数据库系统中的Undo和Redo

在数据库管理系统(DBMS)中,undo 和 redo 是两种用于事务管理和故障恢复的重要机制。它们主要涉及事务的提交、回滚以及系统故障后的数据恢复。

Undo(撤销)

作用:undo 用于撤销未提交事务所做的修改,确保数据库的一致性。

工作原理

  1. 回滚事务:当一个事务在完成之前遇到错误或用户要求回滚时,undo 操作会撤销该事务所做的所有修改,使数据库回到事务开始之前的状态。
  2. 故障恢复:在数据库系统崩溃后,如果系统在恢复过程中发现有未提交的事务,undo 操作会撤销这些未提交事务的修改,确保数据库的一致性。

实现方式:在进行数据修改时,数据库系统会在 undo log(撤销日志)中记录数据修改前的旧值。在需要撤销时,系统可以通过这些日志记录将数据恢复到修改前的状态。

Redo(重做)

作用:redo 用于重做已提交事务的修改,确保数据库的持久性。

工作原理

  1. 事务提交:当一个事务提交后,redo 日志会记录该事务的所有修改操作,确保这些修改能够在系统崩溃后被重新应用。
  2. 故障恢复:在数据库系统崩溃后,如果系统在恢复过程中发现有已提交但未持久化到磁盘的事务,redo 操作会重做这些事务的修改,确保所有已提交事务的修改都持久化。

实现方式:在进行数据修改时,数据库系统会在 redo log(重做日志)中记录数据修改后的新值。在系统恢复时,系统可以通过这些日志记录将所有已提交事务的修改重新应用。

案例说明

假设有一个事务 T1,它对数据库中的某一记录进行修改。

  1. 开始事务 T1:记录初始值到 undo log。
  2. 事务 T1 修改数据:将修改后的值记录到 redo log。
  3. 事务 T1 提交:将 redo log 中的记录持久化,以确保事务的修改被永久保存。

如果系统在 T1 提交前崩溃:恢复时,系统会查看 undo log 并撤销 T1 的所有修改,将数据恢复到事务开始前的状态。

如果系统在 T1 提交后崩溃:恢复时,系统会查看 redo log 并重做 T1 的所有修改,确保事务的修改被永久保存。

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