Oracle数据库教程该怎么学？-杰瑞科技汇

Oracle 数据库综合教程

第一部分：Oracle 基础入门
- 1 什么是 Oracle 数据库？
- 2 为什么选择 Oracle？（特点与优势）
- 3 Oracle 数据库体系结构概览
- 4 安装与配置 Oracle 数据库
- 5 连接到 Oracle 数据库
第二部分：SQL 语言核心
- 1 SQL 简介
- 2 数据定义语言
- 3 数据操纵语言
- 4 数据查询语言 - SELECT 语句详解
- 5 事务控制语言
第三部分：数据库对象管理
- 1 表
- 2 约束
- 3 视图
- 4 索引
- 5 序列
- 6 同义词
第四部分：PL/SQL 编程
- 1 PL/SQL 简介
- 2 PL/SQL 块结构
- 3 变量与数据类型
- 4 控制结构
- 5 异常处理
- 6 游标
- 7 存储过程与函数
第五部分：高级主题与性能优化
- 1 索引与性能
- 2 分区表
- 3 用户与权限管理
- 4 数据库备份与恢复

第一部分：Oracle 基础入门

1 什么是 Oracle 数据库？

Oracle Database，简称 Oracle，是由 Oracle Corporation（甲骨文公司）开发的一款关系型数据库管理系统，它是目前世界上市场占有率最高的商业数据库之一，以其高性能、高可靠性、高安全性和强大的功能而闻名，广泛应用于金融、电信、政府、大型企业等核心业务系统。

2 为什么选择 Oracle？（特点与优势）

高性能与可扩展性：通过先进的内存管理、并行查询等技术,能处理海量数据和高并发请求。
高可靠性：提供强大的数据保护机制，如 RAC (Real Application Clusters)，确保系统 24x7 不间断运行。
高安全性：提供细粒度的访问控制、数据加密、审计等企业级安全功能。
完整的产品生态：提供从数据库、中间件到应用软件的一整套解决方案。
标准化与兼容性：遵循 SQL 和 ANSI/ISO 标准,同时提供了丰富的扩展功能。

3 Oracle 数据库体系结构概览

理解 Oracle 的核心组件是学习的关键：

实例：一组后台进程和内存结构的集合，负责管理数据库，一个数据库可以有多个实例（如 RAC 环境）。
- SGA (System Global Area)：系统全局区，是实例共享的内存区域，包含数据缓冲区、共享池、日志缓冲区等。
- 后台进程：如 PMON (进程监控进程)、SMON (系统监控进程)、DBWn (数据库写进程)、LGWR (日志写进程) 等,负责处理各种任务。
数据库：存储在物理磁盘上的数据文件、控制文件、重做日志文件等的集合。
- 数据文件：存储实际的数据和索引。
- 控制文件：记录数据库的物理结构信息，是数据库启动的“钥匙”。
- 重做日志文件：记录所有对数据库的更改,用于故障恢复。

简单比喻：实例 像是“公司”的管理层（大脑和决策中心），而 数据库 则是公司的“仓库和账本”（实际资产），管理层（实例）通过读写账本（数据库文件）来管理公司。

4 安装与配置 Oracle 数据库

对于初学者，推荐使用 Oracle Database Express Edition (XE)，它是免费且功能齐全的版本,非常适合学习和开发。

安装步骤 (以 XE 为例):

下载：从 Oracle 官网下载适用于您操作系统的 Oracle Database XE 安装包。
安装：双击安装包，按照向导进行安装，安装过程中会提示设置 SYS 和 SYSTEM 用户的密码,请务必记住。
配置：安装完成后，系统会自动启动数据库服务，可以通过 Windows 的服务管理器或 Linux 的 systemctl 命令查看 OracleXETNSListener 和 OracleServiceXE 的状态。

5 连接到 Oracle 数据库

有多种方式可以连接到 Oracle 数据库：

*SQLPlus**：Oracle 自带的命令行工具，是学习和执行 SQL 的基础。
- 启动：在命令行中输入 sqlplus / as sysdba 以管理员身份登录，或 sqlplus username/password@service_name 以普通用户身份登录。
- 服务名：安装 XE 时，默认的服务名通常是 XE。
SQL Developer：Oracle 提供的免费图形化客户端，功能强大,推荐使用。
- 下载与安装：从官网下载并安装。
- 配置连接：
  - 打开 SQL Developer，点击左上角的 "+" 号新建连接。
  - 连接名称：自定义（如 MyOracleXE）。
  - 用户名：system (或其他你创建的用户)。
  - 密码：你在安装时设置的密码。
  - 角色：默认 Default。
  - 连接标识符：XE (这是 XE 的服务名)。
  - 点击 "Test" 测试连接,成功后保存并连接。

