Redo Log

Redo Log作用：

内存中数据修改后，不必立即更新到磁盘。（比DBWn效率更高）
有日志完成数据的保护目的。（比DBWn效率高）
其他副产品
- 数据恢复（备份集 + 归档日志）
- 数据同步（DataGuard、streams、GoldenGate）
- 日志挖掘

Redo数据流转：

Redo Log 默认有3组，如果开启了归档：当Group 1写满时，会将Group 1归档，然后切换到Group 2。Group 2写满，归档切换Group 3。Group 3写满时，归档后切换到Group 1。

Redo机制

当用户发出一条SQL语句：update emp set sal=10 where id=1234 时，数据库进行的操作：

例如：1234的sal原值为5，这条数据位于 Data file 2 （该编号即表空间datafile的file id），rollback位于file 3上，其他数据位于 datafile4上。

1234的emp这个数据块从磁盘中读入内存中（除非它已经存在内存中）
回滚段数据块紧接着也被读取到内存中（除非它已经在内存中）
回滚段保存数据的前映像image，即5这个值保存进回滚段的数据块中
因为回滚段也是数据库数据，所以回滚段的这次insert也会产生一条redo，记录undo数据块的修改操作
数据的数据块被修改为10
产生一条redo，记录数据块的修改操作

操作结束后，RedoBuffer中的内容为：

Tran ID	File	Block	Row	Column	Value	说明
T1	3	12	-	-	5	undo产生的redo
T1	2	123	41	6	10	数据块修改的redo
两个事务ID相同，说明这两个操作是同一个事务。	File编号即对应的表空间文件编号	内存中数据块地址	行ID undo不是表，没有行ID	列ID undo不是表，没有列ID	数据块的值

redo中只记录了非常有限的信息：

事务ID
列地址（通过File编号、块地址、行ID、列ID进行唯一确定）
被修改的值

此时该update语句还没有进行commit，后续还有其他更新语句。这期间如果另外一个会话操作了另外一张表，可以在前一个用户的操作之间插入redo。例如：

TranID    File    Block    Row        Column    Value
# A用户执行的update emp set sal=10 where id=1234; sal原值为5
T1        3        12        -        -        5
T1        2        123        41        6        10
# B用户执行了 update t set col1='&&&&' where id=111; col1原值为Zack
T87        3        65        -        -        Zack
T87        4        89        28        22        &&&&
# A用户继续执行 update emp set sal=20 where id=1234; 
T1        3        12        -        -        10
T1        2        123        41        6        20
# A用户执行了 commit;
T1        comit    SCN        time stap

commit提交之后，一个commit标识会被记录在redo日志中，内容包括：

commit标识
时间戳
当时的SCN

SCN

SCN（System Commit Numer）：SCN是数据库中顺序增长的一个数字，用来精确的区别操作的先后顺序，比如commit、rollback or checkpoint。

SCN是一个原子的，每一个事务请求到的SCN都不一样，可以根据SCN的大小判断其先后顺序。

SCN一致性读：用户发出一条SQL后，Oracle会给该SQL一个SCN，例如3259。Oracle在数据库中查找的时候，就只会查找SCN在3259之前的数据块（每个数据块上也都有SCN标记）。在查找的过程中，其他用户对数据库的操作导致SCN的增加，不会影响本次查找的SCN。例如因为用户的操作，SCN增加到了3265，但是Oracle执行该3259的SQL时还是只会查找SCN在3259之前的数据块。如果该数据块已经被修改，则会到回滚段中查找。

日志文件

日志文件使用操作系统块大小：

通常是512 bytes
格式依赖于：操作系统、Oracle版本

Redo日志的组成：

数据头
Redo Record | Block0 | Block1 | Block2 | Block3 | ….. | Block M | | —- | —- | —- | —- | —- | —- | | 文件头 | Redo 头 | Redo Record 1 | Redo Record 2或3 | ….. | Redo Record N |

Redo Record记录的内容：

Redo记录头
一个或多个改变向量

每个Redo Record包含每个原子改变的 undo 和 redo。

单行插入的 Redo Record：每一条insert单独插入redo record

Statement #1
insert into t1 values (1);
记录的Redo：

Header        5.2  # 第一次插入时需要插入头
UNDO #1        5.1
REDO #1        11.2

Statement #2
insert into t1 values (2);
```
UNDO #2        5.1
REDO #2        11.2
```

Statement #3
insert into t1 values (3);
```
UNDO #3        5.1
REDO #3        11.2
```

