用Oracle閃回功能恢復偶然丟失的資料

　摘 要：本文提出了閃回功能的原理，描述了利用Oracle 9i或Oracle 10g的閃回功能進行恢復偶然丟失資料的方法。

　　關鍵詞：Oracle；閃回；回滾段；資料恢復

　　引言

　 　人為的錯誤是資料庫系統失敗的重要原因之一，根據調查約40%的系統問題是操作失誤或者使用者錯誤引起的，這些人為的錯誤又特別難以避免。傳統上當發生數 據丟失、資料錯誤問題時，解決的主要方法就是資料的匯入/匯出、備份/恢復技術。這些方法都需要發生資料錯誤之前有一個正確的備份，才能進行恢復。恢復時 不取決於錯誤程度，而只取決於備份/恢復策略。這種方法既耗時又使資料庫系統不能提供服務，對於一些使用者偶然地刪除資料這類小錯誤來說顯得有些"大材小用 "。那麼如何來恢復這種偶然的錯誤操作造成的資料丟失呢？從Oracle 9i開始提供了基於回滾段的閃回查詢（Flashback Query）功能，可用於恢復錯誤的DML操作。在Oracle 10g中對閃回查詢做了較大改進，不再侷限於閃回查詢，還可用於恢復錯誤的DDL(Drop)操作、閃回表、閃回資料庫等。

　　Oracle 9i的閃回查詢概述

　　1、Oracle 9i的閃回查詢功能

　 　在Oracle 9i之前，如果使用者錯誤運算元據後，除了不完全恢復外，沒有好的解決辦法。Oracle 9i中提供閃回查詢，由一個新的包DBMS_FLASH來實現。使用者使用閃回查詢可以及時取得誤操作DML（Delete、Update、Insert） 前某一時間點資料庫的映像檢視，使用者可以利用系統時間或系統改變號（SCN：System Change Number）來指定這個只讀檢視，並可以針對錯誤進行相應的恢復措施。閃回查詢功能完全依賴於自動回滾段管理（AUM），對於Drop等誤操作不能恢 復。閃回特性可應用在以下方面：

　　（1）自我維護過程中的修復：當一些重要的記錄被意外刪除，使用者可以向後移動到一個時間點，檢視丟失的行並把它們重新插入現在的表內恢復。

　　（2）恢復Email和聲音Email：當使用者意外刪除了Email或者聲音資訊時，可以通過移回到固定時間點來恢復刪除。

　　（3）賬號平衡狀況：可以檢視以前的歷史資料。如銀行外幣管理中用於記錄特定時間的匯率。在以前，匯率變更被記錄在一個歷史表中，現在就可以通過閃回功能進行查詢。

　　（4）用於趨勢分析的決策支援系統：決策支援系統和聯機分析應用必須執行一個長時間的事務。使用閃回查詢，這些應用可以對歷史資料執行分析和建模。例如，特定產品如礦泉水隨季節變化需求情況的變化。

　　2、回滾段概述

　　回滾段用於存放資料修改之前的位置和值，回滾段的頭部包含正在使用的該回滾段事務的資訊。回滾段的作用如下：

　　（1）事務回滾：當事務修改表中資料的時候，該資料修改前的值（即前影像）會存放在回滾段中，當使用者回滾事務時，Oracle將會利用回滾段中的資料前影像來將修改的資料恢復到原來的值。

　　（2）事務恢復：當事務正在處理的時候，例程失敗，回滾段的資訊儲存在重做日誌檔案中，Oracle將在下次開啟資料庫時利用回滾來恢復未提交的資料。

　　（3）讀一致性：當一個會話正在修改資料時，其它的會話將看不到該會話未提交的修改。而且，當一個語句正在執行時，該語句將看不到從該語句開始執行後的未提交的修改（語句級讀一致性）。

　　3、Oracle中Delete和Commit操作的流程分析

　　（1）刪除（Delete）流程

　　·Oracle讀Block(資料塊)到Buffer Cache（緩衝區）(如果該Block在Buffer中不存在)；

　　·在Redo Log Buffer（重做日誌緩衝區）中記錄Delete操作的細節；

　　·在相應回滾段段頭的事物表中建立一個Undo（回滾）條目；

　　·把將要刪除的記錄建立前映象，存放到Undo Block（回滾塊）中；

　　·在Buffer Cache中的相應資料塊上刪除記錄，並且標記相應的資料塊為Dirty（髒）。

　　（2）提交(Commit)流程

　　·Oracle產生一個SCN；

　　·在回滾段事物表中標記該事物狀態為Commited；

　　·LGWR（日誌讀寫程式） Flush Log Buffer到日誌檔案；

　　·如果此時資料塊仍然在Buffer Cache中，那麼SCN將被記錄到Block Header上，這被稱為快速提交；

　　·如果Dirty Block已經被寫回到磁碟，那麼下一個訪問這個Block的程式將會自回滾段中獲取該事物的狀態，確認該事物被提交。然後這個程式獲得提交SCN並寫回到Block Header上，這被稱為延遲塊清除。

