SCN 在 Oracle 数据库的恢复过程中起到了什么作用？

mahan

在 Oracle 数据库的恢复过程中，系统更改编号（SCN）起到了至关重要的作用：



一、确定恢复起点和终点



检查点（Checkpoint）与 SCN
检查点是数据库中的一个机制，它会在特定时刻记录数据库的状态。每个检查点都有一个与之关联的 SCN。在数据库正常运行期间，检查点会定期发生。当进行恢复操作时，Oracle 可以利用检查点的 SCN 来确定恢复的起点。
例如，假设在时间 T1 发生了一个检查点，其对应的 SCN 为 SCN1。之后数据库发生故障，恢复操作就可以从 SCN1 对应的状态开始，因为这个状态下的数据已经被持久化到磁盘，保证了数据的一致性。
确定恢复终点
恢复操作还需要知道恢复到哪个点结束。在恢复过程中，Oracle 会通过联机重做日志（Online Redo Log）中的 SCN 信息来确定恢复的终点。联机重做日志记录了数据库的所有更改操作，每个日志条目都有对应的 SCN。
例如，故障发生时，最后一个成功写入联机重做日志的事务的 SCN（假设为 SCN2）就是恢复操作要达到的终点。恢复过程会应用从恢复起点（如检查点对应的 SCN1）到终点 SCN2 之间的所有事务更改，从而将数据库恢复到故障前的一致状态。


二、保证事务一致性



事务排序
SCN 为数据库中的事务提供了一个顺序编号。在恢复过程中，Oracle 会根据事务的 SCN 顺序来应用事务更改。这确保了事务按照它们在数据库中实际发生的顺序进行处理，从而维护了事务的一致性。
例如，如果事务 T1 的 SCN 小于事务 T2 的 SCN，那么在恢复过程中，T1 会先于 T2 被应用到数据库中，就像它们在正常运行时的顺序一样。
回滚未提交事务
对于在故障发生时还未提交的事务，Oracle 可以通过 SCN 来识别并回滚这些事务。因为未提交事务的 SCN 范围可以通过检查点和日志信息来确定，所以数据库可以将这些事务对数据的修改撤销，使数据库回到一个一致的状态。
例如，假设事务 T3 在故障发生时还未提交，其开始的 SCN 和对数据所做的修改记录在日志中。恢复过程会根据这些信息，将 T3 对数据的修改回滚，以保证数据的一致性。


三、支持不同恢复模式



完全恢复
在完全恢复模式下，Oracle 会使用所有可用的联机重做日志和归档重做日志（如果有），将数据库恢复到故障前的最新状态。SCN 在这个过程中用于精确地确定需要应用哪些日志记录，从恢复起点一直到故障发生时刻的最后一个 SCN 对应的日志记录都要被应用。
例如，如果数据库在时间 T2 发生故障，完全恢复操作会根据检查点的 SCN（作为起点）和故障时刻最后一个事务的 SCN（作为终点），应用这个区间内所有日志中的事务更改，使数据库恢复到 T2 时刻的状态。
不完全恢复
有时候，由于某些原因（如丢失了部分日志文件）可能需要进行不完全恢复。SCN 可以帮助确定不完全恢复的目标时间点或 SCN。通过指定一个特定的 SCN 或时间点，Oracle 可以将数据库恢复到该点的状态，尽管这可能会导致部分数据丢失。
例如，如果只想恢复到时间 T3（对应的 SCN 为 SCN3），Oracle 可以根据 SCN3 来停止恢复过程，使数据库恢复到 T3 时刻的状态，并且之后可以正常打开数据库进行后续操作。