Statement #4
commit;
```
COMMIT        5.4
```

多行插入的Redo Record：等批量的插入完之后记录一条Redo Record

Statement #1
insert into t1 select * from t2;
记录的Redo

Header        5.2
UNDO #1        5.1
REDO #1        11.11

Statement #2
commit;
```
COMMIT        5.4
```

临时表的数据块不产生Redo：

Statement #1
inster into t1 values(1);
记录的redo日志：

Header        5.2
UNDO #1        5.1  # undo产生的redo
# 不产生Redo

Statement #2
insert into t1 values(2);
记录的redo日志：
```
UNDO #2        5.1
# 不产生REDO
```

Statement #3
insert into t1 values(3);
记录的redo日志：
```
UNDO #3        5.1
```

Statement #4
commit;
记录的redo日志：
```
COMMIT        5.4
```

创建临时表：

create global temporary table t_temp(id int);

查看某段时间内的redo日志内容（将redo进行dump，根据scn进行截取）：

alter system dump logfile 'D:\app\oradata\orcl\redo01.log' scn min 1280502  scn max 1280520;

重做向量 redo vector

redo vector：redo log存放数据库修改数据的信息。

redo vector里面保存着每个数据块的修改，而不是数据块修改的SQL语句。

日志切换

当LGWR将一个日志文件写满时，将发生日志切换。

为了保证日志文件的安全，应该给每个日志文件增加镜像文件：

# 给redo日志组1增加一个成员
alter database add logfile log1b to group 1;
# 给redo日志组2增加一个成员
alter database add logfile log2b to group 2;

Redo Log总结

Redo Log是Oralce中极其中重要的组件，它的目的在于保证数据的安全性。

Redo Log的丢失可能导致数据库中数据的丢失。

应该将Oracle置于归档模式下。

logminer

用途：对Oracle在线redo、归档日志进行分析。

目的：修正误操作、审计。

日志挖掘

日志挖掘的工具：dbms_logmnr

可以基于日志文件分析（一个或者多个）
可以基于时间段分析
可以基于SCN分析

用法示例：

-- 查看当前正在使用的redo日志
select * from v$log;

-- 获取当前的SCN号
select dbms_flashback.get_system_change_number from dual;

-- 进行一些插入或数据修改的操作
insert into t select rownum from dual connect by rownum<10;
-- 触发LGWR写入redo日志文件中
commit;

-- 查看现在的SCN
select dbms_flashback.get_system_change_number from dual;
-- 将要分析的日志加入logminer
exec dbms_logmnr.add_logfile(LogFileName => 'D:\PC_Software\Program_Software\DataBase_Software\Database_Server\oracle\app\Administrator\oradata\orcl\REDO03.LOG',Options => dbms_logmnr.NEW);
-- 将加入logminer的日志进行日志挖掘
exec dbms_logmnr.start_logmnr(options => dmbs_logmnr.dict_from_online_catalog, StartScn => 1332377, EndScn => 1332389);

-- 查看分析出来的内容
select operation,sql_redo,sql_undo from v$logmnr_contents;

将日志加入logminer时：

第一个加入的redo日志文件，使用 dbms_logmnr.new；

如果需要挖掘的日志不仅在这个日志文件中，需要再加入其他的日志文件，后面加入的日志文件需要设置为 dbms_logmnr.addfile；

查看v$logmnr_contents时，oracle会现从日志中进行获取，并没有提前获取后保存到该视图。所以如果一个会话执行了dbms_logmnr.start_logmnr，只有在该会话上才能查看v$logmnr_contents，其他会话查看不了。

如果update的记录不存在，则不会产生redo和undo。

-- 如果数据库没有id=100的记录，则不会产生redo和undo
update emp set sal=10 where id=100;

DDL操作这条语句会产生一条redo，其操作的数据不会产生redo。

DDL操作不会生成undo，所以DDL操作不可以被撤销。

alter table t add name varchar2(10);
drop table t1 purge;
truncate table t;

-- 查看挖掘的日志 
select operation, sql_redo, sql_undo from v$logmnr_context where operation='DDL';

v$logmnr_contents有很多字段，但是Oracle默认不会将username等不常用的信息添加进去。如果需要查看这些信息，可以强制加上这些信息：

alter database add supplemental log data;

日志审计

logminer可以用来做日志审计，但是不建议这么做，这么做不太规范，只能做一些应急操作。

通过将日志数据保存到表中，可以对这些日志进行细粒度审计：

create table log_audit as select * from v$logmnr_contents;

数据库学习笔记

03-重做日志和日志挖掘