29、日期管理与闪回技术在数据库中的应用

redis7keeper

于 2025-12-11 14:01:26 发布

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分类专栏：驾驭时间：Oracle云时序之道文章标签：命名日管理事务日志闪回技术

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日期管理与闪回技术在数据库中的应用

1. 命名日管理

在信息系统、应用程序和网站中，显示特定日期庆祝命名日的人员名单是很有用的。可以通过网络找到特定国家的命名日列表，通常以三列形式呈现：月中的日期、月份引用和姓名列表。

1.1 表结构

创建一个名为 nameday_tab 的表来存储命名日信息：

create table nameday_tab
 (day_val integer,
  month_val char(3),
  name_list varchar(50));

该表的内容通常从外部源（如 Excel 表、CSV、JSON 或 XML）加载。

1.2 包结构

使用 PACK_NAMEDAY 包来管理命名日，它由包头部和包体组成。

包头部 ：

create or replace package PACK_NAMEDAY
is
  function GET_NAME(p_day integer, p_month_int integer)
      return varchar;
  function GET_NAME(p_day integer, p_month_str varchar)
      return varchar;
  function GET_DAY_MONTH(p_name varchar)
      return varchar;
end;
/

包体：

create or replace package body PACK_NAMEDAY
is

1.3 函数实现

GET_NAME 函数 ：有两个变体，根据第二个参数的数据类型不同。
- 当第二个参数为整数时：

function GET_NAME(p_day integer, p_month_int integer)
return varchar
 is
  output_string varchar(100);
  type t_month_code is table of char(3);
  month_code_nt t_month_code:=t_month_code('JAN', 'FEB',
                                            'MAR','APR', 'MAY', 'JUN',
                                            'JUL', 'AUG', 'SEP',
                                            'OCT', 'NOV', 'DEC');
  cur_nameday_str varchar(1000);
  type t_name_day_cur is ref cursor;
  name_day_cur t_name_day_cur;
 begin
  cur_nameday_str := 'select name_list
                      from nameday_tab
                      where day_val=:day_input
                        and month_val=:month_input';
  open name_day_cur for cur_nameday_str
      using p_day, month_code_nt(p_month_int);
  fetch name_day_cur into output_string;
  close name_day_cur;
  return output_string;
 end;

- 当第二个参数为字符串时：

function GET_NAME(p_day integer, p_month_str varchar)
return varchar
 is
  output_string varchar(100);
  cur_nameday_str varchar(1000);
  type t_name_day_cur is ref cursor;
  name_day_cur t_name_day_cur;
 begin
  cur_nameday_str := 'select name_list
                      from nameday_tab
                      where day_val=:day_input
                        and month_val=:month_str_input';
  open name_day_cur for cur_nameday_str
      using p_day, p_month_str;
  fetch name_day_cur into output_string;
  close name_day_cur;
  return output_string;
 end;

GET_DAY_MONTH 函数 ：根据输入的姓名返回其命名日的日期和月份。

function GET_DAY_MONTH(p_name varchar) return varchar
 is
  cur_val varchar(100);
  output_string varchar(4000);
  cur_nameday_str varchar(1000);
  type t_name_day_cur is ref cursor;
  name_day_cur t_name_day_cur;
 begin
  cur_nameday_str:=
      'select day_val||''.''||month_val
       from nameday_tab
       where lower(name_list)
              like ''%''||lower(:name_input)||''%''';
  open name_day_cur for cur_nameday_str using p_name;
  loop
    fetch name_day_cur into cur_val;
    exit when name_day_cur%notfound;
    output_string:=output_string ||', ' || cur_val;
  end loop;
  return substr(output_string, 3);
  close name_day_cur;
 end;
end;
/

1.4 方法调用示例

select PACK_NAMEDAY.GET_NAME(p_day => 1,
                              p_month_str => 'MAR')
  from dual;
--> Albin, Rüdiger

select PACK_NAMEDAY.GET_NAME(p_day => 29,
                              p_month_int => 9)
  from dual;
--> Michael, Gabriel

select PACK_NAMEDAY.GET_DAY_MONTH(p_name => 'MIC')
  from dual;
--> 24.AUG, 29.SEP

2. 事务日志与闪回技术

数据库事务是数据库系统中的主要工作单元，通过确保高度的并行性使数据库保持一致且独立于其他事务。

2.1 事务的特性

数据库事务遵循四个规则：原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。
|特性|描述|
|----|----|
|原子性|整个事务要么被批准，要么被完全拒绝|
|一致性|在事务批准之前，确保所有完整性约束都已成功通过|
|隔离性|进程相互分离，只允许访问已确认的数据|
|持久性|所有更改都是持久的，即使在发生故障或崩溃时也能保证数据安全|

