oracle大型数据库第九章.ppt

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1、第9章 redo与undo,9.1 什么redo日志,Redo日志是Oracle最重要的重做日志文件。它分为：在线重做日志和归档重做日志文件。它们都是用来在Oracle崩溃时恢复Oracle。比如：在删除Oracle中的一个用户表，并提交，这时可以用redo日志进行恢复。 每一个Oracle数据库至少有两个在线重做日志组，每个组至少有一个成员(重做日志文件)，在线重做日志以循环方式使用。Oracle 会写组1 中的日志文件，等写到组1 中文件的最后时，将切换到日志文件组2，开始写这个组中的文件。等到把日志文件组2 写满时，会再次切换回日志文件组1（假设只有两个重做日志文件组；如果有3 个重做日

2、志文件组，Oracle 当然会继续写第3 个组）。,9.2 什么时undo,undo 正好与redo 相对，在对数据执行修改时，数据库会生成undo 信息。执行的事务或语句由于某种原因失败了，或者如果你用一条ROLLBACK 语句请求回滚，就可以利用这些undo信息将数据放回到修改前的样子。 redo 用于在失败时重放事务（即恢复事务），undo 则用于取消一条语句或一组语句的作用。 undo 在数据库内部存储在一组特殊的段中，这称为undo 段，而redo是指一组磁盘上的文件。,9.2 什么时undo,undo只是逻辑地恢复到原来的样子，所有修改都被逻辑地取消。数据块本身在回滚后可能大不相同

3、。因为在多用户系统中，在一个数据块上可以有多个并发事务，所以回滚这个块上的某个事务，将这个数据块也撤销，这样势必影响其它事务。,9.2 什么时undo,查看具体undo的生成过程： （1）创建一个空表。 （2）对它做一个全部扫描，观察读表所执行的I/O 数量。 （3）在表中填入许多行（但没有提交）。 （4）回滚这个工作，并撤销。 （5）再次进行全表扫描，观察所执行的I/O 数量。,9.3 redo与undo是如何协调工作,需要注意：undo信息是存在undo表空间或undo段中，但在生成undo信息时，也会生成redo信息，undo也会受redo保护。 分析下面场景： Insert into

4、t (x,y) values(1,1) Update t set x=x+1 where x=1 Delete from t where x=2,9.3 redo与undo是如何协调工作,针对第一条语句insert ：redo和undo都会生成，undo信息足以使insert “消失”，redo足以让这次insert再次发生。这是插入后内存的缓冲的分布状态。,9.3 redo与undo是如何协调工作,假想场景：系统现在崩溃 SGA会被清空，重启oracle后就好像这个事务没有发生一样，因为没有任何信息被写入磁盘。 假想场景：缓冲区存在已满(不一定修改的数据完全提交) 缓存中的数据块写入磁盘之前

5、，一定要保证缓存中的redo信息完全地被写到磁盘上。如果先写数据块到磁盘，有什么问题？考虑下列情况： (1)如果所写的数据是没有提交的，此时oracle崩溃，redo日志没有写回磁盘，在下次启动时，这些数据该如何处理呢？Oracle没有办法来判断这些数据的正确性，从而造成数据的不一致(其实很有可能是错误数据)。 (2)其实没有redo，就没有办法来说清楚这些数据的前世今生。例如：这些数据是否为已提交的数据；这些数据没有修改之前是怎么样。,9.3 redo与undo是如何协调工作,针对update语句。下面假定有一些insert的redo日志已经输出到磁盘上，有些还在缓存中。 假设场景：系统崩溃

6、 在重启时，Oracle会读取重做日志，Oracle会发现有个事务没有提交，同时也发现这个事务的一些重做日志内容。 假设场景：应用回滚事务,9.3 redo与undo是如何协调工作,假想场景：应用回滚事务 Undo事务的信息有可能已经被刷到磁盘上，也有可能在缓冲中。Oracle会将undo信息应用到数据和索引所在的块。如果数据和索引的块在缓冲中，则直接应用undo信息进行撤消，如果数据和索引的块已经被刷到磁盘上，则从磁盘上读到缓冲中，然后再用undo信息进行撤销。,9.3 redo与undo是如何协调工作,删除语句delete：它的情况同update差不多，不再讨论。 讨论Commit的情况：

