SQL Server事务 事务日志

Posted 2020-10-11 Mzhangyl

事务 (SQL Server)

一、事务概念
    事务是一种机制、是一种操作序列，它包含了一组数据库操作命令，这组命令要么全部执行，要么全部不执行。因此事务是一个不可分割的工作逻辑单元。在数据库系统上执行并发操作时事务是作为最小的控制单元来使用的。这特别适用于多用户同时操作的数据通信系统。例如：订票、银行、保险公司以及证券交易系统等。
 
二、事务属性
事务4大属性：
1   原子性(Atomicity):事务是一个完整的操作。
2   一致性（Consistency）：当事务完成时，数据必须处于一致状态。
3   隔离性(Isolation):对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的。
4   持久性(Durability):事务完成后，它对于系统的影响是永久性的。
 
三、创建事务
T-SQL中管理事务的语句：
1 开始事务: begin transaction
2 提交事务：commit transaction
3 回滚事务: rollback transaction
 
事务分类:
1 显式事务:用begin transaction明确指定事务的开始。
2 隐性事务：打开隐性事务：set implicit_transactions on，当以隐性事务模式操作时，SQL Servler将在提交或回滚事务后自动启动新事务。无法描述事务的开始，只需要提交或回滚事务。
3 自动提交事务：SQL Server的默认模式，它将每条单独的T-SQL语句视为一个事务。如果成功执行，则自动提交，否则回滚。

 

事务日志 (SQL Server)

Tue Oct 03 2017

每个 SQL Server 数据库都有事务日志，用于记录所有事务以及每个事务所做的数据库修改。

事务日志是数据库的一个关键组件。 如果系统出现故障，你将需要依靠该日志将数据库恢复到一致的状态。

重要

永远不要删除或移动此日志，除非你完全了解执行此操作的后果。

提示

检查点会创建一些正常点，在数据库恢复期间将从这些正常点开始应用事务日志。 有关详细信息，请参阅数据库检查点 (SQL Server)。

事务日志支持的操作

事务日志支持以下操作：

• 恢复个别的事务。

• 在 SQL Server 启动时恢复所有未完成的事务。

• 将还原的数据库、文件、文件组或页前滚至故障点。

• 支持事务复制。

• 支持高可用性和灾难恢复解决方案： AlwaysOn 可用性组、数据库镜像和日志传送。

恢复个别的事务

如果应用程序发出 ROLLBACK 语句，或者数据库引擎检测到错误（例如失去与客户端的通信），使用日志记录回退未完成的事务所做的修改。

在 SQL Server 启动时恢复所有未完成的事务

当服务器发生故障时，数据库可能处于这样的状态：还没有将某些修改从缓存写入数据文件，在数据文件内有未完成的事务所做的修改。 启动 SQL Server 实例时，它将对每个数据库执行恢复操作。 前滚日志中记录的、可能尚未写入数据文件的每个修改。 在事务日志中找到的每个未完成的事务都将回滚，以确保数据库的完整性。

将还原的数据库、文件、文件组或页前滚至故障点

在硬件丢失或磁盘故障影响到数据库文件后，可以将数据库还原到故障点。 先还原上次完整数据库备份和上次差异数据库备份，然后将后续的事务日志备份序列还原到故障点。

还原每个日志备份时，数据库引擎将重新应用日志中记录的所有修改，前滚所有事务。 最后的日志备份还原后，数据库引擎将使用日志信息回退到该点上未完成的所有事务。

支持事务复制

日志读取器代理程序监视已为事务复制配置的每个数据库的事务日志，并将已设复制标记的事务从事务日志复制到分发数据库中。 有关详细信息，请参阅 事务复制的工作原理。

支持高可用性和灾难恢复解决方案

备用服务器解决方案、AlwaysOn 可用性组、数据库镜像和日志传送极大程度上依赖于事务日志。

在 AlwaysOn 可用性组方案中，数据库的每个更新（主要副本）在数据库的完整且独立的副本（次要副本）中直接再现。 主要副本直接将每个日志记录发送到次要副本，这可将传入日志记录应用到可用性组数据库，并不断前滚。 有关详细信息，请参阅 AlwaysOn 故障转移群集实例

