用Oracle闪回功能恢复偶然丢失的数据

引言

　　人为的错误是数据库系统失败的重要原因之一，根据调查约40%的系统问题是操作失误或者用户错误引起的，这些人为的错误又特别难以避免。传统上当发生数据丢失、数据错误问题时，解决的主要方法就是数据的导入/导出、备份/恢复技术。这些方法都需要发生数据错误之前有一个正确的备份，才能进行恢复。恢复时不取决于错误程度，而只取决于备份/恢复策略。这种方法既耗时又使数据库系统不能提供服务，对于一些用户偶然地删除数据这类小错误来说显得有些"大材小用"。那么如何来恢复这种偶然的错误操作造成的数据丢失呢？从Oracle 9i开始提供了基于回滚段的闪回查询（Flashback Query）功能，可用于恢复错误的DML操作。在Oracle 10g中对闪回查询做了较大改进，不再局限于闪回查询，还可用于恢复错误的DDL(Drop)操作、闪回表、闪回数据库等。

　　Oracle 9i的闪回查询概述

　　1、Oracle 9i的闪回查询功能

　　在Oracle 9i之前，如果用户错误操作数据后，除了不完全恢复外，没有好的解决办法。Oracle 9i中提供闪回查询，由一个新的包DBMS_FLASH来实现。用户使用闪回查询可以及时取得误操作DML（Delete、Update、Insert）前某一时间点数据库的映像视图，用户可以利用系统时间或系统改变号（SCN：System Change Number）来指定这个只读视图，并可以针对错误进行相应的恢复措施。闪回查询功能完全依赖于自动回滚段管理（AUM），对于Drop等误操作不能恢复。闪回特性可应用在以下方面：

　　（1）自我维护过程中的修复：当一些重要的记录被意外删除，用户可以向后移动到一个时间点，查看丢失的行并把它们重新插入现在的表内恢复。

　　（2）恢复Email和声音Email：当用户意外删除了Email或者声音信息时，可以通过移回到固定时间点来恢复删除。

　　（3）账号平衡状况：可以查看以前的历史数据。如银行外币管理中用于记录特定时间的汇率。在以前，汇率变更被记录在一个历史表中，现在就可以通过闪回功能进行查询。

　　（4）用于趋势分析的决策支持系统：决策支持系统和联机分析应用必须执行一个长时间的事务。使用闪回查询，这些应用可以对历史数据执行分析和建模。例如，特定产品如矿泉水随季节变化需求情况的变化。

　　2、回滚段概述

　　回滚段用于存放数据修改之前的位置和值，回滚段的头部包含正在使用的该回滚段事务的信息。回滚段的作用如下：

　　（1）事务回滚：当事务修改表中数据的时候，该数据修改前的值（即前影像）会存放在回滚段中，当用户回滚事务时，Oracle将会利用回滚段中的数据前影像来将修改的数据恢复到原来的值。

　　（2）事务恢复：当事务正在处理的时候，例程失败，回滚段的信息保存在重做日志文件中，Oracle将在下次打开数据库时利用回滚来恢复未提交的数据。

　　（3）读一致性：当一个会话正在修改数据时，其它的会话将看不到该会话未提交的修改。而且，当一个语句正在执行时，该语句将看不到从该语句开始执行后的未提交的修改（语句级读一致性）。

　　3、Oracle中Delete和Commit操作的流程分析

　　（1）删除（Delete）流程

　　·Oracle读Block(数据块)到Buffer Cache（缓冲区）(如果该Block在Buffer中不存在)；

　　·在Redo Log Buffer（重做日志缓冲区）中记录Delete操作的细节；

　　·在相应回滚段段头的事物表中创建一个Undo（回滚）条目；

　　·把将要删除的记录创建前镜像，存放到Undo Block（回滚块）中；

　　·在Buffer Cache中的相应数据块上删除记录，并且标记相应的数据块为Dirty（脏）。

　　（2）提交(Commit)流程

　　·Oracle产生一个SCN；

　　·在回滚段事物表中标记该事物状态为Commited；

　　·LGWR（日志读写进程） Flush Log Buffer到日志文件；

　　·如果此时数据块仍然在Buffer Cache中，那么SCN将被记录到Block Header上，这被称为快速提交；

　　·如果Dirty Block已经被写回到磁盘，那么下一个访问这个Block的进程将会自回滚段中获取该事物的状态，确认该事物被提交。然后这个进程获得提交SCN并写回到Block Header上，这被称为延迟块清除。

　　4、Oracle 9i中闪回查询操作实例

　　进行闪回查询必须设置自动回滚段管理，在init.ora设置参数UNDO_MANAGEMENT=AUTO，参数UNDO_RETENTION=n，决定了能往前闪回的最大时间，值越大就需要越多Undo空间。

　　例：Oracle 9i的Flashback Query操作。

　　（1）创建闪回查询用户

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）创建测试表，插入测试记录

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：在执行步骤3或者步骤4之前，等待5分钟。

　　（3）删除记录

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;

　　通过以上的操作，我们插入了两条记录，并删除了其中一条记录。在以下的操作中，我们将通过flashback query找到删除的记录

　　（4）闪回查询

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，虽然删除记录并提交，但是通过闪回操作，仍能查询到删除前的两条记录。需要注意Oracle每5分钟记录一次SCN，并将SCN和对应时间的映射进行纪录。如果原来插入的记录到做闪回操作的时间在5分钟之内，用基于时间的闪回查询可能得不到记录，因为基于时间点的查询实际上是转化为最近的一次SCN，然后从这个SCN开始进行恢复。因此，如果需要精确的查询可以采用基于SCN的闪回查询，可精确闪回到需要恢复的时间。可以通过DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER语句获取SCN。