　　4、Oracle 9i中閃回查詢操作例項

　　進行閃回查詢必須設定自動回滾段管理，在init.ora設定引數UNDO_MANAGEMENT=AUTO，引數UNDO_RETENTION=n，決定了能往前閃回的最大時間，值越大就需要越多Undo空間。

　　例：Oracle 9i的Flashback Query操作。

　　（1）建立閃回查詢使用者

SQL> create user flashtest identified by flashtest; SQL> grant connect, resource to flashtest; SQL> grant execute on dbms_flashback to flashtest; SQL> connect flashtest/flashtest;

　　（2）建立測試表，插入測試記錄

SQL> create table test(id number(3)); SQL> insert into test values (1); SQL> insert into test values(2); SQL> commit; SQL> create table rec_date(date_scn);

　　注意：在執行步驟3或者步驟4之前，等待5分鐘。

　　（3）刪除記錄

SQL> execute dbms_flashback.disable; SQL> insert into rec_date select sysdate from dual; SQL> commit; SQL> delete from test where id=1; SQL> commit;

　　通過以上的操作，我們插入了兩條記錄，並刪除了其中一條記錄。在以下的操作中，我們將通過flashback query找到刪除的記錄

　　（4）閃回查詢

SQL> DECLARE Restore_scn date; BEGIN Select date_scn into restore_scn from rec_date; Dbms_flashback.enable_at_time (restore_scn); END; SQL> select * from test; ID 1 2

　 　可以看出，雖然刪除記錄並提交，但是通過閃回操作，仍能查詢到刪除前的兩條記錄。需要注意Oracle每5分鐘記錄一次SCN，並將SCN和對應時間的 對映進行紀錄。如果原來插入的記錄到做閃回操作的時間在5分鐘之內，用基於時間的閃回查詢可能得不到記錄，因為基於時間點的查詢實際上是轉化為最近的一次 SCN，然後從這個SCN開始進行恢復。因此，如果需要精確的查詢可以採用基於SCN的閃回查詢，可精確閃回到需要恢復的時間。可以通過 DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER語句獲取SCN。
　Oracle 10g的閃回查詢概述

　　與Oracle 9i相比Oracle 10g的Flashback有了非常大的改進，從普通的Flashback Query發展到了多種形式，主要表現在如下幾方面新特性：

　　1、Flashback Database

　 　Oracle Flashback Database特性允許通過SQL語句Flashback Database語句，讓資料庫前滾到當前的前一個時間點或者SCN，而不需要做時間點的恢復。閃回資料庫可以迅速將資料庫回到誤操作或人為錯誤的前一個 時間點，如Word中的"撤消"操作，可以不利用備份就快速的實現基於時間點的恢復。Oracle通過建立新的Flashback Logs（閃回日誌），記錄資料庫的閃回操作。如果希望能閃回資料庫，需要設定如下引數：DB_RECOVER_FILE_DEST日誌的存放位置， DB_RECOVER_FILE_DEST_SIZE恢復區的大小。在建立資料庫的時候，Oracle將自動建立恢復區，但預設是關閉的，需要執行 alter database flashback on命令。

　　例：執行Flashback Database命令格式。

SQL>flashback database to time to_timestamp(xxx); SQL>flashback database to scn xxx

　　2、Flashback Table

　 　Oracle Flashback Table特性允許利用Flashback Table語句，確保閃回到表的前一個時間點。與Oracle 9i中的Flashback Query相似，利用回滾段資訊來恢復一個或一些表到以前的一個時間點（一個快照）。要注意的是，Flashback Table不等於Flashback Query，Flashback Query僅僅是查詢以前的一個快照點而已，並不改變當前表的狀態，而Flashback Table將改變當前表及附屬物件一起回到以前的時間點。

　　語法：

flashback table tablename to timestamp xxx或 flashback table tablename to scn xxx

　　注意：如果需要閃回一個表，需要以下條件：

　　·需要有flashback any table的系統許可權或者是該表的flashback物件許可權；

　　·需要有該表的select,insert,delete,alter許可權；

　　·必須保證該表row movement。

　　例：執行將test表閃回到2005年5月7日下午3點。

SQL>flashback table test to timestamp to_timestamp(’2005-05-07 15:00:00’,’yyyy-mm-dd hh24:mi:ss’);

　　3、Flashback Drop

　 　Oracle Flashback Drop特性提供一個類似回收站的功能，用來恢復不小心被刪除的表。當刪除表時，Oracle 10g並不立刻釋放被刪除的表所佔用的空間，而是將這個被刪除的表進行自動重新命名（為了避免同類物件名稱的重複）並放進回收站中。所謂的回收站類似於 Windows系統中的回收站，是一個虛擬的容器，用於存放所有被刪除的物件，在回收站中被刪除的物件將佔用建立時的同樣的空間。如果這個被刪除的表需要 進行恢復，就可利用Flashback Drop功能。