在日志传送方案中，主服务器将主数据库的活动事务日志发送到一个或多个目标服务器。 每个辅助服务器将该日志还原为其本地的辅助数据库。 有关详细信息，请参阅 关于日志传送。

在数据库镜像方案中，数据库（主体数据库）的每次更新都在独立的、完整的数据库（镜像数据库）副本中立即重新生成。 主体服务器实例立即将每个日志记录发送到镜像服务器实例，镜像服务器实例将传入的日志记录应用于镜像数据库，从而将其继续前滚。 有关详细信息，请参阅 数据库镜像。

Transaction Log characteristics

SQL Server 数据库引擎 事务日志的特征：

• 事务日志是作为数据库中的单独的文件或一组文件实现的。 日志缓存与数据页的缓冲区高速缓存是分开管理的，因此可在数据库引擎中生成简单、快速和功能强大的代码。 有关详细信息，请参阅事务日志物理体系结构。
• 日志记录和页的格式不必遵守数据页的格式。
• 事务日志可以在几个文件上实现。 通过设置日志的 FILEGROWTH 值可以将这些文件定义为自动扩展。 这样可减少事务日志内空间不足的可能性，同时减少管理开销。 有关详细信息，请参阅 ALTER DATABASE (Transact-SQL)。
• 重用日志文件中空间的机制速度快且对事务吞吐量影响最小。

事务日志截断

日志截断将释放日志文件的空间，以便由事务日志重新使用。 必须定期截断事务日志，防止其占满分配的空间（绝对会！）。 几个因素可能延迟日志截断，因此监视日志大小很重要。 某些操作可以最小日志量进行记录以减少其对事务日志大小的影响。

日志截断可从 SQL Server 数据库的逻辑事务日志中删除不活动的虚拟日志文件，释放逻辑日志中的空间以便物理事务日志重用这些空间。 如果事务日志从不截断，它最终将填满分配给物理日志文件的所有磁盘空间。

为了避免空间不足，除非由于某些原因延迟日志截断，否则将在以下事件后自动进行截断：

• 简单恢复模式下，在检查点之后发生。

• 在完整恢复模式或大容量日志恢复模式下，如果自上一次备份后生成检查点，则在日志备份后进行截断（除非是仅复制日志备份）。

  有关详细信息，请参阅本主题后面的 可能延迟日志截断的因素。

备注

日志截断并不减小物理日志文件的大小。 若要减少物理日志文件的物理大小，则必须收缩日志文件。 有关收缩物理日志文件大小的信息，请参阅 Manage the Size of the Transaction Log File。

Factors that can delay log truncation

在日志记录长时间处于活动状态时，事务日志截断将延迟，事务日志可能填满，这一点我们在本主题（很长）前面提到过。

[!IMPORTANT} 有关如何响应已满事务日志的信息，请参阅解决事务日志已满的问题（SQL Server 错误 9002）。

实际上，日志截断会由于多种原因发生延迟。 查询 sys.databases 目录视图的 log_reuse_wait 和 log_reuse_wait_desc 列，了解哪些因素（如果存在）阻止日志截断。 下表对这些列的值进行了说明。

