Oracle undo回滚段详解

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1.Undo 是干嘛用的？

在介绍 undo 之前先说一下另外一个东西 transaction，翻译成交易或事务。我们在进行一个事务的过程中需要申请许多资源，一个复杂的事务也需要很多步来完成。那么一个复杂的事务是只有两个结果，要么成功，要么失败（相当于从来没发生过）。

一个很典型的列子，银行转账，其实其需要两步操作，第一步先将你账户上的钱减去，第二步把被转账户的钱加上，（先减后加，出了问题银行不吃亏。呵呵！）这样就是一个完整的事务。如果执行了一半，你的钱减了，被转账户的钱没加上，这个时候事务就要回滚，回滚到原始状态。也就是在转账之前，需要先记录你和被转账户上的金额。这就样能保证，一旦事务失败就回滚到事务的发生之前的状态。

为那保证一个事务的原始性和完整性，就引这入 undo 的概念。Undo 就是用来记录保存事务操作过程中的数据，如果事务发生错误，可以之前的数据进行填补。

Undo Segment 还原段

从上面的视图，我们就可以很清晰的看出，我们要对表（table）中的一个数据进行修改，在修改之前，先把老的映像（old image）放到 undo 上面。然后再在 table 中放入 new image。假如过程失败，我们还可以把 undo 上的 old image 再拿回来放在原先的位置，从而使这件事儿看起来像没发生过一样。

Undo segment 是保存在表空间上的。Undo 大小是固定的，既然是固定的也就是有限的。如果保存的记录非常多，那么它就会被占满，新记录的数据会覆盖掉最早的数据。所以用一个圆形的盘片能更加形象的表示。数据从一个位置开始写入，当写满一圈后，最新的数据就会覆盖最早写入的数据。

2.undo 可以干啥？

  1. Transaction rollback  事务回退

  2. Transaction recovery 事务恢复

  3. Read consistency  读一致性

    事务回退与事务恢复的效果是一样的。事务反转是人主动去做的，人在操作的过程中反悔了，相当于我在写文档时按个 ctrl+z。事务恢复是机器自动完成的，比如在事务进行过程中简拼突然断电了，下次重启服务之后，系统自动回滚。
 

Read consistency  读一致性。读一致性对于多用户操作是非常重要的。如果你在多人开发中使用过版本控制工具（git\cvs\svn）的话，下面的概念你将很容易理解。

下面重点讲一致性

Oracle 读一致性概念

我知道 oracle 允许可以由多个用户对数据库进行操作，当你执行一个查询几百万条记录的操作时，这个过程可能需要几分钟。在这个过程中其它用户对你查询的数据时行了修改。这里就要保证你查询的结果是被修改之前的（也就是你查询开始那个时刻的结果）。

这里明确一个概念，事务的开始，在我们执行一条（更新、修改、删除）语句时；事务的结束，必须执行提交动作（执行 commit 或 rollback 命令）

我们从上面的流程图来理解一下 oracle 是如何保证读一致性的。

当我们执行一个事务的时候，oracle 会分配一个 SCN 编号，这个编号是递增的。下一个事务的编号一定比当前事务的编号大。

上图中执行第一个事务分配的编号为 10023，在这个事务执行的过程中，另一事务对 SCN 编号为 10008 和 10021 的数据块进行了修改。用来替换的数据块 SCN 编号为 10024，而被替换掉的数据块会被保存到 undo 上面。当第一个事务执行到被修改过的数据块时，发现 10024 比 10023 大，这个时候就会到 undo segment 上找比自己 SCN 号小的数据块进行读，于是发找到了 SCN 号为 10008 和 10021 两个块。这样就有效的保证了读一致性。

当然，会有一种特殊情况，也就是 undo segment 太小，最多放 100 条数据，可一下子来了 120 条数据，那么最先写入的 20 条数据被最后写入的 20 条数据覆盖。这个时候就会报错，这也是为什么要对数据据进行调优的原因。

