如何在 Windows 快速啟動一個 Oracle Database 23c Free 資料庫容器

我前幾天在企業內訓授課的時候，因為客戶主要採用 Oracle 資料庫，所以我原本想說要在 Docker 上安裝 Oracle Database 的免費版本來用，結果我在 2019 年寫過的 Oracle Database Server 12c R2 容器文章已經不能用了。這幾天進一步發現 Oracle 官方提供了新版本的 Oracle Database 容器映象可用，但要從官網或網路上找到一篇立即可上手的文章並不容易，我花了好幾個小時才釐清來龍去脈，這篇文章我就打算來分享新版本 Oracle Database 容器映象的安裝與使用方式。

先瞭解 Oracle Database 有哪些「免費」版本

我因為是上課所需，所以我肯定是想安裝「免費」版本，但是 Oracle 家大業大，光是一個資料庫產品，就有超多名字，我從 Oracle Container Registry 的 Database Repositories 就看到好幾個版本，光是「開源的資料庫」就有 8 個不同的 Repositories，其中光是「免費版的資料庫」也有 2 種，分別是 Oracle Database Express Edition (XE) 與 Oracle Database Free，這裡 XE 我還有聽過，這套真的是免費的，但另一套 Free 我就真的完全沒聽過，也不知道差別在哪，不知道應該安裝哪個版本才對，真的非常困擾。

雖然一時間沒辦法找到答案，但我自己分析研判後認為是這樣的：

Oracle Database Express Edition (XE)

這個 XE 版本出來很久了，主要就是給中小企業或開發者用的，它的功能比較簡單，但是免費，所以很多人都會用來開發或測試。

目前在 Oracle Database XE Release 21c (21.3.0.0) Docker Image Documentation 可以看到他只有兩個 Tag 可用：18.4.0-xe 與 21.3.0-xe。

所以我研判，這個就是 Oracle Database XE 18c 與 21c 的版本的容器映像。
Oracle Database Free

這個 Free 版本可能是新推出的，而也從字面上看來也是道道地地的免費版，至於功能是否有受限或者是擁有 Oracle Database 完整版，就不得而知了。

目前在 Oracle Database Free Release 23c (23.3.0.0) Container Image Documentation 可以看到他只有一個 Tag 可用：23.3.0.0。

所以我研判，這個就是 Oracle Database 23c 的版本的容器映像。

啟動 Oracle Database 23c Free 容器

先登入 Oracle Container Registry (OCR)

你必須先建立 Oracle 帳號才能進行登入。

取得你的 Oracle 帳號與密碼後，就可以透過 docker login 來登入 OCR 伺服器：
```
docker login container-registry.oracle.com
```
登入成功後，你才可以開始下載 Oracle Database 23c Free 容器映像。
下載容器映像

直接下載最新版：
```
docker pull container-registry.oracle.com/database/free:latest
```
但我一般會直接指定版本號，以確保我下載的 Oracle 資料庫是我要的版本：
```
docker pull container-registry.oracle.com/database/free:23.3.0.0
```
啟動 Oracle Database 23c Free 容器
```
docker run --name oracle -p 1521:1521 -e ORACLE_PWD=Test1234 -v "oradata:/opt/oracle/oradata" container-registry.oracle.com/database/free:23.3.0.0
```
第一次啟動的時間蠻長的，因為要初始化資料庫，所以要耐心等待。

你可以透過 docker logs oracle -f 查看初始化進度：
```
docker logs oracle -f
```
看到以下字樣就代表資料庫已經可以用了：
```
#########################
DATABASE IS READY TO USE!
#########################
```
官方容器的預設帳號密碼如下：
- SID: FREE
- 帳號: SYS
- 密碼: Test1234 (這是我在 docker run 指令中指定的密碼)
變更 SYS 資料庫管理員的預設密碼

如果你在 docker run 的時候不指定 -e ORACLE_PWD=Test1234 環境變數時，初始化 Oracle 資料庫之後會設定一組亂數密碼，所以你勢必要修改密碼。

使用以下命令可以很輕鬆的更換掉預設密碼：
```
docker exec -it oracle ./setPassword.sh '<你的新密碼>'
```

連線到容器中的 Oracle Database 23c Free 資料庫

連線到資料庫只要跑 oracle 容器中的 SQL*Plus 工具即可：

# 使用「作業系統認證」來連線到資料庫，並以 SYSDBA 身份登入
docker exec -it oracle sqlplus / as sysdba

# 使用「資料庫認證」來連線到資料庫，並以 SYSDBA 身份登入
# 使用者名稱是 SYS，密碼是 Test1234，實例是 FREE
# 注意: 要登入 SYS 帳號，一定要指定 SYSDBA 或 SYSOPER 角色
docker exec -it oracle sqlplus sys/Test1234@FREE as sysdba