第二部分：SQL 语言核心

SQL (Structured Query Language) 是与 Oracle 数据库交互的标准语言。

1 SQL 简介

SQL 主要分为四类：

DDL (Data Definition Language)：定义数据库结构。
DML (Data Manipulation Language)：操作数据。
DQL (Data Query Language)：查询数据（通常被认为是 DML 的一部分）。
TCL (Transaction Control Language)：控制事务。

2 数据定义语言

创建表

CREATE TABLE employees (
    employee_id   NUMBER(6) PRIMARY KEY,
    first_name    VARCHAR2(20),
    last_name     VARCHAR2(25),
    email        VARCHAR2(25),
    hire_date    DATE,
    job_id       VARCHAR2(10),
    salary       NUMBER(8, 2)
);

修改表结构

-- 添加一列
ALTER TABLE employees ADD (department_id NUMBER(4));
-- 修改列的数据类型
ALTER TABLE employees MODIFY (first_name VARCHAR2(50));

删除表
```
DROP TABLE employees;
```

3 数据操纵语言

插入数据

INSERT INTO employees (employee_id, first_name, last_name, email, hire_date, job_id, salary)
VALUES (1001, 'John', 'Doe', 'john.doe@example.com', TO_DATE('2025-01-15', 'YYYY-MM-DD'), 'IT_PROG', 6000);

更新数据

UPDATE employees
SET salary = 6500
WHERE employee_id = 1001;

删除数据

DELETE FROM employees WHERE employee_id = 1001;

4 数据查询语言 - `SELECT` 语句详解

这是 SQL 中最核心、最复杂的部分。

SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition
GROUP BY column1, column2, ...
HAVING group_condition
ORDER BY column1 ASC|DESC;

示例：

假设我们有一个 employees 表。

-- 1. 查询所有员工姓名和薪资
SELECT first_name, salary FROM employees;
-- 2. 查询薪资大于 5000 的员工
SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;
-- 3. 查询每个部门的员工人数
SELECT department_id, COUNT(*) AS employee_count
FROM employees
GROUP BY department_id;
-- 4. 查询员工人数超过 5 人的部门
SELECT department_id, COUNT(*) AS employee_count
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING COUNT(*) > 5;
-- 5. 按薪资降序排序，并限制只显示前 10 名
SELECT * FROM employees
ORDER BY salary DESC
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;

5 事务控制语言

事务是一个逻辑工作单元，它包含一个或多个 DML 操作，这些操作要么全部成功,要么全部失败。

COMMIT：提交事务,将更改永久保存到数据库。
ROLLBACK：回滚事务,撤销未提交的更改。
SAVEPOINT：在事务中设置一个保存点，可以回滚到这个点,而不是整个事务。

-- 开始一个事务（隐式）
UPDATE employees SET salary = 7000 WHERE employee_id = 1001;
-- 设置一个保存点
SAVEPOINT before_raise;
UPDATE employees SET salary = 7500 WHERE employee_id = 1002;
-- 如果发现第二个更新有问题，可以回滚到保存点
ROLLBACK TO before_raise;
-- 第一个更新仍然有效，第二个更新被撤销
-- 最后提交所有更改
COMMIT;

第三部分：数据库对象管理

1 表

表是数据库中存储数据的结构化集合，Oracle 表有多种类型，如堆表、索引组织表、分区表等。

2 约束

约束用于保证数据的完整性和一致性。

PRIMARY KEY：主键,唯一标识表中的每一行。
FOREIGN KEY：外键,用于建立两个表之间的引用关系。
UNIQUE：唯一约束，确保列中的值是唯一的（但可以为空）。
NOT NULL：非空约束，确保列不能有 NULL 值。
CHECK：检查约束,确保列中的值满足特定条件。

CREATE TABLE departments (
    department_id NUMBER(4) PRIMARY KEY,
    department_name VARCHAR2(30) NOT NULL
);
CREATE TABLE employees (
    employee_id NUMBER(6) PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR2(20),
    department_id NUMBER(4),
    CONSTRAINT fk_department FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id)
);