 3.Redo or undo 区别   

什么是 Redo

Redo 记录 transaction logs，分为 online 和 archived。以恢复为目的。

比如，机器停电，那么在重起之后需要 online redo logs 去恢复系统到失败点。

比如，磁盘坏了，需要用 archived redo logs 和 online redo logs 区恢复数据。

什么是 Undo

Redo 是为了重新实现你的操作，而 Undo 相反，是为了撤销你做的操作。Undo 更像常使用的 ctrl+z , 撤销到上一步的状态。而 Redo 是也就会记录 undo 的操作。

当我们插入一条数据时，首先这个动作会被记录到 redo log 中，操作也会被记录到到 undo，undo 本身的动作也会做为一条数据被记录到 redo log，插入一条数据，索引（indexes）会发生变化，索引的变化也会做一条数据被记录到 redo log。Redo 记录着一个操作所有相关的信息，这样才能完整的保证场景的重现。
 

需要说明的是在上面的图表中，不管是 undo 还是 redo 都是写在内存里的，一旦断电，所有信息将会消失。是 redo log 的信息先写到磁盘上的，在实例进行恢复的时候首先进行前滚（redo），将 undo 的内容也会前滚回去，然后再根据 undo 里的内容进行回滚（undo）。

4. 如何配置使用 undo？

要想使用 undo 首先需要创建 undo 表空间。我们可以创建多个 undo 表空间，但只能有一个 undo 表空间是处于使用状态。

查看 undo 配置信息：

SQL> show parameter undo

NAME                          TYPE                VALUE

———————————— —————————————————-

undo_management                string            AUTO 

undo_retention                  integer          900

undo_tablespace                  string          UNDOTBS1

Undo 配置参数含义

-DNDO_MANAGEMENT    undo 的管理模式，分自动和手动

-UNDO_TABLESPACE      当前正在被使用的 undo 表

-UNDO_RETENTION        规定多长时间内，数据不能被覆盖。

—————————————–
 

AUTO            表示 undo 为自动管理模式。

900              表示在 900 秒内，undo 上的数据不能被覆盖。

UNDOTBS1    是当前正在使用的 undo 表空间。

创建 undo 表空间，与创建一般的表空间类似，命令如下：

SQL> create undo tablespace myundotbs

  2  datafile ‘/ora10/product/oradata/ora10/myundotbs1.dbf’ size 10M;

  www.linuxidc.com 

Tablespace created.

更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容 ：http://www.linuxidc.com/Linux/2017-01/139243p2.htm

查看新创建的 undo 表空间

SQL>  select tablespace_name,contents from dba_tablespaces;

TABLESPACE_NAME                    CONTENTS

———————————————————— ——————

SYSTEM                                PERMANENT

UNDOTBS1                              UNDO  // 老的 undo 表空间

SYSAUX                                PERMANENT

TEMP                                    TEMPORARY

USERS                                  PERMANENT

PAUL                                  PERMANENT

MYUNDOTBS                              UNDO  // 新创建的 undo 表空间

SQL> show parameter undo      再次查看当前使用的表空间

NAME                          TYPE          VALUE

———————————— —————————————————-

undo_management                string            AUTO 

undo_retention                  integer            900

undo_tablespace                  string          UNDOTBS1

切换 undo 表空间：

SQL> alter system set undo_tablespace=myundotbs;

System altered.

注意：只能在 Automatic Undo Management mode 下修改

修改管理模式：SQL> alter system set undo_management=’manual’ scope=spfile;（需重启数据库）

SQL> show parameter undo  再次查看当前使用的表空间

NAME                          TYPE              VALUE

———————————— —————————————————-

undo_management                string            AUTO 

undo_retention                  integer          900

undo_tablespace                  string          MYUNDOTBS    // 已经切换的了 undo 表空间

删除 undo 表空间：

SQL> drop tablespace myundotbs;

Tablespace dropped.

