Oracle 19c入门学习教程，从入门到精通， Oracle 表空间与数据文件管理详解(9）

Oracle 表空间与数据文件管理详解

本章系统讲解 Oracle 数据库中 表空间（Tablespace） 与 数据文件（Datafile） 的结构、关系及管理方法，涵盖 永久表空间、撤销表空间、临时表空间 的创建、维护与优化，是数据库存储架构设计和性能调优的核心内容。

一、环境准备与前提条件

1. 安装要求

已安装 Oracle Database Enterprise/Standard Edition（如 19c/21c）
具备 SYSDBA 权限
操作系统有足够磁盘空间（建议 /u01, /u02 等挂载点）

2. 连接数据库

bash 复制代码

su - oracle
sqlplus / as sysdba
SQL> STARTUP;  -- 若未启动

二、表空间与数据文件的关系

概念	说明
表空间（Tablespace）	逻辑存储单元，包含一个或多个数据文件
数据文件（Datafile）	物理文件（.dbf），存储实际数据
关系	1 个表空间 → N 个数据文件 1 个数据文件 → 仅属于 1 个表空间

✅ 设计原则：

将不同应用的数据分离到不同表空间

I/O 密集型表空间使用独立磁盘

三、Oracle 默认表空间

1. SYSTEM 表空间

作用：存储数据字典（如 DBA_TABLES）、系统回滚段等
特点

：
- 创建数据库时自动创建
- 禁止存放用户对象
- 必须处于 ONLINE 状态

2. SYSAUX 表空间

作用：辅助 SYSTEM，存放 OEM、AWR、Statspack 等工具数据
优势：减轻 SYSTEM 负担，提高可维护性

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-- 查看默认表空间
SELECT property_name, property_value 
FROM database_properties 
WHERE property_name LIKE '%DEFAULT%';

输出示例：

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PROPERTY_NAME                PROPERTY_VALUE
---------------------------  --------------
DEFAULT_PERMANENT_TABLESPACE USERS
DEFAULT_TEMP_TABLESPACE      TEMP

四、创建表空间

1. 基本语法

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CREATE TABLESPACE tablespace_name
DATAFILE 'file_path' SIZE size
[ AUTOEXTEND ON NEXT increment MAXSIZE max_size ]
[ EXTENT MANAGEMENT { LOCAL | DICTIONARY } ]
[ SEGMENT SPACE MANAGEMENT { AUTO | MANUAL } ];

2. 通过本地化管理方式创建（推荐）

本地管理表空间（LMT）：使用位图管理区（Extent），性能优于字典管理。

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-- 创建本地管理表空间（默认）
CREATE TABLESPACE tbs_app
DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/tbs_app01.dbf'
SIZE 500M
AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 2G
EXTENT MANAGEMENT LOCAL;  -- 显式指定（实际为默认）

✅ 优势：避免递归 SQL，减少争用。

3. 通过段空间管理方式创建

SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO：使用位图管理段内空间（推荐）
MANUAL：使用 空闲列表（Freelist）（旧方式，不推荐）

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-- 创建自动段空间管理表空间（ASSM）
CREATE TABLESPACE tbs_user
DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/tbs_user01.dbf'
SIZE 1G
EXTENT MANAGEMENT LOCAL
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;  -- 默认值

💡 ASSM 自动处理并发插入，避免"缓冲区忙等待"。

4. 创建非标准块表空间

Oracle 默认块大小由 DB_BLOCK_SIZE 决定（通常 8KB）。

可创建 2KB、16KB、32KB 等非标准块表空间（需先设置 DB_nK_CACHE_SIZE）。

步骤1：设置缓存池

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-- 设置 16KB 缓存池（动态）
ALTER SYSTEM SET db_16k_cache_size = 100M;

步骤2：创建非标准块表空间

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CREATE TABLESPACE tbs_large_block
DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/tbs_large01.dbf'
SIZE 500M
BLOCKSIZE 16K;  -- 必须匹配已配置的缓存池

📌 适用场景：数据仓库大行表、LOB 存储。

5. 建立大文件表空间（Bigfile Tablespace）

特点：
- 仅含 1 个数据文件
- 文件最大可达 128TB（8KB 块）
- 适用于 超大数据库（VLDB）

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-- 创建大文件表空间
CREATE BIGFILE TABLESPACE tbs_big
DATAFILE '/u02/oradata/ORCL/tbs_big.dbf'
SIZE 10G
AUTOEXTEND ON NEXT 1G;