2.2 事务日志结构和类型

事务日志描述了事务内部执行的操作，可分为 UNDO 和 REDO 结构。
- UNDO 日志 ：存储原始数据，允许系统拒绝事务并将操作恢复到原始状态，物理存储在数据库的 UNDO 表空间中。
- REDO 日志 ：主要存储在内存中，然后复制到在线 REDO 日志文件中，用于在数据库实例或介质故障前恢复数据库状态。

事务日志的管理由 Log Writer（LGWR）后台进程负责。此外，还有 Archive 类型的 REDO 日志，在重写在线日志之前，会创建一个副本并存储在 Archive 存储库中，由 Archiver（ARCn）后台进程完成。

以下是事务日志处理的流程图：

graph LR
    A[事务开始] --> B[数据操作]
    B --> C{操作成功?}
    C -- 是 --> D[生成 REDO 日志]
    C -- 否 --> E[生成 UNDO 日志]
    D --> F[写入在线 REDO 日志文件]
    F --> G{日志文件满?}
    G -- 是 --> H[创建 Archive REDO 日志]
    G -- 否 --> I[继续操作]
    E --> J[回滚事务]

2.3 恢复操作

如果发生实例或介质故障，需要进行恢复操作。恢复操作分为两个步骤：
1. 还原操作 ：将备份从二级存储复制到主磁盘位置。
2. 恢复操作 ：通过提取事务日志将文件更新到当前数据点。

从可靠性角度来看，如果备份和所有连续的日志（Archive 和 Online REDO）都存在，那么在故障后总是可以恢复到当前状态。否则，只能进行不完全恢复，导致数据丢失。

需要注意的是，由于一致性问题，不能通过忽略缺失的日志文件来部分恢复数据库，因为这会破坏数据的一致性。通过应用于每个事务、日志文件和 Archive 的 SCN 值，可以检查操作的可行性和数据的一致性，从而提取相关数据用于图像构建。

日期管理与闪回技术在数据库中的应用

3. 闪回技术的应用场景与优势

闪回技术可以在多个层面应用，从整个数据库到查询定义的属性，它通过提取事务日志并对当前状态应用还原操作，来重建过去有效的状态。

3.1 应用场景

数据误删除恢复 ：当不小心删除了数据库中的某些重要数据时，可以使用闪回技术将数据库恢复到删除操作之前的状态。
数据错误修改恢复 ：如果对数据进行了错误的修改，闪回技术可以帮助将数据还原到修改前的正确状态。
历史数据查询 ：在需要查看数据库在某个特定时间点的状态时，闪回技术可以提供该时间点的数据库、表或查询结果的图像。

3.2 优势

高效性 ：相比于传统的备份恢复方式，闪回技术可以更快速地恢复数据，减少数据丢失和业务中断的时间。
精确性 ：能够精确地恢复到指定的时间点，确保数据的一致性和准确性。
灵活性 ：可以在不同的层面上应用，包括数据库、表和查询结果，满足不同的恢复需求。

4. 闪回技术的操作步骤

使用闪回技术进行数据恢复通常需要以下步骤：

确定恢复时间点 ：明确需要恢复到的具体时间点，可以是一个精确的时间戳，也可以是一个相对的时间参考。
检查事务日志 ：确保所需的事务日志（包括 Archive 和 Online REDO 日志）可用，因为闪回技术依赖这些日志来还原数据。
执行闪回操作 ：根据具体的恢复需求，选择合适的闪回命令进行操作。以下是一些常见的闪回操作示例：

闪回数据库到指定时间点 ：

FLASHBACK DATABASE TO TIMESTAMP TO_DATE('2024-01-01 12:00:00', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS');

闪回表到指定时间点 ：

FLASHBACK TABLE table_name TO TIMESTAMP TO_DATE('2024-01-01 12:00:00', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS');

闪回查询 ：

SELECT * FROM table_name AS OF TIMESTAMP TO_DATE('2024-01-01 12:00:00', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS');

验证恢复结果 ：在执行闪回操作后，需要验证恢复的数据是否符合预期，确保数据的完整性和一致性。

5. 闪回技术的注意事项

在使用闪回技术时，需要注意以下几点：

事务日志的可用性 ：闪回技术依赖事务日志来还原数据，因此必须确保所需的日志文件可用。如果日志文件丢失或损坏，可能无法进行完整的恢复。
性能影响 ：闪回操作可能会对数据库的性能产生一定的影响，特别是在处理大量数据时。因此，在执行闪回操作之前，需要评估对业务的影响，并选择合适的时间进行操作。
数据一致性 ：在进行闪回操作时，需要确保数据的一致性。如果在恢复过程中出现数据不一致的情况，可能会导致业务逻辑出现问题。

以下是闪回技术操作的流程图：

graph LR
    A[确定恢复时间点] --> B[检查事务日志]
    B --> C{日志可用?}
    C -- 是 --> D[执行闪回操作]
    C -- 否 --> E[无法恢复]
    D --> F[验证恢复结果]
    F --> G{结果符合预期?}
    G -- 是 --> H[恢复完成]
    G -- 否 --> I[重新检查和操作]