oracle undo解析

會飛的蘑菇 2014-05-12

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Undo是干嘛用的？

　　在介紹undo之前先說一下另外一個東西 transaction ，翻譯成交易或事務。我們在進行一個事務的過程中需要申請許多資源，一個復雜的事務也需要很多步來完成。那么一個復雜的事務是只有兩個結果，要么成功，要么失?。ㄏ喈斢趶膩頉]發(fā)生過）。

　　一個很典型的列子，銀行轉賬，其實其需要兩步操作，第一步先將你賬戶上的錢減去，第二步把被轉賬戶的錢加上，（先減后加，出了問題銀行不吃虧。呵呵！）這樣就是一個完整的事務。如果執(zhí)行了一半，你的錢減了，被轉賬戶的錢沒加上，這個時候事務就要回滾，回滾到原始狀態(tài)。也就是在轉賬之前，需要先記錄你和被轉賬戶上的金額。這就樣能保證，一旦事務失敗就回滾到事務的發(fā)生之前的狀態(tài)。

　　為那保證一個事務的原始性和完整性，就引這入undo 的概念。Undo就是用來記錄保存事務操作過程中的數(shù)據(jù)，如果事務發(fā)生錯誤，可以之前的數(shù)據(jù)進行填補。

Undo Segment 還原段:

　　從來面的視圖，我們就可以很清晰的看出，我們要對表（table）中的一個數(shù)據(jù)進行修改，在修改之前，先把老的映像（old image）放到undo 上面。然后再在table中放入new image 。假如過程失敗，我們還可以把undo 上的old image 再拿回來放在原先的位置，從而使這件事兒看起來像沒發(fā)生過一樣。 www.

　　Undo segment 是保存在表空間上的。Undo 大小是固定的，既然是固定的也就是有限的。如果保存的記錄非常多，那么它就會被占滿，新記錄的數(shù)據(jù)會覆蓋掉最早的數(shù)據(jù)。所以用一個圓形的盤片能更加形象的表示。數(shù)據(jù)從一個位置開始寫入，當寫滿一圈后，最新的數(shù)據(jù)就會覆蓋最早寫入的數(shù)據(jù)。

undo可以做哪些事兒？

　　Transaction rollback 事務反轉， Transaction recovery 事務恢復。事務反轉與事務恢復的效果是一樣的。事務反轉是人主動去做的，人在操作的過程中反悔了，相當于我在寫文檔時按個ctrl+z 。事務恢復是機器自動完成的，比如在事務進行過程中簡拼突然斷電了，下次重啟服務之后，系統(tǒng)自動回滾。

　　Read consistency 讀一執(zhí)行。讀一致性對于多用戶操作是非常重要的。如果你在多人開發(fā)中使用過版本控制工具（git\cvs\svn）的話，下面的概念你將很容易理解。

Oracle 讀一致性概念

　　我知道oracle允許可以由多個用戶對數(shù)據(jù)庫進行操作，當你執(zhí)行一個查詢幾百萬條記錄的操作時，這個過程可能需要幾分鐘。在這個過程中其它用戶對你查詢的數(shù)據(jù)時行了修改。這里就要保證你查詢的結果是被修改之前的。 www.

　　這里明確一個概念，事務的開始，在我們執(zhí)行一條（更新、修改、刪除）語句時；事務的結束，必須執(zhí)行提交動作（執(zhí)行commit 或 rollback 命令）

　　我們從上面的流程圖來理解一下oracle是如何保證讀一致性的。

　　當我們執(zhí)行一個事務的時候，oracle會分配一個SCN編號，這個編號是遞增的。下一個事務的編號一定比當前事務的編號大。上圖中執(zhí)行第一個事務分配的編號為10023，在這個事務執(zhí)行的過程中，另一事務對SCN 編號為10008和10021的數(shù)據(jù)塊進行了修改。用來替換的數(shù)據(jù)塊SCN編號為10024 ，而被替換掉的數(shù)據(jù)塊會被保存到undo 上面。當?shù)谝粋€事務執(zhí)行到被修改過的數(shù)據(jù)塊時，發(fā)現(xiàn)10024比10023大，這個時候就會到undo segment上找比自己SCN號小的數(shù)據(jù)塊進行讀，于是發(fā)找到了SCN號為10008和10021兩個塊。這樣就有效的保證了讀一致性。

　　當然，會有一種特殊情況，也就是undo segment 太小，最多放100條數(shù)據(jù)，可一下子來了120條數(shù)據(jù)，那么最先寫入的20條數(shù)據(jù)被最后寫入的20條數(shù)據(jù)覆蓋。這個時候就會報錯，這也是為什么要對數(shù)據(jù)據(jù)進行調優(yōu)的原因。

Redo or Undo

www.

