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oracle如何使用undo和redo来保证了关系数据库的ACID特性。 ACID的特性简单描述为：
oracle使用了redo和undo的机制来完成ACID的特性。
当oracle更新数据的时候，会创建undo vector来保存数据的前映像。这样当不同的session访问的时候，使用undo来构建一致性读，最新的数据是不可见的，直到事务提交。
数据更新，伴随着oracle的状态变更的整个过程，但对于最终用户来说，只会看到两种状态，老版本和提交后的新版本。而一致性的整个机制依靠undo的完成。但对oralce internal来说，最新的数据是可见的，这也是实现enqueue阻塞的基础。
正是由于undo的可用性，保证了不同会话间不会看到更新变更的过程，而只会看到前映像的一致版本或者commit后的最终版本。
持久化的特性，oracle使用redo的机制来完成，相比较写更新的数据块到磁盘，在commit的时候，只持久化更新的日志记录就返回完成来说，代价会大大降低，当system发生问题的时候，有这些redo就可以回放重做。 所以，undo和redo的机制完全满足了ACID的特性，不仅仅如此，还实现了performance和recoverability。
redo机制实现了oracle 持久化特性的同时，保证了数据更新的异步化，大大提高了事务处理能力。 undo机制实现了oralce事务的隔离，在多用户并发的场景下，实现多版本一致性的基础上，可以实现读写完全不阻塞。大大提高了并发（concurrency）能力
redo机制记录了oracle数据变更的必要日志，可以使用日志来重新放映数据的变更。
1,redo的基本机制相对比较简单，顺序的写入变更的日志到buffer中，是事务提交或者其它条件满足的时候，把buffer中redo写入到online redo file中，当一组redo file写完了之后，就switch到下一组，如果oracle设置为归档模式，就会copy redo到archive redo file中，online redo file会被循环使用。
2，通常情况下redo只是写入，copy就完成了，但也会有读的情况，如一些高级特性，logminer，stream，standby等。
3，redo在9i的时候会有一个性能瓶颈，oracle会有一个共享的redo buffer，当会话产生redo change的时候，会写入redo buffer，但在大并发情况下，而oracle分配内存空间时，使用latch机制，这样在高并发高负载的系统中，这个latch（redo allocation）就变成很热的共享资源，会造成不停的重试和sleep。 在10g里，每一个session会有一个private redo buffer and in-memory undo buffer，当一个事务完成时，会一次性的申请public redo allocation latch 来copyr redo到buffer中。这样一个事务获取一个latch，而一个change仅获取一个private redo allocation latch。最后commit时，lgwr获取一个public redo allocation latch。
4,在获得redo allocation latch之前，需要一个redo copy latch，这个latch是为了同步lgwr进程的，即在这个latch过程中，lgwr必须等待，处在log file sync的等待事件中。
undo record主要完成：
1，read consistency
2，rollback changes
3，delay block cleanout 当开启一个事务的时候，ITL entry里会记录undo的地址，当有新的undo record的时候，就更新itl里的指针，以前的指针会记录在新的undo record中，这样对一个块的更改就形成了一个undo的链表。
下面通过一个实验来看一下：
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SYS/SYS@ORCL>alter
system dump datafile 4 block 480;Block header dump: 0x010001e0 Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc0x01 0x0008.029.0000012a 0x0080036a.00f3.05 C--- 0 scn 0x0000.000d6ead0x02 0x0004.013.000000fb 0x00800054.0110.05 C--- 0 scn 0x0000.000d6a700x03 0x0005.00f.00000148 0x0080004c.019f.16 C--- 0 scn 0x0000.000d6ea7data_block_dump,data header at
0xcc2c27c................................0xe:pti[0] nrow=3 offs=00x12:pri[0] offs=0x1eb80x14:pri[1] offs=0x1e620x16:pri[2] offs=0x1e9cblock_row_dump:tab 0, row 0, @0x1eb8tl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2col 0: [ 2] c1 02col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64tab 0, row 1, @0x1e62tl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2col 0: [ 2] c1 03col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64tab 0, row 2, @0x1e9ctl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2col 0: [ 2] c1 04col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64 |
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SYS/SYS@ORCL>update
test set name=‘xpchildxpchild‘
where id=2; Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc0x01 0x0008.029.0000012a 0x0080036a.00f3.05 C--- 0 scn 0x0000.000d6ead |
0x02 0x0003.01d.00000135 0x00800021.0162.13 ---- 1 fsc 0x0000.00000000
