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Andrei Orlov
Asked: 2020-10-28 18:45:19 +0800 CST

在停电的情况下依靠 Firebird 2.5 Embedded DB 中的事务是否安全？

  • 772

在提交事务之前，如果 #2 行中间某处断电，那么如何可以肯定地说以下操作列表将永远不会反映在 DB 中？

#1 begin transaction
#2 delete record in table A that cascade deletes another record in table B
#3 update another record in table C
#4 commit transaction
transaction firebird

1 个回答

  1. Best Answer

    这通常是安全的。Firebird 使用 MVCC（多版本并发控制）架构。更新（和删除）被写为一个后备版本和一个新版本。新版本会覆盖以前的版本，而后面的版本是从新记录版本重新创建以前记录版本的增量。删除被写为“存根”记录版本，将记录标记为已删除。

    每个版本都标有最初创建记录版本的事务。如果该事务未提交，则该版本的记录将不可见。Firebird 将沿着记录的反向版本指针链找到对事务可见的版本并重建该版本。

    在崩溃或其他突然终止后，Firebird 会在某个时候检测到事务未处于活动状态，并将事务标记为回滚。在那个时候，或者在垃圾回收过程中的某个时间点，Firebird 将重写记录版本，使最新提交的版本成为“新”版本，并消除不必要的回溯版本。

    只要单个记录的一致性可以，您在示例中具有级联删除的事实并不真正相关。

    如果事务异常退出，如何从 Active 变为 Rolled Back？

    这可以通过以下两种方式之一发生。

    1. 当一个事务开始时，它会在自己的事务 id 上取一个锁。如果事务 (B) 尝试更新或删除记录，并发现记录的最新版本是由 TIP 状态为 ACTIVE 的事务 (A) 创建的，则事务 B 尝试获取 A 的事务 id 上的冲突锁。实时事务在其自己的 id 上维护一个独占锁，锁管理器可以探测锁以查看所有者是否还活着。如果授予锁，则 B 知道 A 已死亡，并将 A 的 TIP 状态从 Active 更改为 Rolled Back。
    2. 当一个事务开始时，它会检查它是否可以在数据库上获得一个排他锁——如果它可以没有其他事务处于活动状态。每个活动事务在数据库上都有一个共享锁。如果它获得排他锁，它会将所有活动 TIP 条目转换为回滚。

    （来自：数据库专家的 Firebird：第 4 集 - OAT、OIT 和 Sweep）

    为了防止数据丢失，Firebird 采用所谓的“小心写入”策略来确保磁盘上的一致性，通过确保数据写入的顺序保持数据页（和版本）之间的依赖关系。

    新记录写入与旧记录相同的位置，而写入回版本以重建旧记录。基本上有两种情况：

    1. 新版本及其后版本适合同一数据页。

      新版本和旧版本都写入页面的内存映像，然后将页面写入磁盘。

      在这种情况下，唯一真正的“故障”模式是磁盘写入本身在电源故障时仅部分完成。这个问题可以通过使用带有备用电池单元 (BBU) 的磁盘控制器或类似解决方案来解决。

    2. 背面版本不适合同一页面，必须转到另一个数据页面。

      后置版本和新版本写入各自页面的内存映像中。由于新版本依赖于后版本（它指向后版本），因此先将具有后版本的页面写入磁盘，然后将具有新版本的页面写入磁盘。

      如果在写入后版本后进程终止，则后版本是孤立的，但前一版本的记录仍然完好无损。它也具有与前一个相同的故障模式。

    因此，在断电或其他类型的 Firebird 进程终止的情况下，这意味着您可能有孤立页面（已分配但尚未注册的页面，或已释放但尚未标记为可用的页面）或孤立记录（已编写但尚未在版本记录链中正确链接的回溯版本）。这些孤立页面或返回版本会浪费空间，但不会影响一致性。可能有必要使用 gfix 来修复和回收以这种方式浪费的空间。

    也就是说，除了在写入过程中出现故障和没有 BBU 之外，我相信在某些情况下，断电会使数据库处于首先需要使用 gfix 修复的状态，但我自己没有遇到过这些情况，我可以现在还真没想到。

    这一切都假定您在 Firebird 数据库（默认）上启用了同步写入（强制写入）。如果您禁用同步写入，则将页面写入磁盘将留给您的操作系统，这可能会导致数据丢失，因为页面可能以不同的顺序写入，例如新版本已写入磁盘，但返回版本在中断的时候还没有，那么你基本上已经丢失了行的提交版本，孤立了以前的版本，并且新版本的后版本指针指向垃圾。

    进一步阅读：

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