滚雪球学Oracle[2.5讲]：数据库初始化配置

前言

在上期的内容中，我们详细探讨了创建Oracle数据库实例的各项关键步骤，包括如何为数据库选择合适的参数、配置文件的基本设置以及创建实例过程中常见的问题处理。这些内容为我们后续的数据库管理和优化奠定了基础。

本期，我们将进一步深入到Oracle数据库的初始化配置与优化，其中涵盖的高级参数设置、内存管理模式的调优、字符集选择以及日志模式的设置，不仅影响数据库的性能表现，还直接决定了数据库在高并发、数据量庞大等复杂场景下的可靠性与稳定性。

通过本文的详细解读，大家将了解到如何利用这些高级参数实现数据库性能的最优化，并通过实际案例进一步理解每个设置在不同业务场景下的应用。最终，这些配置和调优将使数据库在高效的同时，保持数据的完整性与安全性。

一、配置文件的高级参数设置

Oracle数据库的运行高度依赖于配置文件，这些文件决定了数据库的内存分配、并发性能、日志管理等方面的表现。常见的配置文件包括init.ora和spfile.ora，其中包含了数据库实例启动时所需的各类参数。了解并合理设置这些参数，对于提高数据库的整体性能和资源利用率至关重要。

1.1 open_cursors：游标打开数量限制

open_cursors参数决定了每个会话能够同时打开的游标数量。Oracle数据库中，游标用于追踪SQL查询的上下文。如果该参数值设置过小，会导致会话打开的游标超过限制，从而引发ORA-01000错误（打开的游标数量过多）；若设置过大，可能会导致资源浪费。

案例演示

假设数据库中的应用存在大量并发查询操作，为了避免游标超限，可以适当提高open_cursors的值。我们可以通过如下命令来实现调整：

ALTER SYSTEM SET open_cursors = 2000 SCOPE=BOTH;

在实际操作中，可以通过监控系统中并发查询的数量，来逐步调整游标数量上限，以确保不会引发游标过多的错误。

1.2 session_cached_cursors：会话缓存游标数量

session_cached_cursors参数决定了数据库为每个会话缓存的游标数量。通过缓存游标，Oracle可以减少频繁的游标解析操作，从而提升性能，特别是在相同SQL查询被频繁调用的场景下。

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假设某个系统中的会话频繁使用相同的SQL查询语句，可以通过增大session_cached_cursors的值，提升游标的缓存命中率：

ALTER SYSTEM SET session_cached_cursors = 300 SCOPE=BOTH;

这个设置可以显著减少数据库系统的游标解析负担，提升查询的响应速度。

1.3 pga_aggregate_target与sga_target：内存分配优化

pga_aggregate_target参数用于设置程序全局区（PGA）的目标内存大小，而sga_target则用于配置系统全局区（SGA）的内存大小。这两者决定了Oracle数据库在运行时所使用的内存资源配比。合理设置这两个参数，可以确保数据库高效运行，避免出现内存不足或资源浪费的情况。

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假设我们有一台服务器，物理内存为16GB。在数据库实例运行时，可能需要配置4GB用于PGA，8GB用于SGA，剩余内存用于操作系统。可以使用以下命令进行配置：

ALTER SYSTEM SET pga_aggregate_target = 4G SCOPE=BOTH;
ALTER SYSTEM SET sga_target = 8G SCOPE=BOTH;

这些设置确保了数据库在内存使用上的优化，使系统能够更好地应对复杂查询和高并发请求。

二、内存管理模式的选择与调优

Oracle提供了两种内存管理模式，分别为自动内存管理（Automatic Memory Management, AMM）和手动内存管理。不同的内存管理模式，适用于不同的应用场景，选择合适的内存管理方式可以大大提升数据库的性能。

2.1 自动内存管理（AMM）

自动内存管理模式允许Oracle数据库自行调整PGA和SGA的大小，数据库会根据当前的负载情况和可用资源，动态分配内存。AMM适合大多数情况下的应用，尤其是当数据库管理员不想频繁手动调整内存设置时，自动模式能够提供很好的平衡。

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如果我们希望在一台具有16GB内存的服务器上使用自动内存管理，可以通过如下设置：

ALTER SYSTEM SET memory_target = 12G SCOPE=BOTH;
ALTER SYSTEM SET memory_max_target = 12G SCOPE=BOTH;

通过设置memory_target和memory_max_target，Oracle将自动分配PGA和SGA的大小，确保内存利用的动态最优。

2.2 手动内存管理

在某些高性能要求的应用场景下，自动内存管理的分配方式可能无法满足精细化的性能需求。在这种情况下，可以选择手动内存管理模式，通过手动配置PGA和SGA来控制内存分配。