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0xcc2c27c..................................0xe:pti[0] nrow=3 offs=00x12:pri[0] offs=0x1eb80x14:pri[1] offs=0x1e4d0x16:pri[2] offs=0x1e9cblock_row_dump:tab 0, row 0, @0x1eb8tl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2col 0: [ 2] c1 02col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64tab 0, row 1, @0x1e4dtl: 21 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 2col 0: [ 2] c1 03col 1: [14] 78 70 63 68 69 6c 64 78 70 63 68 69 6c 64tab 0, row 2, @0x1e9ctl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2col 0: [ 2] c1 04col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64 |
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SYS/SYS@ORCL>update
test set name=‘xpchildxpchildxpchildxpchildxpchild‘
where id=3;Block header dump: 0x010001e0 Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc0x01 0x0008.029.0000012a 0x0080036a.00f3.05 C--- 0 scn 0x0000.000d6ead |
0x02 0x0003.01d.00000135 0x00800021.0162.14 ---- 2 fsc 0x0000.00000000
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0xcc2c27c..................0xe:pti[0] nrow=3 offs=00x12:pri[0] offs=0x1eb80x14:pri[1] offs=0x1e4d0x16:pri[2] offs=0x1e23block_row_dump:tab 0, row 0, @0x1eb8tl: 14 fb: --H-FL-- lb: 0x0 cc: 2col 0: [ 2] c1 02col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64tab 0, row 1, @0x1e4dtl: 21 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 2col 0: [ 2] c1 03col 1: [14] 78 70 63 68 69 6c 64 78 70 63 68 69 6c 64tab 0, row 2, @0x1e23tl: 42 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 2col 0: [ 2] c1 04col 1: [35] 78 70 63 68 69 6c 64 78 70 63 68 69 6c 64 78 70 63 68 69 6c 64 78 70 63 68 69 6c 64 78 70 63 68 69 6c 64 |
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trans Last
buffer split: NoTemp Object: NoTablespace Undo: Nordba: 0x00000000*-----------------------------uba: 0x00800021.0162.10 ctl max
scn: 0x0000.000d60d3 prv tx scn: 0x0000.000d6156txn start scn: scn: 0x0000.000dc9ae logon user: 0 prev brb: 8388655 prev bcl: 0KDO undo record:KTB Redo op: 0x04 ver: 0x01 op: L itl: xid: 0x0004.013.000000fb uba: 0x00800054.0110.05 flg: C--- lkc: 0 scn: 0x0000.000d6a70KDO Op code: URP row dependencies Disabled xtype: XA flags: 0x00000000 bdba: 0x010001e0 hdba: 0x010001dbitli: 2 ispac: 0 maxfr: 4858tabn: 0 slot: 1(0x1) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 10ncol: 2 nnew: 1 size: -7col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64 *-----------------------------* Rec #0x14 slt: 0x1d objn: 52634(0x0000cd9a) objd: 52634 tblspc: 4(0x00000004)* Layer: 11 (Row) opc: 1 rci 0x13 Undo type: Regular undo Last
buffer split: NoTemp Object: NoTablespace Undo: Nordba: 0x00000000*-----------------------------KDO undo record:KTB Redo op: 0x02 ver: 0x01 |
op: C uba: 0x00800021.0162.13
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KDO Op code: URP row dependencies Disabled xtype: XA flags: 0x00000000 bdba: 0x010001e0 hdba: 0x010001dbitli: 2 ispac: 0 maxfr: 4858tabn: 0 slot: 2(0x2) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 10ncol: 2 nnew: 1 size: -28col 1: [ 7] 78 70 63 68 69 6c 64 |
总结：itl中的undo block address发生了变更，从0x00800021.0162.13变为0x00800021.0162.14。 在从undo块中，找到slot为ox14的undo record。发现op: C uba: 0x00800021.0162.13，这个代表这link的上一个undo record，找到这个undo block address，验证了我们对undo record link的理解。
redo的机制保证了数据的更新异步化，但数据更新刷入磁盘的时候是要计入checkpoint点的，这样用redo回放的时候，不用从头开始了。
Oracle core03_ACID,布布扣,bubuko.com
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原文地址：http://www.cnblogs.com/xpchild/p/3695132.html
