Oracle 体系结构（10）—— Oracle 数据库的启动过程详解
Oracle 数据库的启动分为三个阶段：
shutdown —> nomount —> mount —> open
一、启动数据库到 nomount 阶段
数据库启动到 nomount 阶段时，将启动数据库实例， 读取参数文件，写审计文件和警报日志，不加载数据库。因此，数据库启动到 nomount 阶段需要有正确的参数文件，需要正确的审计目录（由参数 audit_file_dest 指定）和跟踪文件目录（由 BACKGROUND_DUMP_DEST 参数指定）。
数据库从关闭状态启动到 nomount 状态会执行如下操作：
（1）按如下顺序读取初始化参数文件：spfile<ORACLE_SID>.ora —> spfile.ora —> init<ORACLE_SID>.ora
（2）分配SGA、启动后台进程；
（3）启动警报日志文件（alert_<ORACLE_SID>.log）和跟踪文件。
在 nomount 阶段可以进行如下操作：
（1）可以修改参数；
（2）可以查看内存和后台进程的信息；
（3）可以创建数据库；
（4）可以重建控制文件。
启动数据库到 nomount 阶段的方法如下：
-- shutdown --> nomount
-- startup nomount
SQL> startup nomount
ORACLE instance started.
Total System Global Area 835104768 bytes
Fixed Size 2257840 bytes
Variable Size 603982928 bytes
Database Buffers 226492416 bytes
Redo Buffers 2371584 bytes
SQL> select status from v$instance;
STATUS
------------
STARTED
查看警告日志关于 startup nomount 的信息：
[oracle@rac1 trace]$ cat alert_orcl1.log
........
Starting up:
Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.4.0 - 64bit Production
With the Partitioning, Real Application Clusters, OLAP, Data Mining
and Real Application Testing options.
ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/db_1
System name: Linux
Node name: rac1
Release: 2.6.32-431.el6.x86_64
Version: #1 SMP Fri Nov 22 03:15:09 UTC 2013
Machine: x86_64
VM name: VMWare Version: 6
Using parameter settings in server-side pfile /u01/app/oracle/product/11.2.0/db_1/dbs/initorcl1.ora
System parameters with non-default values:
processes = 150
spfile = "+DATA/orcl/spfileorcl.ora"
memory_target = 800M
control_files = "+DATA/orcl/controlfile/control_file01.ctl"
control_files = "+BAK/orcl/controlfile/control_file02.ctl"
control_files = "+BAK/ctl_files/control_file03.ctl"
db_block_size = 8192
compatible = "11.2.0.4.0"
cluster_database = TRUE
db_create_file_dest = "+DATA"
db_recovery_file_dest = "+BAK"
db_recovery_file_dest_size= 4407M
thread = 1
undo_tablespace = "UNDOTBS1"
instance_number = 1
remote_login_passwordfile= "EXCLUSIVE"
db_domain = ""
dispatchers = "(PROTOCOL=TCP) (SERVICE=orclXDB)"
remote_listener = "rac-scan:1521"
audit_file_dest = "/u01/app/oracle/admin/orcl/adump"
audit_trail = "DB"
db_name = "orcl"
open_cursors = 300
diagnostic_dest = "/u01/app/oracle"
Cluster communication is configured to use the following interface(s) for this instance
169.254.44.235
.........
ALTER SYSTEM SET local_listener=' (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=192.168.1.101)(PORT=1521))' SCOPE=MEMORY SID='orcl1';
Sat Aug 07 01:07:21 2021
Decreasing number of real time LMS from 1 to 0
由于 nomount 状态下数据库没有加载，因此无法访问数据字典。nomount 状态下参数文件已经加载，可以查看参数。
-- 无法访问数据字典
SQL> select name from v$datafile;
select name from v$datafile
*
ERROR at line 1:
ORA-01507: database not mounted
-- 数据库参数已经加载
SQL> show parameter name;
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
cell_offloadgroup_name string
db_file_name_convert string
db_name string orcl
db_unique_name string orcl
global_names boolean FALSE
instance_name string orcl1
lock_name_space string
log_file_name_convert string
processor_group_name string
service_names string orcl
二、启动数据库到 mount 阶段
数据库启动到 mount 阶段时，将启动数据库实例，加载控制文件的信息到内存，加载数据库并保持数据库关闭状态。数据库启动到 mount 阶段需要有正确的控制文件。
数据库从 nomount 状态启动到 mount 状态会执行如下操作：
（1）将先前启动的实例与数据库相关联；
（2）根据参数文件中保存的控制文件的位置找到控制文件并打开；
（3）从控制文件中读取数据文件及联机日志文件的位置与名称。（此时并不检查数据文件与联机日志文件是否存在）。
数据库启动到 mount 状态可以进行如下操作：
（1）可以备份、还原、恢复；
（2）可以查看所有的动态视图；
（3）可以移动数据库文件；
（4）可以进行数据库文件的 offline；
（5）可以打开和关闭归档模式；
（6）可以打开和关闭闪回数据库的功能。
启动数据库到 nomount 阶段的方法如下：
-- 数据库处于关闭状态（shutdown --> mount）
startup mount;
-- 数据库处于 nomount 状态（nomount --> mount）
alter database mount;
SQL> alter database mount;
Database altered.