7、 (1)在做commit后，Oracle会将所有的redo日志先写入到磁盘上。 (2)数据块不一定写回到磁盘，也就是说有人直接从磁盘上读数据，读到的是这个事务发生前的值。那是不是有用户查询这些数据时，会得到老的值呢？不是的。其它用户来查询这个数据块的值，如果这个数据块的值在缓存中，而且要查询的数据所在行上没有锁，则Oracle会直接将缓存中的数据返回给用户，而不从磁盘上读取。 (3)undo段中的信息会一直存在，直到被重新利用。,9.4 提交与回滚,日志文件对开发人员有很大的影响。 软件开发人员必须要明白commit期间发生了什么，才有可能写出高效的应用程序。 Commit的效率问题： (1)

8、commit通常是一个非常快的操作，它与事务大小没有关系。其实，在oracle中，如果commit一行需要的时间为t，提交(commit)1000行的时间也只需要t，但如果你进行1000次commit，则需要的时间为：1000*t (2)如果在必要时才提交(真正的一个逻辑单元完成之后)，不仅能提高性能，还能减少对共享资源的竞争(例如：日志文件，各种内部闩等)。,9.4.1 commit做了些什么,Commit之前所完成的工作。 (1)已经在SGA 中生成了undo 块。 (2)已经在SGA 中生成了已修改数据块。 (3)已经在SGA 中生成了对于前两项的缓存redo。 (4)取决于前三项的大小

9、，以及这些工作花费的时间，前面的每个数据（或某些数据）可能已经刷新输出到磁盘。 (5)已经得到了本事务的全部锁(ORACLE在提交后将释放该事务所拥有的全部锁)。,9.4.1 commit做了些什么,执行提交要完成的工作： (1)为事务生成一个SCN。SCN 是Oracle 使用的一种简单的计时机制，用于保证事务的顺序，并支持失败恢复。SCN 还用于保证数据库中的读一致性和检查点。每次有人COMMIT 时，SCN 都会增1。 (2) LGWR 将所有余下的缓存重做日志条目写到磁盘，并把SCN 记录到在线重做日志文件中。 (3) V$LOCK 中记录这我们的会话持有的锁，这些所都将被释放，而排队

10、等待这些锁的每一个人都会被唤醒，可以继续完成他们的工作。 (4)如果事务修改的某些块还在缓冲区缓存中，则会以一种快速的模式访问并“清理”。(但要注意：若数据块已经写回磁盘或缓存中的数据块数量很大，commit时不会清除这些块上的锁)。 在提交的过程中，所花费时间最多的是LGWR进程将redo日志写回磁盘，它是一个串行写，但由于LGWR每隔3秒会写一次数据，这样避免commit时将所有redo刷到磁盘上，所以最后commit时，LGWR所写的内容很少。 但必须注意：commit必须要等LGWR进程将缓存中的redo日志完全写入磁盘后才会返回。对LGWR的调用是一个异步操作。但是PL/SQL这门语

11、言通过commit对LGWR调用是异步的。,9.4.1 commit做了些什么,验证commit的响应时间。 (1)首先，创建一个大表(表名叫：big_table)，里面有100000行记录。 (2)再创建一个表t，然后将大表big_table的数据分10行，100行，1000行，10000行，100000行插入到表t。这个过程需要用set timing on来计时，用autotrace来跟踪redo日志的大小。具体实现留着实验。,9.4.2 rollback做了些什么,Rollback所做的操作为： (1)撤销所有的修改，其过程为：从undo段读回数据，然后根据这些数据做逆向操作，比如：如果