# 使用「資料庫認證」來連線到資料庫
# 使用者名稱是 SYSTEM，密碼是 Test1234，實例是 FREE
# 未使用 as sysdba 連線的典型場景包括應用程式開發者、資料分析師或一般使用者的連線
# 他們需要對特定資料執行查詢、更新、插入和刪除操作，但不需要進行資料庫級別的管理任務。
# SYSTEM 是一個預設的管理賬戶，雖然它的權限低於 SYS 使用者，但仍然擁有執行大多數資料庫管理任務的能力。
docker exec -it oracle sqlplus system/Test1234@FREE

# 連線到 Oracle 資料庫中的特定 Pluggable Database (PDB)
# 注意: FREEPDB1 是 Oracle 資料庫容器中的預設 Pluggable Database 名稱
# 這裡的 pdbadmin 是在 PDB FREEPDB1 中的一個使用者。通常，這種使用者會有管理該 PDB 的權限。
docker exec -it oracle sqlplus pdbadmin/Test1234@FREEPDB1

如果要從容器外連到容器內的資料庫，可以這樣通過認證：

# 以 SYSDBA 的身分與 CDB$ROOT 層級登入
sqlplus sys/Test1234@//localhost:1521/FREE as sysdba

# 以 non-SYSDBA 的身分與 CDB$ROOT 層級登入
sqlplus system/Test1234@//localhost:1521/FREE

# 連到 FREE 資料庫中的 Pluggable Database (PDB) FREEPDB1
sqlplus pdbadmin/Test1234@//localhost:1521/FREEPDB1

如果是應用程式要連接到 Oracle 資料庫，上述的連接字串就可以參考出所有必要的參數。

另一種連線方式則是透過「網路服務名稱」(Network Service Name) 或 TNS Name 這種方式連線：

先進入 sqlplus
```
sqlplus /nolog
```

輸入以下命令進行連線

CONNECT SYS@'(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=localhost)(PORT=1521))(CONNECT_DATA=(SERVER=DEDICATED)(SERVICE_NAME=FREE)))' as sysdba
Enter Password:

你也可以先設定好 $env:TNS_ADMIN\network\admin\tnsnames.ora 檔案，其內容範例如下：

MYDB =
    (DESCRIPTION=
        (ADDRESS=
            (PROTOCOL=TCP)
            (HOST=localhost)
            (PORT=1521)
        )
        (CONNECT_DATA=
            (SERVER=DEDICATED)
            (SERVICE_NAME=FREE)
        )
    )

接著你就可以這樣連線：

先進入 sqlplus
```
sqlplus /nolog
```
輸入以下命令進行連線
```
CONNECT SYS/Test1234@MYDB as sysdba
```

為容器中的 Oracle Database 23c Free 資料庫設定啟動腳本

在 Oracle Database 23c Free 容器中有兩個特殊的資料夾，當容器啟動後，會自動執行 Shell Script (*.sh) 或 PL/SQL (*.sql) 命令：

/opt/oracle/scripts/setup

當容器剛啟動，而且 Oracle 資料庫還沒有初始化時，這個資料夾中的腳本會在資料庫被初始化之後自動執行。

如果你要確保執行順序，可以用數字當前綴，例如 01_users.sql、02_permissions.sql。
/opt/oracle/scripts/startup

當容器剛啟動，而且 Oracle 資料庫已經找到初始化過的資料庫實例時，這個資料夾中的腳本會在資料庫被初始化之後自動執行。

如果你要確保執行順序，可以用數字當前綴，例如 01_initial.sql、02_reset.sh。

當然，你也可以透過 -v G:\oracle\startup:/opt/oracle/scripts/startup 這種方式掛載進去。

整理幾個常用的 PL/SQL 命令

列出所有的 Instances 名稱
```
SELECT INSTANCE_NAME FROM V$INSTANCE;
```
查看當前用戶名稱
```
SELECT USER FROM DUAL;
```
列出所有表格清單 (在當前用戶的 schema 下)
```
SELECT TABLE_NAME FROM USER_TABLES;
```
列出所有 schema 中的表格 (需要有足夠的權限)
```
SELECT TABLE_NAME FROM ALL_TABLES;
```
列出資料庫中的所有表格 (需要 DBA 權限)
```
SELECT TABLE_NAME FROM DBA_TABLES;
```
查看表格結構
```
DESCRIBE table_name;
```
也可以簡寫:
```
DESC table_name;
```

檢視資料庫狀態

SELECT name, open_mode FROM v$database;

檢查安裝的 Oracle 版本
```
SELECT * FROM v$version;
```
檢視當前的 SGA (System Global Area) 配置
```
SHOW sga;
```

列出所有的表格空間 (Tablespaces)

SELECT tablespace_name FROM dba_tablespaces;

檢視資料庫中的所有使用者

-- 調整每頁顯示筆數
SET PAGESIZE 50

SELECT username FROM dba_users;

檢視 Instance 的組態參數設定
```
SHOW parameter;
```

檢視當前連線的 Session 資訊

SELECT sid, serial#, username, status FROM v$session;

建立一個新使用者

CREATE USER new_user IDENTIFIED BY password;

給新使用者分配許可權 (例如：賦予 DBA 角色)
```
GRANT dba TO new_user;
```

備份資料庫控制檔案

ALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO TRACE;

The Will Will Web

記載著 Will 在網路世界的學習心得與技術分享