数据库恢复相关知识笔记

1、数据库恢复的原理

数据库恢复的原理主要是在数据库发生故障之后，建立冗余数据，在故障发生之后利用冗余数据来完成数据库恢复。数据转储和建立日志文件是建立冗余数据常用的技术手段。一般情况下两种技术手段会同时使用。

2、故障恢复的两个操作

故障恢复有撤销事务（UNDO）、重做（REDO）两个操作。

2.1 撤销操作

撤销事务就是将未完成的事务撤销，使数据库恢复到事务执行前的正确状态。

撤销事务的过程：反向扫描未完成的事务日志，查找事务的更新操作；对该事务的更新操作执行反向操作，然后利用日志文件记录中更新前的值写入数据库，插入的记录从数据库中删掉，删除的记录重新插入数据库中；

继续反向扫描日志文件，重复以上操作，直到事务开始标志。

2.2 重做事务

重做事务是将已经提交的事务重新执行。

重做事务的过程：从事务的开始标识开始，正向扫描日志文件，重新执行日志文件登记的对事务对数据库的所有操作，直到事务结束标识。

3、故障恢复策略介绍

针对不同的数据故障应该采取不同的恢复策略。

3.1 事务故障恢复

事务故障是在事务在运行至正常终止点（提交、回滚）之前终止。日志文件只有该事务的开始标识而没有结束标识。一般针对这类故障的恢复通过撤销产生的故障事务，使数据库恢复到该事务执行前的正确状态来完成。

事务恢复步骤如下：

反向扫描文件日志，查找该事务的更新操作
对事务的更新操作执行反向操作
继续反向扫描日志文件，做同样处理直到事务的开始标志

说明：事务的故障恢复由系统自动完成，对用户是透明的。

3.2 系统故障的恢复

系统故障会造成数据库的数据不一致。主要原因：未完成的事务对书库的更新操作可能已经写入了数据库；已提交的事务对数据库的更新可能还在缓冲区没来得及写入数据库。系统故障数据恢复要撤销故障发生时未完成的事务，重做已提交的事务。

3.3 介质故障的恢复

介质故障由数据库遭到破坏，需要重装数据库，需要装载故障前最近依次的备份和故障前的日志文件副本，再按照系统故障的恢复过程执行撤销和重做操作来进行恢复。

说明：介质故障要有数据库管理员来参与，装入数据库的副本和日志文件的副本，再由数据库系统执行撤销和重做操作。

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