11.5 登記日志文件

　　11.5.1 日志文件的格式和內(nèi)容

　　日志文件是記錄每個事務(wù)對數(shù)據(jù)庫更新操作的文件，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運行過程中，DBMS負責(zé)將所有事務(wù)的更新操作登記到日志文件中，也就是說日志文件是系統(tǒng)自動維護的。

　　1、以記錄為單位的日志文件：其內(nèi)容包括每個事務(wù)的開始標(biāo)記、結(jié)束標(biāo)記和所有更新操作;每個日志記錄的內(nèi)容包括：事務(wù)標(biāo)識、操作類型、操作對象、更新前數(shù)據(jù)的舊值，和更新后數(shù)據(jù)的新值;

　　2、數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件：將更新前的整個數(shù)據(jù)塊和更新后的整個數(shù)據(jù)塊全部放在了日志文件中;

　　11.5.2 日志文件的作用

　　1、事務(wù)故障恢復(fù)和系統(tǒng)故障恢復(fù)必須使用日志文件

　　(1)故障恢復(fù)的兩個基本操作：UNDO和REDO

　　(A) UNDO的作用是撤銷事務(wù)，具體步驟：

　　(a) 反向掃描日志文件，找到需要撤銷的事務(wù)的更新操作;

　　(b) 對事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作;

　　(c) 繼續(xù)反向查找該事務(wù)的其他更新操作，并執(zhí)行相應(yīng)的逆操作;

　　(d) 重復(fù)執(zhí)行步驟(C)，直至遇到該事務(wù)開始記錄。

　　(B) REDO的作用是重做事務(wù)，具體步驟：

　　(a) 正向掃描日志文件，找到需要重做的事務(wù)的更新操作;

　　(b) 對事務(wù)重新執(zhí)行日志文件登記的操作，即將日志文件中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫;

　　(c) 繼續(xù)正向查找該事務(wù)的其他更新操作，并重新執(zhí)行，將日志文件中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫;

　　(d) 重復(fù)執(zhí)行步驟(C)，直至遇到該事務(wù)的提交記錄。

　　(1) 事務(wù)故障恢復(fù)：只需把相應(yīng)的事務(wù)作撤銷UNDO即可;

　　(2) 系統(tǒng)故障恢復(fù)：

　　(A) 正向掃描日志文件，找到系統(tǒng)故障前發(fā)生的所有事務(wù)，如果該事務(wù)沒有完成，將其事務(wù)標(biāo)記加入撤銷隊列，如果該事務(wù)已經(jīng)完成，則將其事務(wù)標(biāo)記加入重做隊列;

　　(B) 對撤銷隊列中的所有事務(wù)作撤銷操作UNDO;

　　(C) 對重做隊列中的所有事務(wù)作重做操作REDO。

　　2、在動態(tài)轉(zhuǎn)儲方式中必須建立日志文件

　　1、 在靜態(tài)轉(zhuǎn)儲方式中，也可以建立日志文件

　　11.5.3 登記日志文件的原則

　　1、 登記的次序嚴(yán)格按并行事務(wù)執(zhí)行的時間次序;

　　2、 必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫

　　11.6 具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)

　　11.6.1 檢查點的作用

　　檢查點最大限度地減少數(shù)據(jù)庫完全恢復(fù)時所必須執(zhí)行的日志部分;

　　11.6.2 檢查點的引入

　　1、在日志文件中增加一類新的記錄—檢查點記錄，增加一個“重新開始文件”，并讓恢復(fù)子系統(tǒng)在登錄日志文件期間動態(tài)地維護日志

　　2、檢查點記錄的內(nèi)容：

　　(1) 建立檢查點時刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單;

　　(2) 這些事務(wù)最近一個日志記錄的地址。

　　3、“重新開始文件”用來記錄各個檢查點在日志文件中的地址;

　　2、 動態(tài)維護日志文件的方法是周期性地執(zhí)行如下操作：建立檢查點、保存數(shù)據(jù)庫狀態(tài)，具體步驟：

　　(1) 將當(dāng)前日志緩沖中的所有日志記錄寫入磁盤的日志文件上;

　　(2) 在日志文件中寫入一個檢查點記錄;

　　(3) 將當(dāng)前數(shù)據(jù)緩沖的所有數(shù)據(jù)記錄寫入磁盤的數(shù)據(jù)庫中;

　　(4) 把檢查點記錄在日志文件中的地址寫入一個“重新開始文件”;

　　3、 恢復(fù)子系統(tǒng)可以定期或不定期地建立檢查點來保存數(shù)據(jù)庫狀態(tài);

　　4、 使用檢查點方法可以改善恢復(fù)效率，事務(wù)在檢查點前已經(jīng)提交，則不必執(zhí)行REDO操作。

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