章：redo与undo
可能有人说，开发人员不用像DBA那样深入地了解redo（重做信息）和undo（撤销信息）的细节，但是开发人员确实要清楚redo和undo在数据库中所起的重要作用。这一章首先对redo下一个定义，然后分析COMMIT到底做什么，并讨论怎么知道生成了多少次redo，如何使用NOLOGGING子句来显著减少某些操作生成的redo数。我们还研究了redo生成与块清除（block cleanout）和日志竞争（log contention）等问题的关系。
这一章的undo一节中讨论了撤销数据的作用，并介绍哪些操作会生成最多/最少的undo。最后分析“讨厌”的ORA-01555：snapshot too old（ORA-01555：快照太旧）错误，解释导致这个错误的可能原因，并说明如何避免。
第10章：数据库表
Oracle现在支持多种表类型。这一章将分别介绍每一种类型，包括堆组织表（heap organized，也就是默认的“普通”表）、索引组织表（index organized）、索引聚簇表（index clustered）、散列聚簇表（hash clustered）、嵌套表（nested）、临时表（temporary）和对象表（object），并讨论什么时候使用这些类型的表、如何使用以及为什么使用。大多数情况下，堆组织表就足够了，不过这一章还将帮助你认识到在哪些情况下使用其他类型的表更合适。
第11章：索引
索引是应用设计的一个重要方面。要想正确地实现索引，要求深入地了解数据，清楚数据如何分布，并且知道要如何使用数据。人们经常把索引当作“马后炮”，直到应用开发的后期才增加，这就会导致应用的性能低下。
这一章将详细分析各种类型的索引，包括B*Tree索引、位图索引（bitmap index）、基于函数的索引（function-based index）和应用域索引（application domain index），并讨论各种索引应该在哪些场合使用，以及哪些场合不适用。我会在“有关索引的常见问题和神话”一节回答常常被问到的一些问题，如“索引能在视图上使用吗？”和“为什么没有使用我的索引？”。
第12章：数据类型
有许多数据类型（datatype）可供选择。这一章会逐一分析22种内置数据类型，解释这些类型是如何实现的，并说明如何以及何时使用这些数据类型。首先对国家语言支持（National Language Support，NLS）做一个简要的概述；要想充分理解Oracle中简单的串类型，必须先掌握这个基础知识。接下来再讨论广泛使用的NUMBER类型，并介绍Oracle 10g 对于在数据库中存储数值又提供了哪些新的选项。我们主要从历史角度介绍LONG和LONG RAW类型，目的是讨论如何处理应用中遗留的LONG列，并将其移植为LOB类型。然后会深入分析存储日期和时间的各种数据类型，讨论如何处理这些数据类型来得到我们想要的结果。这里还会谈到时区支持的有关细节。
接下来讨论LOB数据类型。我们会说明LOB类型的存储方式，并指出各种设置（如IN ROW、CHUNK、RETENTION、CACHE等）对我们有什么意义。处理LOB时，重要的是要了解默认情况下它们如何实现和存储，在对LOB的获取和存储进行调优时这一点尤其重要。本章的最后介绍ROWID和UROWID类型。这些是Oracle专用的特殊类型，用于表示行地址。我们会介绍什么时候可以将它们用作表中的列数据类型（这种情况几乎从来不会出现！）。
第13章：分区
分区（partitioning）的目的是为了便于管理非常大的表和索引，即实现一种“分而治之”的逻辑，实际上就是把一个表或索引分解为多个较小的、更可管理的部分。在这方面，DBA和开发人员必须协作，使应用能有最大的可用性和最高的性能。这一章介绍了表分区和索引分区。我们会谈到使用局部索引（在数据仓库中很常用）和全局索引（常见于OLTP系统）的分区。
第14章：并行执行
这一章介绍了Oracle中并行执行（parallel execution）的概念，并说明了如何使用并行执行。首先指出并行处理在什么情况下有用，以及哪些情况下不应考虑使用它。有了一定的认识后，再来讨论并行查询的机制，大多数人提到并行执行都会想到这个特性。接下来讨论并行DML（parallel DML，PDML），利用PDML，可以使用并行执行完成修改。我们会介绍PDML在物理上如何实现，并说明为什么这个实现会对PDML带来一系列限制。
然后再来看并行DDL。在我看来，这才是并行执行真正的闪光之处。通常，DBA会利用一些小的维护窗口来完成大量的操作。利用并行DDL，DBA就能充分利用可用的机器资源，在很短的时间内完成很大、很复杂的操作（它只需原先串行执行所需时间的很小一部分）。
这一章的最后将讨论过程并行机制（procedural parallelism），采用这种方法可以并行地执行应用程序代码。这里将介绍两个技术。首先是并行管线函数（parallel pipelined function），即Oracle能动态地并行执行存储函数。第二个技术是DIY并行机制（DIY parallelism），利用这个技术可以把应用设计为并发地运行。
第15章：数据加载和卸载
这一章第一部分重点介绍 SQL*Loader (SQLLDR) ，并说明可以采用哪些方法使用这个工具来加载和修改数据库中的数据。我们会讨论以下问题：加载定界数据，更新现有的行和插入新行，卸载数据，以及从存储过程调用SQLLDR。重申一遍，SQLLDR是一个完备而重要的工具，但它的实际使用也带来很多问题。这一章第二部分主要讨论外部表，这是另外一种数据批量加载和卸载的高效方法。
源代码和有关更新
使用这本书中的例子时，你可能想亲手键入所有代码。很多读者都喜欢这样做，因为这是熟悉编码技术的一种好办法。
无论你是否想自己键入代码，都能从Apress网站（http://www.apress.com）的Source Code区下载本书的所有源代码。即使确实想自己键入代码，下载源代码也很有必要，你可以使用下载的源代码文件检查正确的结果是什么。如果你认为自己的录入可能有误，就可以先从这一步开始。倘若不想自己键入代码，那么除了从Apress网站下载源代码外别无选择！不论采用哪种方式，代码文件都能帮助你完成更新和调试。
勘误表
Apress极力确保文字或代码不会出错。不过，出错也是人之常情，所以只要发现并修改了错误，我们就会及时告诉你。Apress所有书籍的勘误表都可以在http://www.apress.com上找到。如果你发现一个还没有报告的错误，请通知我们。
Apress网站还提供了其他的信息和支持，包括所有Apress书籍的代码、样章、新书预告以及相关主题的文章等。
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