1.1 区：表空间中的基本单位
区，Extent，逻辑上连续的空间。它是表空间中空间分配的基本单位。如果在某表空间中创建一个表，哪怕只插入一行，这个表至少也会占一个区。
具体来讲，在Oracle 10g中，如果创建一个新表，初始至少为这个表分配一个区。而在Oracle 11.2.0.3以上版本中，创建新表时默认一个区都不会分配，也就是说，这个表此时不占存储空间。只有在向表中插入第一行数据时，才会默认为表分配第一个区。
无论是Oracle 10g还是Oracle 11GR2，如果表原有区中的空间用完了，Oracle就会默认为表一次分配一个区的空间。
可以通过DBA_EXTENTS数据字典视图查看表所属区。假设有一个表Table1，想要查询它所在的区，可通过如下方式：
select extent_id, file_id, block_id, blocks from dba_extents where
segment_name='TABLE1' order by extent_id;
上面语句中，每个列的意义都很简单，这里不再介绍，如有问题，可以查看Oracle联机文档Oracle Database Reference中的视图介绍。
说了这么多，大家会不会有一个疑问：既然区这么重要，是空间分配的基本单位，那么，区的大小是如何定义的呢？
Oracle专门设定了两种类型的表空间：统一区大小表空间和系统管理区大小表空间。区的大小就是由这两种表空间决定的。下面，先从统一区大小讲起。
1.1.1 统一区大小表空间和区的使用规则
统一区大小的表空间理解起来很简单，顾名思义，就是创建表空间时，设定区大小为一个统一的值。如下命令创建一个区大小为1MB的表空间：
create tablespace tbs_ts1 datafile '/u01/Disk1/tbs_ts1_01.dbf' size 50m uniform size 1m;
tbs_ts1表空间包含一个50MB的数据文件，区大小为1MB。在此表空间中创建一个测试表：table1，观察一下区大小。
SQL> create table table1(id int,name varchar2(20)) tablespace tbs_ts1;
Table created.
SQL> insert into table1values(1,'VAGE');
1 row created.
SQL> commit;
Commit complete.
SQL> select extent_id, file_id, block_id, blocks from dba_extents where
segment_name='TABLE1' order by extent_id;
EXTENT_ID FILE_ID BLOCK_ID BLOCKS
--------------------- --------------------------
0 4 128 128
可以看到，table1表目前只包含一个区，它从4号文件的第128号块开始，大小为128个块。笔者这里的块大小为8KB，128个块，正好就是1MB。
从上面的结果可以看到，表table1从4号文件的128号块开始占用空间。从128～257号块是table1的第一个区，那么，0～127号块又是干什么用的呢？
事实上，每个文件的前128个块，都是文件头，被Oracle留用了。在Oracle 10g中是0至8号块被Oracle留用。而从Oracle 11GR2开始，一下就留用128个块，真是大手笔，不是吗？
这一部分文件头又分两部分，其中0号、1号块是真正的文件头，2～127号块是位图块。而在Oracle10g中，2～8号块则是位图块。
这个位图块又是干什么用的呢？
很容易理解，是用来记录表空间中区的分配情况的。位图块中的每一个二进制位对应一个区是否被分配给某个表、索引等对象。如果第一个二进制位为0说明表空间中第一个区未分配，如果为1说明已分配；第二个二进制位对应第二个区，以此类推，如图1-1所示。
图1-1 位图块示意图
在图1-1中，上面的二进制位就是位图块中的数据，下面表格表示区，其中灰色区是已分配区，白色区是未分配区。第1个区对应的二进制位是1，代表此区已分配，第2个区对应的二进制位是0，表示此区未分配，等等。
位图块又分两部分，其中第一个位图块又被当作位图段头，可以在DUMP文件中找到Oracle对此块类型的说明：Bitmapped File Space Header。从第二个位图块也就是3号块开始，就是真正的位图数据了，DUMP文件中这些块的类型说明为：Bitmapped File Space Bitmap。
关于位图块的DUMP格式描述，大家可以在网上找一下，此处不赘述。下面讨论一个网上较少讨论的话题：当要分配区时，Oracle如何在位图块中搜索可用区。