3 视图

视图是一个虚拟表，其结果集由存储的查询定义，它不存储数据,而是动态地从基表中检索数据。

用途：简化复杂查询、限制数据访问、提供数据的不同视角。

-- 创建一个视图，只显示 IT 部门的员工
CREATE VIEW it_employees_view AS
SELECT employee_id, first_name, last_name, salary
FROM employees
WHERE department_id = (SELECT department_id FROM departments WHERE department_name = 'IT');
-- 像查询普通表一样使用视图
SELECT * FROM it_employees_view;

4 索引

索引是一种用于快速查询数据的数据库对象，它类似于书的目录，可以极大地提高查询速度，但会降低 INSERT, UPDATE, DELETE 的速度,并占用存储空间。

-- 在 last_name 列上创建索引
CREATE INDEX idx_employees_lastname ON employees(last_name);

5 序列

序列用于生成唯一的、连续的数字,通常用作主键。

-- 创建一个序列
CREATE SEQUENCE employees_seq
START WITH 1001
INCREMENT BY 1
NOCACHE;
-- 使用序列
INSERT INTO employees (employee_id, first_name, ...)
VALUES (employees_seq.NEXTVAL, 'Jane', ...);

6 同义词

同义词是数据库对象（如表、视图、序列）的别名，它可以简化对象名称的引用,或者隐藏对象的实际所有者。

-- 为 employees 表创建一个公共同义词
CREATE PUBLIC SYNONYM emp FOR hr.employees;
-- 现在可以直接使用 emp 来访问 hr.employees 表
SELECT * FROM emp;

第四部分：PL/SQL 编程

PL/SQL (Procedural Language/SQL) 是 Oracle 对 SQL 的过程化扩展，它允许在数据库中编写存储过程、函数、触发器等程序。

1 PL/SQL 简介

PL/SQL 将 SQL 的数据操作能力和高级语言的过程化结构（如变量、循环、条件判断）结合在一起,使得在数据库内部进行复杂计算和逻辑处理成为可能。

2 PL/SQL 块结构

PL/SQL 程序由块组成,基本结构如下：

DECLARE
    -- 声明部分：定义变量、游标等
    v_emp_name VARCHAR2(100);
BEGIN
    -- 执行部分：包含 SQL 语句和 PL/SQL 逻辑
    SELECT first_name INTO v_emp_name FROM employees WHERE employee_id = 1001;
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_emp_name);
EXCEPTION
    -- 异常处理部分：处理执行过程中可能出现的错误
    WHEN NO_DATA_FOUND THEN
        DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee not found.');
END;
/

注意：要在 SQL Developer 或 SQL*Plus 中看到 DBMS_OUTPUT.PUT_LINE 的输出，需要先执行 SET SERVEROUTPUT ON;。

3 变量与数据类型

PL/SQL 变量必须在 DECLARE 部分声明。

DECLARE
    v_num NUMBER := 10;        -- 初始化
    v_name VARCHAR2(50);
    v_date DATE := SYSDATE;    -- 使用系统当前日期
BEGIN
    -- ...
END;
/

4 控制结构

IF-THEN-ELSIF-ELSE

IF v_salary > 10000 THEN
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('High earner');
ELSIF v_salary > 5000 THEN
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Medium earner');
ELSE
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Low earner');
END IF;

LOOP

v_counter := 1;
LOOP
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_counter);
    v_counter := v_counter + 1;
    EXIT WHEN v_counter > 5;
END LOOP;

FOR LOOP

FOR i IN 1..5 LOOP
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(i);
END LOOP;

5 异常处理

使用 EXCEPTION 块来捕获和处理运行时错误。

DECLARE
    v_salary employees.salary%TYPE;
BEGIN
    SELECT salary INTO v_salary FROM employees WHERE employee_id = 9999; -- 假设此ID不存在
EXCEPTION
    WHEN NO_DATA_FOUND THEN
        DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('错误：找不到该员工。');
    WHEN TOO_MANY_ROWS THEN
        DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('错误：查询返回了多行数据。');
    WHEN OTHERS THEN
        DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('发生未知错误: ' || SQLERRM);
END;
/

