用Oracle閃回功能恢復偶然丟失的數據

【導讀】本文提出了閃回功能的原理，描述了利用Oracle 9i或Oracle 10g的閃回功能進行恢復偶然丟失數據的方法。

前言

人為的錯誤是數據庫系統失敗的重要原因之一，根據調查約40%的系統問題是操作失誤或者用戶錯誤引起的，這些人為的錯誤又特別難以避免。傳統上當發生數據丟失、數據錯誤問題時，解決的主要方法就是數據的導入/導出、備份/恢復技術。這些方法都需要發生數據錯誤之前有一個正確的備份，才能進行恢復。恢復時不取決於錯誤程度，而只取決於備份/恢復策略。這種方法既耗時又使數據庫系統不能提供服務，對於一些用戶偶然地刪除數據這類小錯誤來說顯得有些"大材小用"。那麼如何來恢復這種偶然的錯誤操作造成的數據丟失呢？從Oracle 9i開始提供了基於回滾段的閃回查詢（Flashback Query）功能，可用於恢復錯誤的DML操作。在Oracle 10g中對閃回查詢做了較大改進，不再局限於閃回查詢，還可用於恢復錯誤的DDL(Drop)操作、閃回表、閃回數據庫等。

Oracle 9i的閃回查詢概述

1、Oracle 9i的閃回查詢功能

在Oracle 9i之前，如果用戶錯誤操作數據後，除了不完全恢復外，沒有好的解決辦法。Oracle 9i中提供閃回查詢，由一個新的包DBMS_FLASH來實現。用戶使用閃回查詢可以及時取得誤操作DML（Delete、Update、Insert）前某一時間點數據庫的映像視圖，用戶可以利用系統時間或系統改變號（SCN：System Change Number）來指定這個只讀視圖，並可以針對錯誤進行相應的恢復措施。閃回查詢功能完全依賴於自動回滾段管理（AUM），對於Drop等誤操作不能恢復。閃回特性可應用在以下方面：

（1）自我維護過程中的修復：當一些重要的記錄被意外刪除，用戶可以向後移動到一個時間點，查看丟失的行並把它們重新插入現在的表內恢復。

（2）恢復Email和聲音Email：當用戶意外刪除了Email或者聲音信息時，可以通過移回到固定時間點來恢復刪除。

（3）賬號平衡狀況：可以查看以前的歷史數據。如銀行外幣管理中用於記錄特定時間的匯率。在以前，匯率變更被記錄在一個歷史表中，現在就可以通過閃回功能進行查詢。

（4）用於趨勢分析的決策支持系統：決策支持系統和聯機分析應用必須執行一個長時間的事務。使用閃回查詢，這些應用可以對歷史數據執行分析和建模。例如，特定產品如礦泉水隨季節變化需求情況的變化。

2、回滾段概述

回滾段用於存放數據修改之前的位置和值，回滾段的頭部包含正在使用的該回滾段事務的信息。回滾段的作用如下：

（1）事務回滾：當事務修改表中數據的時候，該數據修改前的值（即前影像）會存放在回滾段中，當用戶回滾事務時，Oracle將會利用回滾段中的數據前影像來將修改的數據恢復到原來的值。

（2）事務恢復：當事務正在處理的時候，例程失敗，回滾段的信息保存在重做日志文件中，Oracle將在下次打開數據庫時利用回滾來恢復未提交的數據。

（3）讀一致性：當一個會話正在修改數據時，其它的會話將看不到該會話未提交的修改。而且，當一個語句正在執行時，該語句將看不到從該語句開始執行後的未提交的修改（語句級讀一致性）。

3、Oracle中Delete和Commit操作的流程分析

（1）刪除（Delete）流程

·Oracle讀Block(數據塊)到Buffer Cache（緩沖區）(如果該Block在Buffer中不存在)；

·在Redo Log Buffer（重做日志緩沖區）中記錄Delete操作的細節；

·在相應回滾段段頭的事物表中創建一個Undo（回滾）條目；

·把將要刪除的記錄創建前鏡像，存放到Undo Block（回滾塊）中；

·在Buffer Cache中的相應數據塊上刪除記錄，並且標記相應的數據塊為Dirty（髒）。

（2）提交(Commit)流程

·Oracle產生一個SCN；

·在回滾段事物表中標記該事物狀態為Commited；

·LGWR（日志讀寫進程） Flush Log Buffer到日志文件；

·如果此時數據塊仍然在Buffer Cache中，那麼SCN將被記錄到Block Header上，這被稱為快速提交；

·如果Dirty Block已經被寫回到磁盤，那麼下一個訪問這個Block的進程將會自回滾段中獲取該事物的狀態，確認該事物被提交。然後這個進程獲得提交SCN並寫回到Block Header上，這被稱為延遲塊清除。