大家可以考虑一个问题，如果块大小为8KB，0号、1号块是文件头，2号块是位图头，在Oracle 10g中，3～8号块是位图数据块，共6个位图块，大小是48K字节，每个字节8个二进制位，一共393216个二进制位。每个二进制位对应一个区，一共就393216个区。如果是Oracle 11GR2，这个数字又要多出好多倍。那么，如果某个表要在数据文件中分配一个新区，Oracle如何在这30多万个二进制位中，确定哪个二进制位对应的区可以分配给表呢？
Oracle用的方法其实很简单，在位图块中，找一个标记位，如果0~2号区被占用了，标记位的值为3；如果3~4号区又被占用了，标记位增加为5。假设此时2号区被释放了，标记位变为2。
如果需要分配新的区，从这个标记位处开始查找即可。假设目前标记位值为5，有进程需要4个未分配区，Oracle就从5号区开始向下查找。
需要注意的是，如果开启了闪回Drop，而且Drop了表，那么，区并不会被释放，因此标记位不会下降。因为Drop只是改名，而并不会真正删除表。
1.1.2 系统管理区大小
刚才介绍了统一区大小，并且测试了区的分配规则。在系统管理区中，区的分配规则是一样的，但是，区大小的设定不再由人为决定，Oracle会根据表大小自动设置。
Oracle如何设定区大小呢？只需要创建一个表空间，并进行很简单的测试，就能搞明白这点。命令如下所示：
create tablespace tbs_ts2 datafile '/u01/Disk1/tbs_ts2_01.dbf' size 50m reuse;
上面的命令创建了一个tbs_ts2表空间，至于区大小的管理方式，这里没有指定，这样Oracle默认创建的，就会是系统管理区的大小。
现在在tbs_ts2中创建表，并观察它的区大小。
SQL> create table table_lhb1(id int,name varchar2(20)) tablespace tbs_ts2;
Table created.
SQL> select extent_id, file_id, block_id, blocks from dba_extents where segment_
name='TABLE_LHB1' order by extent_id;
EXTENT_ID FILE_ID BLOCK_ID BLOCKS
---------- ---------- ---------- ----------
0 5 128 8
可以看到TABLE_LHB1目前有一个区，大小只有8个块，也就是64KB。插入一些数据，将表撑大点再观察。
SQL> insert into table_lhb1 select rownum,'aaa' from dba_objects;
12650 rows created.
SQL> select extent_id, file_id, block_id, blocks from dba_extents where segment_
name='TABLE_LHB1' order by extent_id;
EXTENT_ID FILE_ID BLOCK_ID BLOCKS
---------- ---------- ---------- ----------
0 5 128 8
1 5 136 8
2 5 144 8
3 5 152 8
上面向表中插入了12650行，表目前涉及4个区，每个区都是8个块64KB。提交后继续插入，命令如下：
SQL> insert into table_lhb1 select * from table_lhb1;
12650 rows created.
SQL> insert into table_lhb1 select * from table_lhb1;
25300 rows created.
SQL> insert into table_lhb1 select * from table_lhb1;
50600 rows created.
SQL> insert into table_lhb1 select * from table_lhb1;
101200 rows created.
SQL> commit;
Commit complete.
SQL> select extent_id, file_id, block_id, blocks from dba_extents where segment_
name='TABLE_LHB1' order by extent_id;
EXTENT_ID FILE_ID BLOCK_ID BLOCKS
---------- ---------- ---------- ----------
0 5 128 8
1 5 136 8
2 5 144 8
3 5 152 8
4 5 160 8
5 5 168 8
6 5 176 8
7 5 184 8
8 5 192 8
9 5 200 8
10 5 208 8
11 5 216 8
12 5 224 8
13 5 232 8
14 5 240 8
15 5 248 8
16 5 256 128
17 5 384 128
18 rows selected.
