暂无图片
暂无图片
暂无图片
暂无图片
暂无图片

第十章 数据库恢复技术(5)——具有检查点的恢复技术

凯哥的故事 2020-06-20
4066


具有检查点的恢复技术



利用日志技术进行数据库恢复时,恢复子系统必须搜索日志,确定哪些事务需要重做,哪些事务需要撤销。一般来说,需要检查所有日志记录。这样做有两个问题,一是搜索整个日志将耗费大量的时间,二是很多需要重做处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到了数据库中,然而恢复子系统又重新执行了这些操作,浪费了大量时间。为了解决这些问题,又发展了具有检查点的恢复技术。这种技术在日志文件中增加一类新的记录——检查点(checkpoint)记录,增加一个重新开始文件,并让恢复子系统在登录日志文件期间动态地维护日志。

检查点记录的内容包括:

  • 建立检查点时刻所有正在执行的事务清单.

  • 这些事务最近一个日志记录的地址。

重新开始文件用来记录各个检查点记录在日志文件中的地址。下图说明了建立检查点C时对应的日志文件和重新开始文件。

动态维护日志文件的方法是,周期性地执行建立检查点、保存数据库状态的操作。具体步骤是:

(1)将当前日志缓冲区中的所有日志记录写入磁盘的日志文件上。

(2)在日志文件中写入一个检查点记录。

(3)将当前数据缓冲区的所有数据记录写入磁盘的数据库中。

(4)把检查点记录在日志文件中的地址写入一个重新开始文件。

恢复子系统可以定期或不定期地建立检查点,保存数据库状态。检查点可以按照预定的一个时间间隔建立,如每隔一小时建立一个检查点;也可以按照某种规则建立检查点,如日志文件已写满一半建立一个检查点。

使用检查点方法可以改善恢复效率。当事务T在一个检查点之前提交,T对数据库所做的修改一定都已写入数据库,写入时间是在这个检查点建立之前或在这个检查点建立之时。这样,在进行恢复处理时,没有必要对事务T执行重做操作。

系统出现故障时,恢复子系统将根据事务的不同状态采取不同的恢复策略,如下图所示。

  • T1:在检查点之前提交。

  • T2:在检查点之前开始执行,在检查点之后故障点之前提交。

  • T3:在检查点之前开始执行,在故障点时还未完成。

  • T4:在检查点之后开始执行,在故障点之前提交。

  • T5:在检查点之后开始执行,在故障点时还未完成。

T3和T5在故障发生时还未完成,所以予以撤销;T2和T4在检查点之后才提交,它们对数据库所做的修改在故障发生时可能还在缓冲区中,尚未写入数据库,所以要重做;T1在检查点之前已提交,所以不必执行重做操作。

系统使用检查点方法进行恢复的步骤是:

(1)从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址,由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录。

(2)由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST。

这里建立两个事务队列:

  • UNDO-LIST:需要执行UNDO操作的事务集合;

  • REDO-LIST:需要执行REDO操作的事务集合。

把ACTIVE-LIST暂时放入UNDO-LIST队列,REDO队列暂为空。

(3)从检查点开始正向扫描日志文件。

①如有新开始的事务Ti,把Ti暂时放入UNDO-LIST队列;

②如有提交的事务Tj,把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列;直到日志文件结束。

(4)对UNDO-LIST中的每个事务执行UNDO操作,对REDO-LIST中的每个事务执行REDO操作。


文章转载自凯哥的故事,如果涉嫌侵权,请发送邮件至:contact@modb.pro进行举报,并提供相关证据,一经查实,墨天轮将立刻删除相关内容。

评论