系统管理Lesson 12. Backup and Recovery: Concepts

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本文详细介绍了数据库备份恢复管理工作中DBA的职责，包括避免数据库故障、延长MTBF、通过冗余保护关键组件、缩短MTTR及减少数据丢失等。文章还讲解了不同类型的数据库故障及其应对措施，并对实例恢复过程进行了详尽描述。

系统管理Lesson 12. Backup and Recovery: Concepts

1. 请描述对于备份恢复管理工作 DBA 所要承担的职责。 12-3

尽量避免数据库出现故障
延长平均故障间隔时间 (MTBF)
通过冗余方式保护关键组件
缩短平均恢复时间 (MTTR)
最大程度地减少数据丢失

2. 数据库的故障一般分为几种类型，请分别加以说明。 12-5

语句失败：单个数据库操作（选择、插入、更新或删除）失败
用户进程失败：单个数据库会话失败
网络故障：与数据库的连接断开
用户错误：用户成功完成了操作，但是操作不正确（删除了表，或输入了错误数据）
实例故障：数据库实例意外关闭
介质故障：丢失了数据库操作所需的任何文件（也就是说，文件已删除或磁盘出现了故障）

3. 请对实例恢复的完整过程做一个详尽的描述。 12-12 12-16

在这里插入图片描述
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要使实例打开一个数据文件，数据文件头中包含的系统更改号 (SCN) 必须与数据库控制文件中存储的当前 SCN 匹配。
如果编号不匹配，实例会应用联机重做日志中的重做数据，并按顺序“重做”事务处理，直到数据文件处于最新状态。所有数据文件都与控制文件同步后，就会打开数据库，此时用户可以进行登录。

应用重做日志后，会应用所有事务处理，使数据库返回到出现错误时的状态。这通常包括正在进行但尚未提交的事务处理。打开数据库之后，会回退那些未提交的事务处理。在实例恢复的回退阶段结束时，数据文件只包含已提交的数据。

4. 在教材 12-16 给出的图示中，为什么数据文件头已写入的 SCN 号不尽相同？

SCN每3秒产生一次

5. 什么是完全恢复和不完全恢复？举例说明。 12-20

完全恢复：将数据库或表空间一直保留到现在，包括在请求恢复时对 point in time 所做的所有已提交的数据更改。
不完整或时间点恢复(PITR)：在请求恢复操作之前，将数据库或表空间一直保留到过去指定的时间点

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Ts> struct overloads; // 递归终止特化（空参数包） template <> struct overloads<> { void operator()() const {} }; // 递归展开实现 template <class T, class... Ts> struct overloads<T, Ts...> : T, overloads<Ts...> { using T::operator(); using overloads<Ts...>::operator(); }; ``` **工作原理**： 1. **递归继承**：逐层继承每个函数对象类型 `T` 2. **运算符引入**：使用 `using` 声明引入所有 `operator()` 3. **类型组合**：$$ \text{overloads}(T_1, T_2) = T_1 \oplus \text{overloads}(T_2) $$ 4. **调用优先级**：遵循 C++ 的重载决议规则 #### 3. 完整应用示例：消息处理器系统 ```cpp #include <concepts> #include <iostream> // 消息类型定义 struct Message1 { int id; }; struct Message2 { double value; }; // 处理概念定义 template <typename T> concept HandlesMessage1 = requires(T obj, const Message1 &m) { { obj.handle(m) } -> std::same_as<bool>; }; template <typename T> concept HandlesMessage2 = requires(T obj, const Message2 &m) { { obj.handle(m) } -> std::same_as<void>; }; // 变长模板处理器 template <class... Handlers> struct MessageProcessor : Handlers... { using Handlers::handle...; }; // 具体处理器实现 struct Message1Handler { bool handle(const Message1& m) const { std::cout << "处理Message1: " << m.id << "\n"; return true; } }; struct Message2Handler { void handle(const Message2& m) const { std::cout << "处理Message2: " << m.value << "\n"; } }; int main() { // 创建组合处理器 MessageProcessor<Message1Handler, Message2Handler> processor; // 发送消息 Message1 m1{100}; Message2 m2{3.14}; if (processor.handle(m1)) { // 返回bool processor.handle(m2); // 返回void } } ``` #### 4. 技术优势分析 | 特性 | 概念（Concepts） | 变长模板 | |------|-----------------|---------| | **主要用途** | 接口约束 | 类型组合 | | **语法支持** | `requires` 子句 | 参数包`...` | | **编译时检查** | 约束验证 | 模板实例化 | | **可读性** | ★★★★★ | ★★★☆☆ | | **扩展性** | 接口约束 | 类型无限扩展 | #### 5. 实际应用场景 1. **事件驱动系统**：通过概念约束确保处理器正确实现接口 2. **插件架构**：使用变长模板组合不同功能模块 3. **状态机**：$$ \text{StateMachine} = \text{overloads}(State_A, State_B) $$ 4. **序列化框架**：不同处理器处理特定数据类型 ### 相关问题 1. 如何在概念定义中要求处理函数是 `const` 成员函数？ 2. 变长模板如何实现编译时类型过滤？（例如只保留满足特定概念的类型） 3. 使用概念时如何避免与变长模板参数包的冲突？ 4. 如何为消息处理系统添加消息优先级机制？
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