2.4 传输表空间技术
在很多 Oracle 文档中，可能大家都注意过 Oracle 用来进行测试的一个表空间，在这个表空间中有一系列预置的用户和数据，可以用于数据库或BI的很多测试实验。
这个表空间在使用模板建库时是可以选择的，在如图2-3所示的这个界面中，可以选择建库时包含这个范例表空间（缺省是未选择的，以下（b）图为Oracle 12c的界面，与之前版本相同）。
图2-3 是否包含示例方案（上为a图，下为b图）
如果选择了包含示例方案，则 cloneDBCreation.sql脚本将会有所改变，主要增加了如下语句：
connect "SYS"/"&&sysPassword" as SYSDBA
@D:\Oracle\11.2.0\demo\schema\mkplug.sql &&sysPassword change_on_install change_on_install change_on_install change_on_install change_on_install change_on_install example.dmp example01.dfb D:\Oracle\oradata\eygle\example01.dbf D:\Oracle\admin\eygle\scripts\ D:\Oracle\11.2.0\assistants\ dbca\templates\ "'SYS/&&sysPassword as SYSDBA'";
看到这里，再次引用了模板目录中的文件，这其中的两个文件正是“传输表空间”技术所必须的：
C:\>dir d:\oracle\10.2.0\assistants\dbca\templates\ex*
2011-09-22 13:02 983,040 example.dmp
2011-09-22 13:02 20,897,792 example01.dfb
这个过程通过mkplug.sql脚本来加载范例表空间，来看一下这个脚本的主要内容。这个脚本中最重要的一段就是通过dbms_backup_restore包从example01.dfb文件中恢复数据文件：
SELECT TO_CHAR(systimestamp, 'YYYYMMDD HH:MI:SS') FROM dual;
variable new_datafile varchar2(512)
declare
done boolean;
v_db_create_file_dest VARCHAR2(512);
devicename varchar2(255);
data_file_id number;
rec_id number;
stamp number;
resetlogs_change number;
creation_change number;
checkpoint_change number;
blksize number;
omfname varchar2(512);
real_file_name varchar2(512);
begin
dbms_output.put_line(' ');
dbms_output.put_line(' Allocating device.... ');
dbms_output.put_line(' Specifying datafiles... ');
devicename := dbms_backup_restore.deviceAllocate;
dbms_output.put_line(' Specifing datafiles... ');
SELECT MAX(file_id)+1 INTO data_file_id FROM dba_data_files;
SELECT value INTO v_db_create_file_dest FROM v$parameter WHERE name ='db_create_file_dest';
IF v_db_create_file_dest IS NOT NULL
THEN
dbms_backup_restore.restoreSetDataFile;
dbms_backup_restore.getOMFFileName('EXAMPLE',omfname);
dbms_backup_restore.restoreDataFileTo(data_file_id, omfname, 0,'EXAMPLE');
ELSE
dbms_backup_restore.restoreSetDataFile;
dbms_backup_restore.restoreDataFileTo(data_file_id,'&data_file_name');
END IF;
dbms_output.put_line(' Restoring ... ');
dbms_backup_restore.restoreBackupPiece('&dump_path'||'&data_file_backup', done);
SELECT max(recid) INTO rec_id FROM v$datafile_copy;
-- Now get the real file name. It could be also OMF filename
SELECT name, stamp, resetlogs_change#, creation_change#, checkpoint_change#,block_size
INTO real_file_name, stamp,resetlogs_change, creation_change, checkpoint_change, blksize
FROM V$DATAFILE_COPY
WHERE recid = rec_id and file# = data_file_id;
-- Uncatalog the file from V$DATAFILE_COPY. This important.