什么是Redo

Redo記錄transaction logs，分為online和archived。以恢復為目的。

比如，機器停電，那么在重起之后需要online redo logs去恢復系統(tǒng)到失敗點。

比如，磁盤壞了，需要用archived redo logs和online redo logs區(qū)恢復數(shù)據(jù)。

什么是Undo

　　Redo 是為了重新實現(xiàn)你的操作，而Undo相反，是為了撤銷你做的操作。Undo更像常使用的ctrl+z ,撤銷到上一步的狀態(tài)。而Redo 是也就會記錄undo 的操作。

　　當我們插入一條數(shù)據(jù)時，首先這個動作會被記錄到redo log 中，操作也會被記錄到到undo ，undo本身的動作也會做為一條數(shù)據(jù)被記錄到redo log ，插入一條數(shù)據(jù)，索引（indexes）會發(fā)生變化，索引的變化也會做一條數(shù)據(jù)被記錄到redo log 。Redo 記錄著一個操作所有相關的信息，這樣才能完整的保證場景的重現(xiàn)。

　　需要說明的是在上面的圖表中，不管是undo 還是redo都是寫在內存里的，一旦斷電，所有信息將會消失。只有寫到磁盤上的信息才不會因為斷電而消失。是redo log 的信息先寫到磁盤上的，因為它的信息最全面，可以完整的保證場景重現(xiàn)。我們可以通過各種機制控制redo 寫磁盤，比如每隔3秒寫一次，或redo log文件大于1MB寫一次。

如何配置使用undo ?

www.

　　要想使用undo 首先需要創(chuàng)建undo表空間。我們可以創(chuàng)建多個undo表空間，但只能有一個undo表空間是處于使用狀態(tài)。

查看undo配置信息：

SQL> show parameter undo

NAME TYPE VALUE

------------------------------------ ----------------------------------------------------

undo_management string AUTO

undo_retention integer 900

undo_tablespace string UNDOTBS1

Undo配置參數(shù)含義

-DNDO_MANAGEMENT undo的管理模式，分自動和手動

-UNDO_TABLESPACE 當前正在被使用的undo表

-UNDO_RETENTION 規(guī)定多長時間內，數(shù)據(jù)不能被覆蓋。

-----------------------------------------

AUTO 表示undo 為自動管理模式。

900 表示在900秒內，undo上的數(shù)據(jù)不能被覆蓋。

UNDOTBS1 是當前正在使用的undo表空間。

創(chuàng)建undo表空間，與創(chuàng)建一般的表空間類似，命令如下：

SQL> create undo tablespace myundotbs

2 datafile '/ora10/product/oradata/ora10/myundotbs1.dbf' size 10M;

www.

Tablespace created.

查看新創(chuàng)建的undo表空間

SQL> select tablespace_name,contents from dba_tablespaces;

TABLESPACE_NAME CONTENTS

------------------------------------------------------------ ------------------

SYSTEM PERMANENT

UNDOTBS1 UNDO 　　//老的undo表空間

SYSAUX PERMANENT

TEMP TEMPORARY

USERS PERMANENT

PAUL PERMANENT

MYUNDOTBS UNDO // 新創(chuàng)建的undo表空間

SQL> show parameter undo 再次查看當前使用的表空間

NAME TYPE VALUE

------------------------------------ ----------------------------------------------------

undo_management string AUTO

undo_retention integer 900

undo_tablespace string UNDOTBS1

www.

切換undo表空間：

SQL> alter system set undo_tablespace=myundotbs;

System altered.

SQL> show parameter undo 再次查看當前使用的表空間

NAME TYPE VALUE

------------------------------------ ----------------------------------------------------

undo_management string AUTO

undo_retention integer 900

undo_tablespace string MYUNDOTBS //已經切換的了undo表空間

www.

刪除undo表空間：

SQL> drop tablespace myundotbs;

Tablespace dropped.

Drop一個undo表空間后，在磁盤上還是存在的，我們需要通過操作系統(tǒng)層面用rm命令將文件刪除。

　　思考：

　　表空間的切換、刪除命令非常簡單，但這里我們需要思考一下實際切換場景。當我們執(zhí)行一個事務時，事務執(zhí)行了一半還沒有提交，這個時候進行切換undo表空間是否可以成功? 理論上undo表空間正在使用中，是不允許切換的。但實際上undo表空間在使用中是可以切換的，但切換之后立刻刪除，系統(tǒng)會提示錯誤。把事務提交后再刪除，系統(tǒng)依然提示錯誤。這里只有將替換掉的undo表空間切換到使用狀態(tài)，再切換到廢棄狀態(tài)才能被刪除。上面的情況，有興趣有同學可以驗證一下。

Undo調優(yōu)

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　　Undo的設置取決于我們實際的生產系統(tǒng)。如何設置undo更合理地為我們工作呢？

Undo表空間的大小：

　　我們在創(chuàng)建一個undo表空間的使用，就指定了它的大小，這個大小一旦創(chuàng)建是不可變更的。設置過大，是一種浪費，設置過小，例如刪除100萬條記錄，這些刪除的記錄都要臨時存放到undo表空間中，如果undo的大小不能存儲100萬條記錄，那么就會出問題。

Undo數(shù)據(jù)的存放時間：

　　也就是undo_retention 參數(shù)所對應的時間，undo上有數(shù)據(jù)存放時間與undo大小的密切關系。存放時間越長，需要的表空間越大。就像理發(fā)師的數(shù)量與理發(fā)師的效率的關系一樣。理發(fā)師效率很高，一秒鐘解決一個客戶，那么就不需要太多的理發(fā)師傅。

Undo表空間的歷史信息：

如何合理設置undo表空間的大小和存放時間呢？那么就需要參考歷史記錄