12、数据库事务检查点、日志重放与锁机制详解

数据库事务检查点、日志重放与锁机制详解

在数据库管理系统中，确保数据的完整性和一致性是至关重要的。事务和锁机制是实现这一目标的关键技术。下面将详细介绍检查点、日志重放以及各种锁类型和相关问题。

1. 检查点机制

1.1 简单检查点

检查点的作用是通过减少有效日志大小来限制恢复时间。它是一个时间点，在该时间点上，数据库已针对所有先前的事务进行了更新。因此，检查点之前的事务日志条目在恢复时可以被忽略或清除。简单检查点的操作步骤如下：
1. 停止接受任何新事务。
2. 等待所有活动事务结束，即每个事务要么提交，要么中止。
3. 写入所有日志条目并刷新数据库缓存。
4. 向日志中写入一个特殊的检查点记录。
5. 开始接受新事务。

日志恢复只需重放最后一个检查点之后发生的事务。不过，在执行检查点时，常规服务会受到影响，系统在执行上述步骤 1 到 5 时对传入的查询无响应。其中，步骤 1 和 5 几乎是瞬间完成的，步骤 4 也很快，但如果有许多活动事务或脏缓冲区，步骤 2 和 3 可能会花费很长时间，这可能是不可接受的。

1.2 模糊检查点

为了避免长时间的无响应，引入了模糊检查点技术。其操作步骤如下：
1. 停止接受任何新事务和新的检查点请求。
2. 收集缓存中所有脏缓冲区的列表和所有活动事务的列表，并写入包含活动事务列表的检查点记录。
3. 开始接受新事务。
4. 刷新步骤 2 中准备的列表中的脏缓冲区。
5. 开始接受新的检查点请求。

模糊检查点的步骤 2 比简单检查点的步骤 2 和 3 快得多，因此