SQL> select status from v$instance;
STATUS
------------
MOUNTED
数据库启动到 mount 阶段可以访问所有的动态视图：
SQL> select name from v$datafile;
NAME
--------------------------------------------------------------------------------
+DATA/orcl/datafile/system.256.1070471889
+DATA/orcl/datafile/sysaux.257.1070471889
+DATA/orcl/datafile/undotbs1.258.1070471891
+DATA/orcl/datafile/users.259.1070471891
+DATA/orcl/datafile/undotbs2.264.1070472143
三、启动数据库到 open 阶段
数据库启动到 open 阶段时，将启动数据库实例，加载联机日志和数据文件并打开数据库。数据库启动到 open 阶段需要有正确的数据文件和联机日志文件。数据库处于 open 状态时可以对数据库进行所有正常的操作。
数据库从 mount 状态启动到 open 状态会执行如下操作：
（1）打开数据文件；
（2）打开联机日志文件（打开数据库时如果数据文件或联机日志文件中的任何一个不存在，会出现错误）；
（3）Oracle 数据库验证数据文件和联机日志文件是否能够打开，并检验数据库的一致性。如果不一致，SMON 后台进程将启动实例恢复。
启动数据库到 open 阶段的方法如下：
-- 数据库处于关闭状态（shutdown --> open）
startup
-- 数据库处于 nomount 状态（nomount --> mount）
alter database mount;
alter database open;
-- 数据库处于 mount 状态（mount --> mount）
alter database open;
SQL> alter database open;
Database altered.
SQL> select status from v$instance;
STATUS
------------
OPEN
四、数据库的停止
停库与启动数据库顺序相反，也分三个步骤：（1）关闭数据库（关闭数据文件）；（2）卸载数据库（关闭控制文件， DISMOUNT）；（3）关闭 Oracle 实例（SHUTDOWN）。同时关闭的方式有四种：
1、正常停库
数据库正常的关闭方式，以正常停库方式关闭数据库，Oracle 将执行如下操作：
（1）阻止任何用户建立新的连接；
（2）等待查询结束；
（3）等待事务结束；
（4）产生检查点（数据同步）；
（5）关闭联机日志和数据文件；
（6）关闭控制文件；
（7）关闭数据库实例。
正常停库的语法如下：
shutdown normal
shutdown
2、事务级停库
以事务级停库方式关闭数据库，Oracle 将执行如下操作：
（1）阻止任何用户建立新的连接；
（2）查询直接终止；
（3）等待事务结束；
（4）产生检查点（数据同步）；
（5）关闭联机日志和数据文件；
（6）关闭控制文件；
（7）关闭数据库实例。
事务级停库的语法如下：
shutdown transactional
3、立即停库
以立即停库方式关闭数据库，Oracle 将执行如下操作：
（1）阻止任何用户建立新的连接；
（2）查询直接终止；
（3）中断当前事务，回滚未提交事务；
（4）产生检查点（数据同步）；
（5）关闭联机日志和数据文件；
（6）关闭控制文件；
（7）关闭数据库实例。
立即停库的语法如下：
--生产库最常用的停库方式
shutdown immediate
4、强制停库
当数据库出现故障时，如果以上三种方式都无法正常关闭数据库，则使用强制停库。以这种方法停库，Oracle 将执行如下操作：
（1）强制结束当前正在执行的SQL语句；
（2）任何未递交的事务都不被回退！
以强制停库方式停止数据库之后，数据库可能存在脏数据。重启数据库实例时会自动做实例恢复。
立即停库的语法如下：
shutdown abort
startup force = shutdown abort + startup
startup force nomount = shutdown abort + startup nomount
startup force mount = shutdown abort + startup mount