12、插入一行，逆向操作为删除一行；如果删除一行，逆向操作为用undo数据插入一行。做完逆向操作之后将undo条目标为已用。 (2)会话持有的所有锁将会被释放，如果有事务在排队等待当前事务持有的锁，则这些事务会被唤醒。 注意：回滚操作的开销相当大。一般情况最好是不要用回滚操作。,9.5 分析redo,如开发人员，了解你对数据库的操作所生成的redo日志的多少是一件重要的事情。redo管理是Oracle数据库需要串行的地方。生成redo日志越多，整个系统就越慢。,9.5.1 测量redo,除了用autotrace来跟踪单条的sql语句所生成的redo数量以外，还可以通过查询v$mystat和v$sta

13、tname这两个虚拟视图来得到多个sql语句所生成的redo数量。 v$mystat表存储了自当前会话开始以来的多项统计信息。可以用下面的sql语句来查看与redo相关的统计量： select name from v$statname where name like redo%,9.5.1 测量redo,在ORACLE中，可以将某一列的值放入一个变量。 你可以这样定义：column column_name new_value var_name 例如： column value new_value V select empno as value from emp; select -替换变量V中保

14、存了empno的最后一行的值。 有了上面的这种SQL*PLUS变量，就可以将先执行的SQL所产生的redo 数目放到这个变量中，然后再执行一些SQL，又会得到一定数量的redo项，然后将这两个数量相减，就可以得到第二次SQL所产生的redo数量。,9.5.2 解发器生成的redo测试,这一节在实验课上讲。,9.5.3 redo日志生成,Redo日志非常重要，如果没有redo日志，不可能在系统失败时进行恢复。可以减少Oracle的更新、插入、删除操作所产生的redo日志，但不能让这些操作完全不产生redo日志。,9.5.3 redo日志生成,1、在sql中设置NOLOGGING。这个选项并不是说

15、操作语句(insert ，delete ，update等)不会生成redo日志，而是加了该选项，这些操作会减少redo日志的生成。 Oracle有两种日志模式，即：归档日志模式和非归档日志模式(可以通过：select log_mode from v$database来查看当前数据库属于什么归档模式)。无论在哪种日志模式下，对数据库的系统表(如：在创建一个用户表时，会将用户表的一些基本信息插入到sys.tab$表中)的操作，都会产生redo日志。,9.5.3 redo日志生成,验证NOLOGGING选项所产生的redo日志数量： (1)在oracle启动到mount阶段，然后用alter dat

16、abase archivelog ，可以改变数据库模式为归档模式archivelog 。 (2)先执行：mystat “redo size” (3)执行create table t as select * from all_objects (4)mystat2 (5)drop table t (6)create table t nologging as select * from all_objects (7)mystat2 注意：如果在nonarchivelog(非归当)模式下，用nologging和不用该选项，所生成的redo数量没有差别。因为在非归当模式下，创建表除了对数据字典的修改要生

17、成redo日志外，就不会再生成其它的redo日志了。,9.5.3 redo日志生成,关于nologging操作的注意事项： (1)设置nologging后，仍会生成redo日志，只是数量要比不设置该选项要少得多。 (2)nologging对后继操作没有影响。在对某个操作设置了nologging，其后的update,delete,insert等操作不会受其影响，这些操作仍会生成redo日志。应用对这个表的操作也会生成日志。 (3)在archivelog模式下执行nologging之后，要尽快备份数据库文件，避免系统失败对后续数据对象修改的影响，因为后续修改不能用redo日志文件恢复。,9.5.3

18、 redo日志生成,2、将nologging应用到段(表或索引中) 可以把握一个索引或表修改为默认采用NOLOGGING模式。这样对表中的数据修改或重建索引时，不会生成redo日志。,9.5.4 数据块清除,数据块上的锁标志，在commit之后并没有清除，在下次执行含有select操作的SQL语句（如：update）时，会将这些锁标志清除。在进行dbms_stats操作时，也会清除这些锁标志。,9.5.4 数据块清除,实验验证块清除。 (1)将DB_CACHE_SIZE的最低值为4M，这可以放下512个8k的数据块。 (2)创建一个表，该表的一行要占一个数据块。 (3)set autotrace traceonly statistics。 (4)向表中插入500行数据。 (5)然后提交。 (6)做查询，观察是否有redo日志条目的大小。,