6 游标

游标用于处理查询返回的多行数据，它像一个指针,指向结果集的当前行。

显式游标

DECLARE
    CURSOR c_employees IS
        SELECT first_name, salary FROM employees WHERE department_id = 10;
    v_name employees.first_name%TYPE;
    v_sal employees.salary%TYPE;
BEGIN
    OPEN c_employees; -- 打开游标
    LOOP
        FETCH c_employees INTO v_name, v_sal; -- 获取一行数据
        EXIT WHEN c_employees%NOTFOUND; -- 当没有更多数据时退出
        DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Name: ' || v_name || ', Salary: ' || v_sal);
    END LOOP;
    CLOSE c_employees; -- 关闭游标
END;
/

7 存储过程与函数

存储过程：执行特定任务的 PL/SQL 块，没有返回值（但可以通过 OUT 参数返回）。

CREATE OR REPLACE PROCEDURE give_raise (
    p_emp_id IN NUMBER,
    p_raise_amount IN NUMBER
) AS
BEGIN
    UPDATE employees
    SET salary = salary + p_raise_amount
    WHERE employee_id = p_emp_id;
    COMMIT;
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Raise given to employee ' || p_emp_id);
END give_raise;
/
-- 调用存储过程
EXECUTE give_raise(1001, 500);

函数：返回一个值的 PL/SQL 块。

CREATE OR REPLACE FUNCTION get_employee_name (
    p_emp_id IN NUMBER
) RETURN VARCHAR2 AS
    v_name employees.first_name%TYPE;
BEGIN
    SELECT first_name INTO v_name FROM employees WHERE employee_id = p_emp_id;
    RETURN v_name;
END get_employee_name;
/
-- 调用函数
SELECT get_employee_name(1001) FROM DUAL;

第五部分：高级主题与性能优化

1 索引与性能

B-Tree 索引：最常用的索引类型，适合高基数（值唯一性高）的列。
位图索引：适合低基数（值重复性高，如性别、状态）的列,常用于数据仓库。
索引策略：在 WHERE 子句、JOIN 条件和 ORDER BY 子句中经常使用的列上创建索引，但索引不是越多越好,过多的索引会降低写操作性能。

2 分区表

当表非常大时（例如数亿行），可以将表按某种规则（如范围、列表、哈希）分割成多个更小的、更易于管理的部分,这就是分区。

优点：查询性能大幅提升（可以只扫描特定分区）、维护操作（如备份、归档）更灵活、数据加载更快。

-- 创建一个按范围分区的表
CREATE TABLE sales (
    sale_id NUMBER,
    sale_date DATE,
    amount NUMBER
)
PARTITION BY RANGE (sale_date) (
    PARTITION sales_q1_2025 VALUES LESS THAN (TO_DATE('01-APR-2025', 'DD-MON-YYYY')),
    PARTITION sales_q2_2025 VALUES LESS THAN (TO_DATE('01-JUL-2025', 'DD-MON-YYYY')),
    PARTITION sales_q3_2025 VALUES LESS THAN (TO_DATE('01-OCT-2025', 'DD-MON-YYYY')),
    PARTITION sales_q4_2025 VALUES LESS THAN (TO_DATE('01-JAN-2025', 'DD-MON-YYYY'))
);

3 用户与权限管理

创建用户

CREATE USER my_user IDENTIFIED BY my_password;

授予权限

-- 授予连接数据库的权限
GRANT CONNECT TO my_user;
-- 授予创建会话和表的权限
GRANT CREATE SESSION, CREATE TABLE TO my_user;

授予对象权限

-- 允许 my_user 查询 hr.employees 表
GRANT SELECT ON hr.employees TO my_user;

撤销权限

REVOKE SELECT ON hr.employees FROM my_user;

4 数据库备份与恢复

这是数据库管理员的核心职责，Oracle 提供了多种备份和恢复方法。

RMAN (Recovery Manager)：Oracle 的专用备份和恢复工具，功能强大,是生产环境的首选。
导出/导入：使用 expdp (Data Pump Export) 和 impdp (Data Pump Import) 工具，这主要用于逻辑备份、数据迁移或表空间传输，不适合大型数据库的完整灾难恢复。
```
# 示例：导出整个数据库
expdp system/password DIRECTORY=dpump_dir DUMPFILE=full_db.dmp FULL=Y
```

学习资源推荐

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书籍：
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- 《Oracle PL/SQL Programming》: Steven Feuerstein 著，PL/SQL 编程的“圣经”。
社区与论坛：
- Oracle Community
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Oracle数据库教程该怎么学？