　　例：進行一個刪除表後恢復的簡單測試。

　　（1）顯示回收站資訊

SQL>show recyclebin;

　　可以看到，回收站中是沒有任何結果的，表示沒有任何表在回收站中。

　　（2）建立一個表，並刪除，再次顯示回收站資訊

SQL>create table test_drop(name varchar2(10)); SQL>drop table test_drop; SQL>show recyclebin; ORIGINAL NAME RECYCLEBIN NAME OBJECT TYPE DROP TIME TEST_DROP BIN$b+XkkO1RS5K10uKo9BfmuA==$0 TABLE 2005-05-07:14:30:47

　　（3）對被刪除的表進行恢復

SQL>flashback table test_drop to before drop;或 SQL>flashback table "BIN$b+XkkO1RS5K10uKo9BfmuA==$0" to before drop;

　　（4）管理回收站

　　清除回收站中的單個表：purge table test_drop

　　清除整個回收站：purge recyclebin

　　清除不同的物件回收站：purge user_recyclebin或purge dba_recyclebin

　　（5）確認刪除一個表

SQL>drop table test_drop purge;

　　如果刪除一個表且不放到回收站中不能進行恢復，在drop語句中可以利用purge選項。

　　4、Flash Version Query

　 　Oracle Flashback Version Query特性，利用儲存的回滾資訊，可以看到特定的表在時間段內的任何修改，如電影的回放一樣，可以瞭解表在該期間的任何變化。Flashback version query一樣依賴於AUM，提供了一個檢視行改變的功能，能找到所有已經提交了的行的記錄，分析出過去時間都執行了什麼操作。Flashback version query採用VERSIONS BETWEEN語句來進行查詢，常用的方法：

　　·VERSIONS_SCN - 系統改變號

　　·VERSIONS_TIMESTAMP - 時間

　 　例如：在test表中，時間1插入一條記錄，時間2刪除了這條記錄，對於時間3執行select * from test當然查詢不到這條記錄，只能看到該表最後的提交記錄。這時如果利用Flash Table或者是Flash Query，只能看到過去的某一時間點的一個快照，而利用Flashback Version Query，能夠把時間1、時間2的操作給記錄下來，並詳細的查詢出對錶進行的任何操作。

SQL>select versions_starttime,versions_endtime, versions_xid,versions_operation,id from test versions between timestamp minvalue and maxvalue order by versions_starttime;

　 　在上述查詢中，列 versions_starttime、versions_endtime、versions_xid、versions_operation是偽列，還 有一些偽列，如versions_startscn和versions_endscn顯示了該時刻的系統更改號。列versions_xid顯示了更改該 行的事務識別符號。

　　當然，除了分析以上所有的變更之外，可以根據需要指定時間段，如顯示在2005-05-07時間在15:30到16:30之間test表的所有變更。

SQL>select id from test versions between timestamp to_date(’2005-05-07 15:30:00’,’yyyy-mm-dd hh24:mi:ss’) and to_date(’2005-05-07 16:30:00’,’yyyy-mm-dd hh24:mi:ss’)

　　5、Flashback Transaction Query

　 　Oracle Flashback Transaction Query特性確保檢查資料庫的任何改變在一個事務級別，可以利用此功能進行診斷問題、效能分析和審計事務。它其實是Flashback Version Query查詢的一個擴充，Flashback Version Query說明了可以審計一段時間內表的所有改變，但是也僅僅是能發現問題，對於錯誤的事務，沒有好的處理辦法。而Flashback Transaction Query提供了從FLASHBACK_TRANSACTION_QUERY檢視中獲得事務的歷史以及Undo_sql（回滾事務對應的sql語句），也 就是說審計一個事務到底做了什麼，甚至可以回滾一個已經提交的事務。

　　例：Flashback Transaction Query的操作例項。

　　（1）在test表中刪除記錄，獲得事務的標識XID，然後提交。

SQL>delete from test where id=2; SQL>select xid from v$transaction; XID ---------------- 04001200AE010000 SQL>commit;

　　在測試中方便起見，在事務沒有提交的時候，獲得事務的XID為04001F0035000000。實際情況下，不可能去跟蹤每個事務，想要獲得已提交事務的XID，就必須通過上面的Flashback Version Query。

　　（2）進行Flashback Transaction Query

SQL>select * from FLASHBACK_TRANSACTION_QUERY where xid=’04001F0035000000’; UNDO_SQL insert into "FLASHTEST"."TEST"("ID") values (’2’);

　　注意：這個刪除語句對應的是1個Insert語句，如果想回滾這個事務，執行這個Insert語句即可。

　 　可以看到，Flashback Transaction Query主要用於審計一個事務，並可以回滾一個已經提交的事務。如果確定出錯的事務是最後一個事務，我們利用Flashback Table或者Flashback Query就可以解決問題。但是，如果執行了一個錯誤的事務之後，又執行了一系列正確的事務，那麼上面的方法就無能為力，利用Flashback Transaction Query可以檢視或回滾這個錯誤的事務。

　　結束語