⚠️ 注意：不能与小文件表空间混用；RMAN 备份策略需调整。

五、维护表空间与数据文件

1. 设置默认表空间

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-- 设置数据库默认永久表空间
ALTER DATABASE DEFAULT TABLESPACE tbs_user;

-- 设置默认临时表空间
ALTER DATABASE DEFAULT TEMPORARY TABLESPACE temp_new;

新建用户若未指定 DEFAULT TABLESPACE，将使用此默认值。

2. 更改表空间状态

状态	作用	命令
ONLINE	正常访问	`ALTER TABLESPACE tbs_name ONLINE;`
OFFLINE	不可用（用于维护）	`ALTER TABLESPACE tbs_name OFFLINE;`
READ ONLY	只读（用于备份）	`ALTER TABLESPACE tbs_name READ ONLY;`
READ WRITE	恢复读写	`ALTER TABLESPACE tbs_name READ WRITE;`

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-- 示例：将表空间设为只读进行备份
ALTER TABLESPACE tbs_app READ ONLY;
-- ... 执行备份 ...
ALTER TABLESPACE tbs_app READ WRITE;

3. 重命名表空间

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-- 重命名（Oracle 10g+ 支持）
ALTER TABLESPACE tbs_old RENAME TO tbs_new;

✅ 优点：无需导出/导入数据。

4. 删除表空间

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-- 删除表空间及数据文件（谨慎！）
DROP TABLESPACE tbs_test INCLUDING CONTENTS AND DATAFILES;

⚠️ INCLUDING CONTENTS：删除所有对象

⚠️ AND DATAFILES：同时删除操作系统文件

5. 维护数据文件

(1) 添加数据文件

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ALTER TABLESPACE tbs_app
ADD DATAFILE '/u02/oradata/ORCL/tbs_app02.dbf'
SIZE 500M AUTOEXTEND ON;

(2) 调整数据文件大小

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-- 手动扩容
ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/tbs_app01.dbf' RESIZE 1G;

-- 开启自动扩展
ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/tbs_app01.dbf'
AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE UNLIMITED;

(3) 移动/重命名数据文件

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-- 1. OFFLINE 表空间
ALTER TABLESPACE tbs_app OFFLINE;

-- 2. 操作系统级移动文件
-- !mv /old/path/file.dbf /new/path/file.dbf

-- 3. 更新控制文件
ALTER DATABASE RENAME FILE '/old/path/file.dbf' TO '/new/path/file.dbf';

-- 4. ONLINE 表空间
ALTER TABLESPACE tbs_app ONLINE;

六、管理撤销表空间（Undo Tablespace）

1. 撤销表空间的作用

存储 DML 操作前的旧值（Before Image）
支持 回滚（ROLLBACK） 、读一致性（Read Consistency） 、闪回查询

2. 初始化参数

参数	说明
`UNDO_MANAGEMENT`	`AUTO`（自动）或 `MANUAL`（手动）
`UNDO_TABLESPACE`	指定当前撤销表空间
`UNDO_RETENTION`	保留时间（秒，默认 900）

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-- 查看参数
SHOW PARAMETER undo;

3. 基本操作

(1) 创建撤销表空间

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CREATE UNDO TABLESPACE undotbs2
DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/undotbs02.dbf'
SIZE 2G AUTOEXTEND ON;

(2) 切换撤销表空间

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-- 动态切换（无需重启）
ALTER SYSTEM SET undo_tablespace = undotbs2;

(3) 删除旧撤销表空间

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-- 确保未被使用
DROP TABLESPACE undotbs1 INCLUDING CONTENTS AND DATAFILES;

💡 监控撤销使用：

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SELECT tablespace_name, status, sum(bytes)/1024/1024 AS mb
FROM dba_undo_extents
GROUP BY tablespace_name, status;

七、管理临时表空间（Temporary Tablespace）

1. 临时表空间简介

存储 排序（ORDER BY）、哈希连接、临时表 的中间结果
数据在会话结束时自动清除
文件扩展名为 .tmp

2. 创建临时表空间

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-- 创建临时表空间
CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp_new
TEMPFILE '/u01/oradata/ORCL/temp_new01.dbf'
SIZE 500M AUTOEXTEND ON;

-- 设置为默认临时表空间
ALTER DATABASE DEFAULT TEMPORARY TABLESPACE temp_new;

⚠️ 注意：使用 TEMPFILE 而非 DATAFILE

3. 查询临时表空间信息

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-- 临时表空间及文件
SELECT tablespace_name, file_name, bytes/1024/1024 AS size_mb
FROM dba_temp_files;

