一、五类文件，五种命

这个排序很反直觉： 最不显眼的控制文件最要命（它才几 MB），最大的数据文件反而最好救。 原因很简单：控制文件描述「库是什么」，没有它实例就不知道去哪儿找数据； 数据文件描述「数据是什么」，有备份就能重建。

二、控制文件为什么最要命

它里面记着： 数据文件清单、重做日志清单、当前日志序列号、数据库名、创建时间、归档模式、检查点信息。 所以它必须是多份的。Oracle 默认就给你放两三份（control_files 参数里列几个就有几份）， 写在不同的盘上，一份坏了用另一份。 第 7.1 节会讲怎么加、怎么恢复。 它还是个二进制小文件，通常只有几 MB——但它是唯一一个「丢了就得重建整个库」的文件。

三、重做日志：循环使用的账本

日志不是一个文件写到底，是一组文件轮流写。写满一个就切到下一个（日志切换）， 切过去的那个如果开了归档，就拷一份出去留着。 所以日志的容量决定了「能回退多久」： 只有三组日志、每组 50 MB，写得又快，可能十分钟就转一圈—— 转一圈之后最早的日志就被覆盖了，那之前的改动就救不回来了。 这就是为什么生产库要开归档模式（7.3 节）： 归档之后，被覆盖的日志已经在别处存了一份，随时能拿回来重做。

四、参数文件：spfile 优先于 pfile

pfile 是文本，能拿记事本改，改完要重启； spfile 是二进制，只能 alter system 改，改完能立刻生效（看 scope）。 两者都存在时用 spfile。 这是「改了参数不生效」最常见的原因——改的是 initORCL.ora，系统读的是 spfileORCL.ora。 它们之间能互相生成：create pfile from spfile; 和 create spfile from pfile;。 spfile 坏了、库起不来的时候，这条命令是救命的那一步。

五、动手 Demo：在 SQLite 上找这五类文件的对应物

SQLite 只有一种文件：主库文件。 但它切到 WAL 模式后会多出两个，这三个文件正好把「数据文件／重做日志／共享内存」演全了。 控制文件它没有单独的，塞在文件头里——这一篇会直接把文件头那几十个字节读出来给你看。

import os, sqlite3

f = sqlite3.connect('phys.db')
f.execute('CREATE TABLE t (id INTEGER PRIMARY KEY, v TEXT)')
f.executemany('INSERT INTO t VALUES (?,?)', [(i, 'x' * 30) for i in range(1, 200)])
f.commit()
os.listdir('.')                  # ['phys.db']：只有一个文件

# 切成预写日志模式，多出 -wal 与 -shm
f.execute('PRAGMA journal_mode=WAL').fetchone()
f.execute("INSERT INTO t VALUES (999,'wal test')")
f.commit()
os.listdir('.')                  # phys.db / phys.db-wal / phys.db-shm
os.path.getsize('phys.db-wal')   # WAL 攒了多少改动

# 控制文件：SQLite 把它塞在文件头里
head = open('phys.db','rb').read(100)
int.from_bytes(head[16:18], 'big')   # 页大小 4096
int.from_bytes(head[28:32], 'big')   # 页数

实跑输出：

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第八课：物理存储结构——盘上到底有哪几类文件
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  **逻辑结构讲「怎么组织」，物理结构讲「盘上放了什么」。**
  **Oracle 的库由五类文件组成，各有各的活，少一个都起不来。**


  五类文件各管一件事
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  SQL> select name, job from fl
  NAME                  JOB
  -----------------------------------------------------------
  数据文件 .dbf         存表、索引的真实数据
  控制文件 .ctl         记库的骨架：有哪些数据文件、日志、SCN
  重做日志 .log         记「改了什么」，用于恢复与重做
  参数文件 spfile/pfile 启动时按它分配内存、定行为
  密码/警告/跟踪文件    账号口令、运行告警、会话跟踪
  已选择 5 行
  **重要程度排个序：**
  **控制文件最要命**（没了库就不知道自己是啥）、**重做日志其次**（没了最近的改动就丢了）、
  **数据文件反而最好救**（有备份加日志就能重做）。

  在 SQLite 上找对应的文件
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  **默认 journal 模式（回滚日志）**
    phys.db               16384 字节


  切成 WAL 模式，多出两个文件
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  `PRAGMA journal_mode=WAL` → **wal**
  **WAL 模式（预写日志）**
    phys.db               16384 字节
    phys.db-shm           32768 字节
    phys.db-wal            4152 字节

  **`-wal` 就是重做日志的对应物：**
  **改动先写进它，再慢慢合并回主文件。**  **`-shm` 是共享内存索引，给多进程读 WAL 用的。**
  **看大小就知道 WAL 攒了多少改动**——
  **Oracle 的 `v$log` 看的是同一件事：当前日志组写了多少、什么时候该切换。**

  控制文件在 SQLite 里是哪一段
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  **SQLite 没有单独的控制文件，它把「库的骨架」写在第 1 页的文件头里：**
  **页大小、页数、schema 版本号、编码、文件变更计数。**
  文件头前 16 字节（十六进制）：**53514c69746520666f726d6174203300**
  第 16～17 字节是页大小（大端）：**4096**
  第 28～31 字节是页数：**4**
  **这三个数就相当于「控制文件里记的那点事」：块多大、库多大、结构什么样。**
  **只不过 Oracle 把它单独存成文件、还给你多路复用（7.1 节讲），SQLite 直接塞在数据文件的头里。**

默认模式（rollback journal）下只有一个 .db 文件， 写的时候才临时出现一个 -journal，提交完就删掉。 这也是一种日志，只是用完即弃。 切成 WAL 之后多出 -wal 和 -shm： -wal 是预写日志（改动先写它，再慢慢合并回主库）， -shm 是给多进程读 WAL 用的共享内存索引。 对应 Oracle：-wal 像重做日志，-shm 像 SGA 里的一块。 -wal 的大小就是「还没合并的改动有多少」——这个数会周期性回落（合并完就截断）。 Oracle 的 v$log 看的是同一件事：当前日志组写了多少。 文件头那三个数值得记： 前 16 字节是 SQLite format 3\0（魔数），第 16～17 字节是页大小，第 28～31 字节是页数。 Oracle 把这类信息单独存成控制文件，还给你多路复用；SQLite 图省事，直接写进数据文件第一页。

30 秒实验

1. 把 journal_mode 切回 delete， 再看目录——-wal 和 -shm 会自动消失。这说明它们是「模式带来的」，不是「库自带的」。
2. 往 t 里插 5000 行，再看 -wal 的大小。 它会涨得很大——这就是「日志攒着没合并」，对应 Oracle 里日志组快写满、要切换了。
3. 用 dbstat（如果编进去了）或 page_count 估一下主库文件的实际数据占比，和文件大小比一比。 文件通常比数据大——因为空闲页留在里面没还。

常见误区

1. 以为删掉 .dbf 只是少一张表。 那是整个表空间的数据， 而且控制文件里还记着它——库会起不来，报 ORA-01157。
2. 以为日志文件可以随便删。 删当前日志组，实例直接崩； 删未归档的旧日志，那段时间的改动永远救不回来。
3. 改了参数不生效，就去改 pfile。 先 show parameter spfile 看一眼， 系统在用 spfile 的话，改 pfile 一点用都没有。

下一篇看「算」的那一半：SGA、PGA、前后台进程。 我会自己写一个 128 块的模拟盘加 LRU 缓存，把「缓冲池命中率」从一句口号量成一条曲线。

• ☐ （本篇完，下一篇 2.4 Oracle 服务器结构）

相关笔记

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