Drop 一个 undo 表空间后，在磁盘上还是存在的，我们需要通过操作系统层面用 rm 命令将文件删除。
 

​ 表空间的切换、删除命令非常简单，但这里我们需要思考一下实际切换场景。当我们执行一个事务时，事务执行了一半还没有提交，这个时候进行切换 undo 表空间是否可以成功? 理论上 undo 表空间正在使用中，是不允许切换的。但实际上 undo 表空间在使用中是可以切换的，但切换之后立刻删除，系统会提示错误。把事务提交后再删除，系统依然提示错误。这里只有将替换掉的 undo 表空间切换到使用状态，再切换到废弃状态才能被删除。上面的情况，有兴趣有同学可以验证一下。

Undo 调优                                           

Undo 的设置取决于我们实际的生产系统。如何设置 undo 更合理地为我们工作呢？

Undo 表空间的大小：

我们在创建一个 undo 表空间的使用，就指定了它的大小，这个大小一旦创建是不可变更的。设置过大，是一种浪费，设置过小，例如删除 100 万条记录，这些删除的记录都要临时存放到 undo 表空间中，如果 undo 的大小不能存储 100 万条记录，那么就会出问题。
 

Undo 数据的存放时间：

也就是 undo_retention 参数所对应的时间，undo 上有数据存放时间与 undo 大小的密切关系。存放时间越长，需要的表空间越大。

Undo 表空间的历史信息：

如何合理设置 undo 表空间的大小和存放时间呢？那么就需要参考历史记录

这个数据每隔 10 分钟采集一次，结束时间减去开始时间，在这段时间内使用了多少个 undo 数据块。

计算每秒钟使用数据块的多少？

求最大值：

SQL> select max(undoblks / ((end_time-begin_time)*24*3600)) from v$undostat;

MAX(UNDOBLKS/((END_TIME-BEGIN_TIME)*24*3600))

———————————————

                                  14.15833333

求平均值：

SQL>  select sum(undoblks)/sum((end_time – begin_time)*24*3600) from v$undostat;

SUM(UNDOBLKS)/SUM((END_TIME-BEGIN_TIME)*24*3600)

————————————————

                                      4.122282389

更多 Oracle 相关信息见 Oracle 专题页面 http://www.linuxidc.com/topicnews.aspx?tid=12

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1.Undo 是干嘛用的？

在介绍 undo 之前先说一下另外一个东西 transaction，翻译成交易或事务。我们在进行一个事务的过程中需要申请许多资源，一个复杂的事务也需要很多步来完成。那么一个复杂的事务是只有两个结果，要么成功，要么失败（相当于从来没发生过）。

一个很典型的列子，银行转账，其实其需要两步操作，第一步先将你账户上的钱减去，第二步把被转账户的钱加上，（先减后加，出了问题银行不吃亏。呵呵！）这样就是一个完整的事务。如果执行了一半，你的钱减了，被转账户的钱没加上，这个时候事务就要回滚，回滚到原始状态。也就是在转账之前，需要先记录你和被转账户上的金额。这就样能保证，一旦事务失败就回滚到事务的发生之前的状态。

为那保证一个事务的原始性和完整性，就引这入 undo 的概念。Undo 就是用来记录保存事务操作过程中的数据，如果事务发生错误，可以之前的数据进行填补。

Undo Segment 还原段

从上面的视图，我们就可以很清晰的看出，我们要对表（table）中的一个数据进行修改，在修改之前，先把老的映像（old image）放到 undo 上面。然后再在 table 中放入 new image。假如过程失败，我们还可以把 undo 上的 old image 再拿回来放在原先的位置，从而使这件事儿看起来像没发生过一样。

Undo segment 是保存在表空间上的。Undo 大小是固定的，既然是固定的也就是有限的。如果保存的记录非常多，那么它就会被占满，新记录的数据会覆盖掉最早的数据。所以用一个圆形的盘片能更加形象的表示。数据从一个位置开始写入，当写满一圈后，最新的数据就会覆盖最早写入的数据。

2.undo 可以干啥？

  1. Transaction rollback  事务回退

  2. Transaction recovery 事务恢复

  3. Read consistency  读一致性

    事务回退与事务恢复的效果是一样的。事务反转是人主动去做的，人在操作的过程中反悔了，相当于我在写文档时按个 ctrl+z。事务恢复是机器自动完成的，比如在事务进行过程中简拼突然断电了，下次重启服务之后，系统自动回滚。
 