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手动管理内存时，我们可以根据实际的业务场景，分别设置PGA和SGA的大小。例如，在一个需要处理大量并行查询的数据库中，我们可以配置PGA为更大的值，以便充分利用并行操作的优势：

ALTER SYSTEM SET pga_aggregate_target = 6G SCOPE=BOTH;
ALTER SYSTEM SET sga_target = 6G SCOPE=BOTH;

手动管理模式适用于对内存需求精确控制的场景，例如大型数据仓库和高并发的应用环境。

三、数据库字符集的选择与转换

字符集决定了数据库如何存储和显示数据，特别是当系统需要支持多种语言时，选择合适的字符集显得尤为重要。选择错误的字符集可能会导致数据无法正确存储或显示。字符集的选择通常在数据库创建时就已经决定，但在某些情况下，可能需要进行字符集的转换。

3.1 常用字符集

在创建数据库时，需要根据具体的业务场景来选择字符集。以下是几种常见的字符集：

• AL32UTF8：适合多语言存储，支持几乎所有的字符集编码，特别适合全球化的应用程序。
• WE8MSWIN1252：适合只需要处理西方语言的场景，如英语、德语、法语等。

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创建数据库时，可以通过以下命令设置字符集为AL32UTF8：

CREATE DATABASE exampledb
  CHARACTER SET AL32UTF8
  NATIONAL CHARACTER SET AL16UTF16;

这种设置能确保数据库支持多种语言的存储和检索，适合全球化运营的企业或应用。

3.2 字符集转换

在某些情况下，业务需求发生了变化，可能需要将数据库字符集从一个字符集转换为另一个字符集。比如从WE8MSWIN1252转换为AL32UTF8。这种转换是复杂且耗时的操作，尤其是在生产环境中进行时，需要极大的谨慎。

可以使用Oracle提供的CSSCAN工具对数据库进行字符集扫描，分析转换可能会遇到的问题，随后使用CSALTER工具完成转换。

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字符集转换的具体步骤：

csscan FULL=Y TOCHAR=AL32UTF8 FROMCHAR=WE8MSWIN1252

扫描完成后，确认没有问题，再进行转换：

ALTER DATABASE CHARACTER SET AL32UTF8;

四、日志模式的选择：归档与非归档模式的影响

日志模式的选择决定了数据库的恢复能力和数据安全性。Oracle数据库可以运行在归档模式（ARCHIVELOG）和非归档模式（NOARCHIVELOG）下。

4.1 归档模式（ARCHIVELOG）

在归档模式下，所有的日志文件都会被归档，允许数据库在发生故障时通过日志进行完整恢复。这对于生产环境是必不可少的，因为它确保了即使数据库发生严重崩溃，也可以恢复到故障前的状态。

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开启归档模式的命令：

SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP MOUNT;
ALTER DATABASE ARCHIVELOG;
ALTER DATABASE OPEN;

归档模式适合于需要严格数据保护和高度可恢复性的系统环境。

4.2 非归档模式（NOARCHIVELOG）

在非归档模式下，Oracle不会保存重做日志文件的备份，因此一旦

数据库出现故障，只能恢复到最后一次备份时的状态。这种模式适合对数据恢复要求不高的开发环境或测试环境。

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禁用归档模式的步骤：

SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP MOUNT;
ALTER DATABASE NOARCHIVELOG;
ALTER DATABASE OPEN;

在非归档模式下，备份策略尤为重要，因为只有通过定期的全备份，才能减少数据丢失的风险。

五、延伸讨论：监控与调整

数据库在实际运行过程中，还需要根据负载的变化进行不断的调整和优化。通过Oracle的AWR报告（Automatic Workload Repository）和OEM（Oracle Enterprise Manager），管理员可以定期监控数据库的性能表现，查看资源的使用情况、查询的执行效率，以及可能出现的瓶颈。

5.1 AWR报告

AWR报告能够详细记录数据库的工作负载情况，并生成每个时间段的性能数据。通过分析AWR报告，管理员可以了解哪些SQL语句执行缓慢，哪些资源使用过度，从而针对性地进行优化。

5.2 OEM工具

OEM工具提供了图形化界面，方便管理员实时监控数据库的运行情况。通过OEM，管理员可以直观地查看CPU、内存、磁盘IO等资源的使用情况，快速响应系统中的异常情况。

结语

通过本期的学习，我们深入探讨了Oracle数据库初始化配置中的高级参数设置、内存管理模式的选择与优化、字符集配置以及日志模式的选择。这些内容对于数据库的性能优化、资源管理和数据安全性至关重要。

下期我们将进入一个更具实战意义的主题——SQL语言基础。这部分内容将帮助大家掌握数据库操作语言的基础语法，为日后的数据库应用打下扎实的基础。敬请期待！

参考文献：

• Oracle官方文档
• 数据库优化与调优指南