Oracle 实例恢复时 前滚（roll forward） 后滚（roll back） 问题
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?????? 在ITPUB 論壇上看到一個有關實例恢復時 前滾（roll forword）和回滾（roll back）的討論。在這里小整理一下，也理理自己的一個思路。
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一. 什么時候需要實例恢復
?????? 在shutdown?normal?or?shutdown?immediate下，也就是所謂的clean?shutdown，checkpoint也會自動觸發，并且把SCN紀錄寫回。?當發生checkpoint時，會把SCN寫到四個地方：
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三個地方于control?file內：
（1）SYSTEM?CHECKPOINT?SCN
（2）Datafile?checkpoint?SCN?
（3）Stop?SCN
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一個在datafile?header內：
Start?SCN
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1.1 Clean shutdown 時
?????? 當clean?shutdown?時，checkpoint會進行，并且此時datafile的stop?scn和控制文件里的start?scn會相同。?等到open數據庫時，Oracle檢查datafile?header中的start?scn和存于control?file中的datafile的scn是否相同，?如果相同，接著檢查start?scn和stop?scn是否相同，如果仍然相同，數據庫就會正常開啟，否則就需要recovery。
?????? 等到數據庫開啟后，儲存在control?file中的stop?scn就會恢復為NULL值，此時表示datafile是open在正常模式下了。
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1.2 非正常shutdown
?????? 如果不正常SHUTDOWN?(shutdown?abort)，則mount數據庫后，會發現stop?scn并不是等于其它位置的scn，?而是等于NULL，這表示Oracle在shutdown時沒有進行checkpoint，下次開機必須進行crash?recovery（實例恢復）。
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注意一點：
?????? （1）啟動數據庫時，如果發現STOP?SCN?=?NULL，表示需要進行crash?recovery；
?????? （2）啟動數據庫時，如果發現有datafile?header的START?SCN?不等于儲存于CONTROLFILE的DATAFILE?SCN，表示需要進行Media?recovery
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1.3 crash?recovery 順序問題
?????? 必須先進行roll?forward(從redo?log?file中從目前的start?SCN開始，重做后面的已提交之交易)。 再從roll?back?segment?做rollback未完成(dead?transaction)交易。檢驗controlfile中的SCN會等于datafile?header的SCN
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關于這塊內容，具體參考：
?????? RedoLog Checkpoint 和 SCN關系
?????? http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2010/01/24/5251916.aspx
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二. ?Crash Recovery 過程
?????? 當數據庫突然崩潰，而還沒有來得及將buffer cache里的臟數據塊刷新到數據文件里，同時在實例崩潰時正在運行著的事務被突然中斷，則事務為中間狀態，也就是既沒有提交也沒有回滾。這時數據文件里的內容不能體現實例崩潰時的狀態。這樣關閉的數據庫是不一致的。
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?????? 下次啟動實例時，Oracle會由SMON進程自動進行實例恢復。實例啟動時，SMON進程會去檢查控制文件中所記錄的、每個在線的、可讀寫的數據文件的END SCN號。
?????? 數據庫正常運行過程中，該END SCN號始終為NULL，而當數據庫正常關閉時，會進行完全檢查點，并將檢查點SCN號更新該字段。
?????? 而崩潰時，Oracle還來不及更新該字段，則該字段仍然為NULL。當SMON進程發現該字段為空時，就知道實例在上次沒有正常關閉，于是由SMON進程就開始進行實例恢復了。
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?????? SMON進程進行實例恢復時，會從控制文件中獲得檢查點位置。于是，SMON進程到聯機日志文件中，找到該檢查點位置，然后從該檢查點位置開始往下，應用所有的重做條目，從而在buffer cache里又恢復了實例崩潰那個時間點的狀態。這個過程叫做前滾，前滾完畢以后，buffer cache里既有崩潰時已經提交還沒有寫入數據文件的臟數據塊，也還有事務被突然終止，而導致的既沒有提交又沒有回滾的事務所弄臟的數據塊。
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?????? 前滾一旦完畢，SMON進程立即打開數據庫。但是，這時的數據庫中還含有那些中間狀態的、既沒有提交又沒有回滾的臟塊，這種臟塊是不能存在于數據庫中的，因為它們并沒有被提交，必須被回滾。打開數據庫以后，SMON進程會在后臺進行回滾。
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?????? 有時，數據庫打開以后，SMON進程還沒來得及回滾這些中間狀態的數據塊時，就有用戶進程發出讀取這些數據塊的請求。這時，服務器進程在將這些塊返回給用戶之前，由服務器進程負責進行回滾，回滾完畢后，將數據塊的內容返回給用戶。
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三. 為什么數據庫的實例恢復是先前滾再回滾
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?????? 回滾段實際上也是以回滾表空間的形式存在的，既然是表空間，那么肯定就有對應的數據文件，同時在buffer cache 中就會存在映像塊，這一點和其他表空間的數據文件相同。
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?????? 當發生DML操作時，既要生成REDO（針對DML操作本身的REDO Entry）也要生成UNDO（用于回滾該DML操作，記錄在UNDO表空間中），但是既然UNDO信息也是使用回滾表空間來存放的，那么該DML操作對應的UNDO信息（在BUFFER CACHE生成對應中的UNDO BLOCK）就會首先生成其對應的REDO信息（UNDO BLOCK's REDO Entry）并寫入Log Buffer中。
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?????? 這樣做的原因是因為Buffer Cache中的有關UNDO表空間的塊也可能因為數據庫故障而丟失，為了保障在下一次啟動時能夠順利進行回滾，首先就必須使用REDO日志來恢復UNDO段（實際上是先回復Buffer Cache中的臟數據塊，然后由Checkpoint寫入UNDO段中），在數據庫OPEN以后再使用UNDO信息來進行回滾，達到一致性的目的。
?????? 生成完UNDO BLOCK's REDO Entry后才輪到該DML語句對應的REDO Entry，最后再修改Buffer Cache中的Block，該Block同時變為臟數據塊。
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?????? 實際上，簡單點說REDO的作用就是記錄所有的數據庫更改，包括UNDO表空間在內。
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--加群需要在備注說明Oracle表空間和數據文件的關系，否則拒絕申請
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Oracle 实例恢复时 前滚（roll forward） 后滚（roll back） 问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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