-- 临时段使用情况
SELECT s.username, u.tablespace, u.extents, u.blocks
FROM v$session s, v$tempseg_usage u
WHERE s.saddr = u.session_addr;

4. 管理临时表空间组（Oracle 10g+）

允许多个临时表空间组成 组（Group），提高并发排序能力。

(1) 创建临时表空间组

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-- 创建时指定组
CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp1
TEMPFILE '/u01/oradata/ORCL/temp1.dbf' SIZE 500M
TABLESPACE GROUP temp_group;

CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp2
TEMPFILE '/u01/oradata/ORCL/temp2.dbf' SIZE 500M
TABLESPACE GROUP temp_group;

(2) 将用户分配到组

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-- 用户使用整个组
ALTER USER scott TEMPORARY TABLESPACE temp_group;

(3) 查看组信息

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SELECT * FROM dba_tablespace_groups;

八、综合性实战案例

案例：为 OLTP 系统设计高可用存储架构

需求：

创建专用应用表空间（本地管理 + ASSM）
配置独立撤销和临时表空间
设置自动扩展与监控
验证配置

步骤1：创建应用表空间

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-- 永久表空间
CREATE TABLESPACE tbs_oltp
DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/tbs_oltp01.dbf'
SIZE 2G
AUTOEXTEND ON NEXT 200M MAXSIZE 10G
EXTENT MANAGEMENT LOCAL
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

-- 添加第二数据文件（跨磁盘）
ALTER TABLESPACE tbs_oltp
ADD DATAFILE '/u02/oradata/ORCL/tbs_oltp02.dbf'
SIZE 2G AUTOEXTEND ON;

步骤2：创建撤销表空间

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CREATE UNDO TABLESPACE undotbs_oltp
DATAFILE '/u01/oradata/ORCL/undotbs_oltp.dbf'
SIZE 3G AUTOEXTEND ON;

-- 切换并设置保留时间
ALTER SYSTEM SET undo_tablespace = undotbs_oltp;
ALTER SYSTEM SET undo_retention = 1800;  -- 30分钟

步骤3：创建临时表空间组

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CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp_oltp1
TEMPFILE '/u01/oradata/ORCL/temp_oltp1.dbf'
SIZE 1G AUTOEXTEND ON
TABLESPACE GROUP temp_oltp_group;

CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp_oltp2
TEMPFILE '/u02/oradata/ORCL/temp_oltp2.dbf'
SIZE 1G AUTOEXTEND ON
TABLESPACE GROUP temp_oltp_group;

-- 设置为默认
ALTER DATABASE DEFAULT TEMPORARY TABLESPACE temp_oltp_group;

步骤4：创建用户并分配表空间

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CREATE USER app_user IDENTIFIED BY secure_password
DEFAULT TABLESPACE tbs_oltp
TEMPORARY TABLESPACE temp_oltp_group
QUOTA UNLIMITED ON tbs_oltp;

GRANT CONNECT, RESOURCE TO app_user;

步骤5：验证配置

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-- 表空间列表
SELECT tablespace_name, contents, status FROM dba_tablespaces;

-- 数据文件分布
SELECT tablespace_name, file_name, bytes/1024/1024 AS size_mb
FROM dba_data_files
WHERE tablespace_name LIKE '%OLTP%'
UNION ALL
SELECT tablespace_name, file_name, bytes/1024/1024
FROM dba_temp_files
ORDER BY 1;

-- 撤销表空间状态
SHOW PARAMETER undo_tablespace;

步骤6：测试临时空间使用

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-- 以 app_user 登录
CONNECT app_user/secure_password

-- 执行大排序（触发临时段）
SELECT * FROM (
  SELECT object_id, object_name
  FROM all_objects
  ORDER BY object_name
)
WHERE ROWNUM <= 10000;

九、总结

表空间类型	关键命令	最佳实践
永久表空间	`CREATE TABLESPACE` `ADD DATAFILE`	LMT + ASSM，多数据文件跨磁盘
撤销表空间	`CREATE UNDO TABLESPACE` `ALTER SYSTEM SET undo_tablespace`	独立表空间，合理设置 `UNDO_RETENTION`
临时表空间	`CREATE TEMPORARY TABLESPACE` `TABLESPACE GROUP`	使用组提升并发排序性能

💡 黄金法则：

绝不使用 SYSTEM/SYSAUX 存放用户数据

所有表空间启用 AUTOEXTEND（设上限）

定期监控空间使用（DBA_FREE_SPACE）

掌握本章内容，即可构建高性能、高可用的 Oracle 存储体系，为业务系统提供坚实基础。