dbms_backup_restore.deleteDataFileCopy(recid => rec_id,
stamp => stamp,
fname => real_file_name,
dfnumber => data_file_id,
resetlogs_change => resetlogs_change,
creation_change => creation_change,
checkpoint_change => checkpoint_change,
blksize => blksize,
no_delete => 1,
force => 1);
-- Set the bindvariable to the real filename
:new_datafile := real_file_name;
if done then
dbms_output.put_line(' Restore done.');
else
dbms_output.put_line(' ORA-XXXX: Restore failed ');
end if;
end;
/
这个恢复完成之后，就将范例表空间恢复到了数据库文件的指定目录下，接下来最重要的部分就是通过传输表空间技术将example表空间导入当前的数据库中。
考虑一下这种情况，当进行跨数据库迁移时，需要将一个用户表空间中的数据迁移到另外一个数据库，应该使用什么样的方法呢？
最常规的做法可能是通过EXP工具将数据全部导出，然后在目标数据库上IMP导入，可是这种方法可能会比较缓慢。EXPDP/EXP工具同时还提供另一种技术──可传输表空间技术，可以用于加快这个过程。
在“exp –help”命令的帮助中，可以看到这样一个参数：
TRANSPORT_TABLESPACE导出可传输的表空间元数据 (N)
通过这个选项，我们可以对一组自包含、只读的表空间只导出元数据，然后在操作系统层将这些表空间的数据文件拷贝至目标平台，并将元数据导入数据字典（这个过程称为插入， plugging），即完成迁移。
但是注意，在Oracle 12c之前，传输表空间技术不能应用于SYSTEM表空间或SYS用户拥有的对象。对于可传输表空间有一个重要概念：自包含（Self-Contained）。
在表空间传输中，要求表空间集为自包含的，自包含表示用于传输的内部表空间集没有引用指向外部表空间集。自包含分为两种：一般自包含表空间集和完全（严格）自包含表空间集。
常见的以下情况是违反自包含原则的。
索引在内部表空间集，而表在外部表空间集（相反地，如果表在内部表空间集，而索引在外部表空间集，则不违反自包含原则）。
分区表一部分区在内部表空间集，一部分在外部表空间集（对于分区表，要么全部包含在内部表空间集中，要么全不包含）。
如果在传输表空间时同时传输约束，则对于引用完整性约束，约束指向的表在外部表空间集，则违反自包含约束；如果不传输约束，则与约束指向无关。
表在内部表空间集，而lob列在外部表空间集，则违反自包含约束。
通常可以通过系统包 DBMS_TTS来检查表空间是否自包含，验证可以以两种方式执行：非严格方式和严格方式。
以下是一个简单的验证过程，假定在eygle表空间存在一个表eygle，其上存在索引存储在USERS表空间：
SQL> create table eygle as select rownum id ,username from dba_users;
SQL> create index ind_id on eygle(id) tablespace users;
以SYS用户执行非严格自包含检查（full_check=false）：
SQL> connect / as sysdba
SQL> exec dbms_tts.transport_set_check('EYGLE', TRUE);
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL> SELECT * FROM TRANSPORT_SET_VIOLATIONS;
no rows selected
执行严格自包含检查（full_check=true）：
SQL> exec dbms_tts.transport_set_check('EYGLE', TRUE, True);
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL> SELECT * FROM TRANSPORT_SET_VIOLATIONS;
VIOLATIONS
-------------------------------------------------------------------------------------
Index EYGLE.IND_ID in tablespace USERS points to table EYGLE.EYGLE in tablespace EYGLE
反过来对于USERS表空间来说，非严格检查也是无法通过的：
SQL> exec dbms_tts.transport_set_check('USERS', TRUE);
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL> SELECT * FROM TRANSPORT_SET_VIOLATIONS;
VIOLATIONS
-------------------------------------------------------------------------------------
Index EYGLE.IND_ID in tablespace USERS points to table EYGLE.EYGLE in tablespace EYGLE
但是可以对多个表空间同时传输，则一些自包含问题就可以得到解决：
SQL> exec dbms_tts.transport_set_check('USERS,EYGLE', TRUE, True);
PL/SQL procedure successfully completed.
SQL> SELECT * FROM TRANSPORT_SET_VIOLATIONS;
no rows selected
表空间自包含确认之后，进行表空间传输就很方便了，一般包含如下几个步骤。
（1）将表空间设置为只读：
alter tablespace users read only;
（2）导出表空间。在操作系统提示符下执行：
exp username/passwd tablespaces=users transport_tablespace=y file=exp_users.dmp
此处的导出文件只包含元数据，所以导出文件很小，导出速度也会很快。
（3）转移。将导出的元数据文件（此处是exp_users.dmp）和传输表空间的数据文件（此处是users表空间的数据文件user01.dbf）转移至目标主机（转移过程如果使用FTP方式，应该注意使用二进制方式）。
（4）传输。在目标数据库将表空间插入数据库中，完成表空间传输。在操作系统命令提示符下执行下面的语句：
imp username/passwd tablespaces=users transport_tablespace=y file=exp_users.dmp datafiles='users01.dbf'
了解了Oracle的可传输表空间技术后，来看一下example表空间的插入，以下脚本仍然来自mkplug.sql，使用IMPDP方式传输，之前需要创建Directory目录：
SELECT TO_CHAR(systimestamp, 'YYYYMMDD HH:MI:SS') FROM dual;
-- create the 'SS_IMPEXP_DIR' directory object for imp/exp
-- this will be explicitly dropped at the end.
create or replace directory SS_IMPEXP_DIR as '&dump_path';
grant read,write on directory SS_IMPEXP_DIR to public;
create or replace directory SS_LOGPATH_DIR as '&log_path';
grant read,write on directory SS_LOGPATH_DIR to public;
--
-- Importing the metadata and plugging in the tablespace at the same
-- time, using the restored database file
--
-- When importing use filename got after restore is finished
host impdp "'sys/&&password_sys AS SYSDBA'" directory=SS_IMPEXP_DIR logfile=SS_LOGPATH_ IR:tts_example_imp.log dumpfile=&imp_file transport_datafiles='&datafile'
完成plugging之后，这个表空间就被包含在了新建的数据库之中。表空间传输技术在数据迁移中非常重要，读者需要反复测试掌握。