多次插入后，表已经占了很多空间，我们来看一下现在区的使用情况。0～15号区，大小为8个块64KB，从第16号区开始，区大小变为了128个块1MB大小。也就是说，表的大小小于1MB时，表的每个区都是64KB，当表的大小超过1MB，再分配新区时，区的大小将是1MB。读者可以继续测试，当表进一步变大，区大小将会变成8MB，表继续扩大，更大的区也有，这里就不测了。
可见，在系统管理区大小表空间中，区的大小随表的增大而增大。
到这里，我们已经发现了系统管理区大小的秘密。很简单吧？有时候探索Oracle也不是件复杂的事情，只要多动手就行了。我在做培训的时候，也常跟学员讲：探索的过程，就是熟悉Oracle的过程。你探索出的结果不一定很有用，但探索的过程，会加深对Oracle的熟悉程度，这才是研究、探索Oracle的真正目的。研究Oracle，很多时候结果不是目的，过程更有意义。
我们已经了解了统一区大小和系统管理区大小的不同，那么，什么时候使用统一区大小，什么时候使用系统管理区大小呢？
从空间的利用率上讲，小区节省空间，大区可能会浪费空间。比如，当区大小是10MB时，为一个表分配了一个10MB的区，哪怕它只使用了这10MB中的1个字节，这10MB空间也完全属于这个表了，其他表无法再使用这部分空间。从这个角度上讲，小区的空间利用率无疑是高的。
但从性能角度上讲，对于随机访问，大区、小区没有影响。但对于全表扫描这样的操作，大区又是更合适的。因为连续空间更多，可以减少磁头在区间的定位。
在系统管理区大小的方式下，当表比较小时，区也比较小，当表大时，区也随之变大，这种方式无疑可以在空间的利用率、全扫描的性能之间找到一种平衡。因此建议大多数情况下，都可以采用系统管理区大小的方式。除非有某个表，已明确地知道它会很大，为了保证全扫描的性能，直接建一个统一区大小，并且区比较大的表空间，以便将表存放其中。
如果使用统一区大小，几百KB甚至1MB的区，都有点小。其实可以参考系统管理型的表空间，当段的大小超过64MB时，区大小为8MB。在使用统一区大小时，也可以将所有区都固定为8MB。
我见到过很多数据库都使用统一区大小，而且其大小为1MB。原因是在大部分的操作系统中，一次I/O操作的最大的读、写数据量是1MB。即使使用8MB的区，一个区也必须分8次进行I/O操作，超过1MB的区大小，并不能减少I/O操作的次数。
但是，我们要考虑一点，8MB的区连续的空间更多。读取8MB内的第1MB和第2MB数据虽然必须要分两次I/O操作，但这两次I/O操作很可能是连续I/O，因为第1MB和第2MB数据有可能是相连的。如果区大小仅为1MB，虽然读取表的第1区和第2区也是两次I/O操作，但这两次I/O操作很可能不相连，是随机I/O操作。连续I/O操作的性能当然比随机I/O操作的要高。
因此，出于全表扫描性能的考虑，即使使用统一区大小，大点的区（如8MB大小）是很合适的选择。
还有一个问题，不知道大家有没考虑到。这个问题涉及统一区大小表空间的位图块。每个二进制位对应一个区的使用情况，这是没问题的，但系统管理区大小呢？就比如刚才创建的TABLE_LHB1表，前16个区大小为64KB，之后的区大小为1MB。区的大小不同，如何用二进制位来反映区的使用情况呢？
Oracle的处理方法是这样的，以64KB（也就是8个块）为准，每个二进制位对应64KB。1MB的区，对应16个二进制位。每分配一个1MB的区，Oracle将对应的16个二进制位（也就是两个字节）设置为1。释放一个区也同样，将16个二进制位设置为0。这样就解决了区大小不统一的问题，Oracle的解决方法还是很巧妙的！
1.1.3 碎片：少到可以忽略的问题
最后，来想这样一个问题：在表空间级别有碎片吗？
答案是：有，但也要看情况。在统一区大小表空间中，因为区的大小一致，不会出现碎片问题。但在系统管理区中，由于区的大小不一致，仍会存在碎片。比如说，有很多个64KB的区，互相不连续，分布在数据文件的各个角落。当需要1MB、8MB大小的区时，这些不连续的64KB区无法被重用，这就是典型的碎片了。但是，这种情况很少出现。因为区不会被频繁地分配、释放。一个表创建之后，很少会去对它进行Drop、Truncate操作。
没有频繁的分配、释放操作，碎片也就很少出现了。所以，在表空间层，碎片已经是一个可以忽略的问题了。当然，在表层、索引层，还有可能存在碎片。
