Oracle閃回功能恢復偶然丟失的資料(轉)

zhouwf0726發表於2019-03-26
Oracle

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。傳統上當發生資料丟失、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

通過上面的描述，可以看出閃回功能使使用者恢復偶然的錯誤刪除更加容易，增強了系統的可用性與讀一致性。共2頁。

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