資料庫恢復技術
保證資料庫資料的可靠性，
一個簡單的例子：
- 從A賬戶向B賬戶轉賬1000元人民幣
- 讀取A賬戶的余額
- 余額足夠，扣除一千元
- 讀取B賬戶的余額
- 將余額加上1000元
在扣除余額到余額增加的步驟之間，如果出現了系統性的故障，硬體故障，導致整個流程沒有順利完成，就會導致錯賬，
簡單分析可知出錯是因為整個流程并不是原子性的，或者說，想要完成原子性，但是沒有對中間錯誤發生的預案，
事務
事務的基本特性有四個特性，ACID，保證了事務的原子性，一致性，永久性，隔離性，
1. 原子性（Atomicity）
事務被視為不可分割的最小單元，事務的所有操作要么全部提交成功，要么全部失敗回滾，
回滾可以用回滾日志（Undo Log）來實作，回滾日志記錄著事務所執行的修改操作，在回滾時反向執行這些修改操作即可，
2. 一致性（Consistency）
資料庫在事務執行前后都保持一致性狀態，在一致性狀態下，所有事務對同一個資料的讀取結果都是相同的，如果出問題可能會導致不可重復讀，幻影讀等問題，
3. 隔離性（Isolation）
一個事務所做的修改在最終提交以前，對其它事務是不可見的，在并發的時候使用鎖機制來保證隔離性，
4. 持久性（Durability）
一旦事務提交，則其所做的修改將會永遠保存到資料庫中，即使系統發生崩潰，事務執行的結果也不能丟失，
系統發生崩潰可以用重做日志（Redo Log）進行恢復，從而實作持久性，與回滾日志記錄資料的邏輯修改不同，重做日志記錄的是資料頁的物理修改，
事務的目的是保障在任何情況下，不管是正常運行還是發生了系統故障，無論是單用戶，串行執行還是多用戶并發執行都要保證事務的執行，
關于鎖和并發的問題放在下一章講 [鎖與并發](./資料庫概論 （八）)
日志系統
日志檔案是用來記錄事務對資料庫的更新操作的檔案，日志往往以記錄為最小單位，或者以資料庫定義的資料塊為最小單位，
以記錄為單位的日志檔案的內容
- 各個事務的開始標記(BEGIN TRANSACTION)
- 各個事務的結束標記(COMMIT或ROLLBACK)
- 各個事務的所有更新操作
- 事務標識（標明是哪個事務）
- 操作型別（插入、洗掉或修改）
- 操作物件（記錄內部標識）
- 更新前資料的舊值（對插入操作而言，此項為空值）
- 更新后資料的新值（對洗掉操作而言, 此項為空值）
重點是為了記錄：哪個事務改變了哪個資料塊，
登記日志檔案的基本原則
- 登記的次序嚴格按照事務執行的時間次序登記
- 必須先寫日志檔案，再寫資料庫
并不是所有的操作都要寫日志檔案，只有在要把資料寫到資料庫中的時候才需要先寫日志檔案，再寫資料庫
因為可以通過日志檔案恢復UNDO失敗的資料庫操作，如果先寫資料庫那么如果出現了錯誤就沒有機會恢復剛剛的修改了，
恢復策略
事務運行程序中發生了故障
由恢復子系統利用日志檔案撤銷剛剛發生的對資料庫的修改，此處的恢復操作是對用戶透明的，用戶不需要干預此處的修復，
- 從日志檔案的末尾開始反向掃描日志檔案，找到故障事務的資料庫修改操作
- 執行修改操作的逆操作
- 繼續反向掃描，遇到修改操作則執行2，直到抵達故障事務的開始陳述句，
系統故障導致的資料庫狀態不一致
造成不一致的原因
- 未完成的事務的資料已經寫入到資料庫中
- 已經提交的事務對資料庫的修改還在緩沖區中，還沒有執行修改
恢復的方法
- Undo 針對未完成的，已經修改的操作
- 反向掃描日志檔案，對修改資料庫的操作執行逆操作
- 將更新前的值寫入到資料庫，覆寫資料
- Redo 針對緩沖區中的操作
- 正向掃描日志檔案，找到每一個要執行資料庫修改的操作
- 將資料重新寫入資料庫
介質故障
首先要轉入最新的，正常的資料庫備份副本，使之恢復到最近的正常狀態，
- 對于靜態存盤的資料庫副本，裝入之后就已經處于一致性狀態，
- 對于動態存盤的資料庫副本，還要裝入轉儲時刻的日志檔案副本，使用Undo和Redo機制恢復到一致性狀態，
然后對于備份之后的資料，我們要通過存盤的日志檔案來恢復，重做所有已經完成的事務，
- 掃描日志檔案，找出故障發生時已經提交的事務的標志，然后將其記入Redo佇列，等待Redo
- 然后正向掃描日志檔案，對重做佇列中的所有事務進行重做，然后寫入資料庫
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