UNDO类型日志系统浅浅理解

日志系统是保证数据库管理系统正确执行事务的基本机制。根据作用的不同，日志系统分为UNDO和REDO两种，本文对UNDO类型日志的原理进行简单模拟说明。

1 UNDO日志要求

日志记录了数据修改之前的旧值；
数据刷盘之前，把日志刷盘；（一致性）
数据刷盘之后，把日志COMMIT刷盘。（持久性）

2 UNDO日志缺陷

UNDO日志提供了足够的信息可以保证事务的一致性和持久性。但是，为了保持一致性，采取的是被动保守的策略，即：用旧值覆盖不能确保成功的事务。未成功的事务不能重新执行，只能恢复到事务之前的一致状态。

2 模拟代码

只是模拟了数据写入的过程，没有模拟数据恢复过程，待以后有时间补充。

/* UNDO 类型日志基本流程模拟 */#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <err.h>/* 日志文件,基本格式: * T1_START * A=100 * B=100 * T1_COMMIT */#define LOG_FILE "test.log"/* 数据文件,基本格式: 每行一个键值对，长度固定为1024，右侧用空格填充。* A=100 （padding） * B=100 （padding） */#define DATA_FILE "test.data"#define LINE_MAX 1024/* 键值对 */typedef struct KV KV;struct KV{char* key;char* value;};/* 从硬盘读取名为k的数据 */static int fread_kv（char* k, char* v, FILE* fp）{rewind（fp）;char line[LINE_MAX+1]={0};int lineNo = 0;while（fread（line, 1, LINE_MAX, fp）==LINE_MAX）{int i=0;while（k[i] && line[i]！="="）{if（k[i] ！= line[i]）{break;}i++;}if（line[i] == "="）{strcpy（v, &line[i+1]）;return lineNo;1,1 Top}lineNo ++;}return -1;}/* 把数据刷入硬盘 */static void fwrite_kv（ char* k,char* v, FILE* fp）{int lineNo = -1;char newLine[LINE_MAX];sprintf（newLine, "%s=%s", k, v）;int offset = 0;if（ （lineNo=fread_kv（k,v,fp））<0）/* insert */{offset = fseek（fp, 0, SEEK_END）;}else{/* update */offset = fseek（fp, LINE_MAX * lineNo, 0）;}fprintf（fp, "%-1023s
", newLine）;fflush（fp）;}int main（int argc, char** argv）{FILE* fpLog = fopen（LOG_FILE, "r+"）;FILE* fpData = fopen（DATA_FILE, "r+"）;if（！（fpLog && fpData））{perror（NULL）;}/* 开始一个事务 */char log[1024] = "T1 START
";/* 在内存中执行事务操作 */char v[LINE_MAX];fread_kv（"A", v, fpData）;int A = atoi（v）;fread_kv（"B", v, fpData）;int B = atoi（v）;char logA[1024];sprintf（logA, "T1:A=%d
", A）; /*在日志中记录旧值*/strcat（log, logA）;A -= 50;char logB[1024];sprintf（logB, "T1:B=%d
", B）; /*在日志中记录旧值*/strcat（log, logB）;B += 50;/************** 如果此时发生故障，日志和数据均尚未写出到硬盘上, 事务丢失，但保持数据库一致性.*************//* 数据刷盘之前，先把日志刷入硬盘 */fputs（log, fpLog）;fflush（fpLog）;/************* 如果此时发生故障，日志旧值已经被写出到硬盘上，数据尚未写入，恢复时需要把旧值恢复.（随然数据未刷盘，但并不可知）********//* 把数据新值刷入硬盘 */sprintf（v, "%d", A）;fwrite_kv（"A", v, fpData）;/************* 如果此时发生故障，日志旧值已经被写出到硬盘上，数据尚未写入，恢复时需要把旧值恢复.********/abort（）; /* 模拟故障 */sprintf（v, "%d", B）;fwrite_kv（"B", v, fpData）;/************* 如果此时发生故障，日志旧值已经被写出到硬盘上，数据已经写入硬盘，但是COMMIT日志未写出，也需要恢复旧值.（虽然数据已完整刷盘，但并不可知）********//* 数据刷盘之后，把提交日志刷入硬盘*/fputs（"T1 COMMIT
", fpLog）;fflush（fpLog）;/************* 如果此时发生故障，日志COMMIT已刷盘，能够确保数据也已经刷盘成功。无需恢复********/fclose（fpLog）;fclose（fpData）;return 0;}

代码执行之前：
数据文件内容如下：A=100B=100上述代码执行后：
数据文件内容如下：A=50B=100日志文件内容如下：T1 STARTT1:A=100T1:B=100根据日志文件，由于没有找到T1 COMMIT，所以断定事务T1未能成功，数据可能处于不一致状态，需要数据恢复。进而根据日志文件，可以得到事务T1执行之前的数据旧值A=100，B=100，恢复也就很容易了，只要把A，B的值都更新为其对应的旧值就可以了。恢复之后的数据文件：A=100B=100更多Oracle相关信息见Oracle 专题页面 http://www.linuxidc.com/topicnews.aspx？tid=12本文永久更新链接地址