Read consistency  读一致性。读一致性对于多用户操作是非常重要的。如果你在多人开发中使用过版本控制工具（git\cvs\svn）的话，下面的概念你将很容易理解。

下面重点讲一致性

Oracle 读一致性概念

我知道 oracle 允许可以由多个用户对数据库进行操作，当你执行一个查询几百万条记录的操作时，这个过程可能需要几分钟。在这个过程中其它用户对你查询的数据时行了修改。这里就要保证你查询的结果是被修改之前的（也就是你查询开始那个时刻的结果）。

这里明确一个概念，事务的开始，在我们执行一条（更新、修改、删除）语句时；事务的结束，必须执行提交动作（执行 commit 或 rollback 命令）

我们从上面的流程图来理解一下 oracle 是如何保证读一致性的。

当我们执行一个事务的时候，oracle 会分配一个 SCN 编号，这个编号是递增的。下一个事务的编号一定比当前事务的编号大。

上图中执行第一个事务分配的编号为 10023，在这个事务执行的过程中，另一事务对 SCN 编号为 10008 和 10021 的数据块进行了修改。用来替换的数据块 SCN 编号为 10024，而被替换掉的数据块会被保存到 undo 上面。当第一个事务执行到被修改过的数据块时，发现 10024 比 10023 大，这个时候就会到 undo segment 上找比自己 SCN 号小的数据块进行读，于是发找到了 SCN 号为 10008 和 10021 两个块。这样就有效的保证了读一致性。

当然，会有一种特殊情况，也就是 undo segment 太小，最多放 100 条数据，可一下子来了 120 条数据，那么最先写入的 20 条数据被最后写入的 20 条数据覆盖。这个时候就会报错，这也是为什么要对数据据进行调优的原因。

 3.Redo or undo 区别   

什么是 Redo

Redo 记录 transaction logs，分为 online 和 archived。以恢复为目的。

比如，机器停电，那么在重起之后需要 online redo logs 去恢复系统到失败点。

比如，磁盘坏了，需要用 archived redo logs 和 online redo logs 区恢复数据。

什么是 Undo

Redo 是为了重新实现你的操作，而 Undo 相反，是为了撤销你做的操作。Undo 更像常使用的 ctrl+z , 撤销到上一步的状态。而 Redo 是也就会记录 undo 的操作。

当我们插入一条数据时，首先这个动作会被记录到 redo log 中，操作也会被记录到到 undo，undo 本身的动作也会做为一条数据被记录到 redo log，插入一条数据，索引（indexes）会发生变化，索引的变化也会做一条数据被记录到 redo log。Redo 记录着一个操作所有相关的信息，这样才能完整的保证场景的重现。
 

需要说明的是在上面的图表中，不管是 undo 还是 redo 都是写在内存里的，一旦断电，所有信息将会消失。是 redo log 的信息先写到磁盘上的，在实例进行恢复的时候首先进行前滚（redo），将 undo 的内容也会前滚回去，然后再根据 undo 里的内容进行回滚（undo）。

4. 如何配置使用 undo？

要想使用 undo 首先需要创建 undo 表空间。我们可以创建多个 undo 表空间，但只能有一个 undo 表空间是处于使用状态。

查看 undo 配置信息：

SQL> show parameter undo

NAME                          TYPE                VALUE

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undo_management                string            AUTO 

undo_retention                  integer          900

undo_tablespace                  string          UNDOTBS1

Undo 配置参数含义

-DNDO_MANAGEMENT    undo 的管理模式，分自动和手动

-UNDO_TABLESPACE      当前正在被使用的 undo 表

-UNDO_RETENTION        规定多长时间内，数据不能被覆盖。

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AUTO            表示 undo 为自动管理模式。

900              表示在 900 秒内，undo 上的数据不能被覆盖。

UNDOTBS1    是当前正在使用的 undo 表空间。

创建 undo 表空间，与创建一般的表空间类似，命令如下：

SQL> create undo tablespace myundotbs

  2  datafile ‘/ora10/product/oradata/ora10/myundotbs1.dbf’ size 10M;

  www.linuxidc.com 

Tablespace created.

更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容 ：http://www.linuxidc.com/Linux/2017-01/139243p2.htm