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【数据库】基于日志系统的恢复机制

 沙门空海 2018-02-24

对于需要持久化数据的软件或者系统,必须要解决的问题是如何处理意外中断导致的数据丢失问题。比如一个交易系统,用户正在购买商品,突然断电了,那么如何恢复用户的账户信息?该不该扣款?商家的商品到底有没有卖出?这一些列的问题需要数据库恢复机制解决。

而恢复机制需要借助日志系统才能展开。日志记录了系统中发生的各个事务。基本的思路就是,把事务提交至数据库的同时,也在日志文件中记录一下。那么应该先提交事务,还是先记录事务的日志?粗略地讲,必然是先提交日志,因为如果先提交事务,正好提交了一半断电,这个事务只执行了一半,由于没有日志记录,所以根本无法获取这个事务的执行情况,比如执行了哪些操作,哪些操作还未执行,因此也就无法恢复事务。所以在提交事务之前,必然要先提交日志。

有了数据库事务的日志,然后是两个必要的操作:

1.redo:就是重做,指的是按照日志上的操作记录重做,而不是重做事务,虽然结果一样,但是日志上记录的是cpu计算得到的最终结果,因此效率更高。

2.undo:就是撤销,或者回滚,指的是把日志上记录的操作撤销,恢复到原本的值。

因此,日志的一条记录必然包括操作类型,原始值,更新值这三种信息。这样才能进行redo和undo。还有一种是commit点,就是表明某一个事务已经结束。

恢复技术可以分成两种类型:

1,延迟更新

事务达到了commit点,被提交,然后先把事务的日志记录到数据库以后,才把事务更新到数据库。

这种情况下,如果在日志中没有看到某一个事务的commit点,那么说明该事务的日志还没有完全被记录到数据库,那么这个事务的操作也一定没有更新到数据库中,因此,这个事务一定没有被执行。如果有了commit点,这个事务可能被完全执行,可能被执行了一部分,也可能没有执行。那么我们只需要重做一次事务的操作即可。认为这个事务已经执行。

2,立即更新

事务不需要到达commit点就可以更新到数据库,但是操作被更新前必须先记录日志。比如事务包含4个操作才是commit,那么不需要等到commit,第一个操作就可以执行,但是必须在日志更新后。

这种情况下,对于日志中有commit的事务,全部redo,日志提交了,但是操作可能没有更新,所以redo。但是对于没有commit的事务,一定没有全部执行,可能只执行了一部分,由于日志不全,也无法做redo,只能undo。即把日志中该事务的操作全部undo,取消部分更新带来的影响。


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