log_reuse_wait 值	log_reuse_wait_desc 值	说明
0	NOTHING	当前有一个或多个可重复使用的虚拟日志文件。
1	CHECKPOINT	自上次日志截断之后，尚未生成检查点，或者日志头尚未跨一个虚拟日志文件移动。 （所有恢复模式） 这是日志截断延迟的常见原因。 有关详细信息，请参阅数据库检查点 (SQL Server)。
2	LOG_BACKUP	在截断事务日志前，需要进行日志备份。 （仅限完整恢复模式或大容量日志恢复模式） 完成下一个日志备份后，一些日志空间可能变为可重复使用。
3	ACTIVE_BACKUP_OR_RESTORE	数据备份或还原正在进行（所有恢复模式）。 如果数据备份阻止了日志截断，则取消备份操作可能有助于解决备份直接导致的此问题。
4	ACTIVE_TRANSACTION	事务处于活动状态（所有恢复模式）： 一个长时间运行的事务可能存在于日志备份的开头。 在这种情况下，可能需要进行另一个日志备份才能释放空间。 请注意，长时间运行的事务将阻止所有恢复模式下的日志截断，包括简单恢复模式，在该模式下事务日志一般在每个自动检查点截断。 延迟事务。 “延迟的事务 ”是有效的活动事务，因为某些资源不可用，其回滚受阻。 有关导致事务延迟的原因以及如何使它们摆脱延迟状态的信息，请参阅延迟的事务 (SQL Server)。 长时间运行的事务也可能会填满 tempdb 的事务日志。 Tempdb 由用户事务隐式用于内部对象，例如用于排序的工作表、用于哈希的工作文件、游标工作表，以及行版本控制。 即使用户事务只包括读取数据（SELECT 查询），也可能会以用户事务的名义创建和使用内部对象， 然后就会填充 tempdb 事务日志。
5	DATABASE_MIRRORING	数据库镜像暂停，或者在高性能模式下，镜像数据库明显滞后于主体数据库。 （仅限完整恢复模式） 有关详细信息，请参阅数据库镜像 (SQL Server)。
6	REPLICATION	在事务复制过程中，与发布相关的事务仍未传递到分发数据库。 （仅限完整恢复模式） 有关事务复制的信息，请参阅 SQL Server Replication。
7	DATABASE_SNAPSHOT_CREATION	正在创建数据库快照。 （所有恢复模式） 这是日志截断延迟的常见原因，通常也是主要原因。
8	LOG_SCAN	发生日志扫描。 （所有恢复模式） 这是日志截断延迟的常见原因，通常也是主要原因。
9	AVAILABILITY_REPLICA	可用性组的辅助副本正将此数据库的事务日志记录应用到相应的辅助数据库。 （完整恢复模式） 有关详细信息，请参阅：AlwaysOn 可用性组概述 (SQL Server)。
10	—	仅供内部使用
11	—	仅供内部使用
12	—	仅供内部使用
13	OLDEST_PAGE	如果将数据库配置为使用间接检查点，数据库中最早的页可能比检查点 LSN 早。 在这种情况下，最早的页可以延迟日志截断。 （所有恢复模式） 有关间接检查点的信息，请参阅数据库检查点 (SQL Server)。
14	OTHER_TRANSIENT	当前未使用此值。

可尽量减少日志量的操作

最小日志记录是指只记录在不支持时间点恢复的情况下恢复事务所需的信息。 本主题介绍在大容量日志恢复模式下（以及简单恢复模式下）按最小方式记录、但在运行备份时例外的操作。

备注

内存优化表不支持最小日志记录。

备注

在完整 恢复模式下，所有大容量操作都将被完整地记录下来。 但是，可以通过将数据库暂时切换到用于大容量操作的大容量日志恢复模式，最小化一组大容量操作的日志记录。 最小日志记录比完整日志记录更为有效，并在大容量事务期间，降低了大规模大容量操作填满可用的事务日志空间的可能性。 不过，如果在最小日志记录生效时数据库损坏或丢失，则无法将数据库恢复到故障点。

下列操作在完整恢复模式下执行完整日志记录，而在简单和大容量日志恢复模式下按最小方式记录日志：

• 批量导入操作（bcp、BULK INSERT 和 INSERT...SELECT）。 有关在何时对大容量导入表按最小方式进行记录的详细信息，请参阅 Prerequisites for Minimal Logging in Bulk Import。

启用事务复制时，将完全记录 BULK INSERT 操作，即使处于大容量日志恢复模式下。

• SELECT INTO 操作。

启用事务复制时，将完全记录 SELECT INTO 操作，即使处于大容量日志恢复模式下。

• 插入或追加新数据时，使用 UPDATE 语句中的 .WRITE 子句部分更新到大型值数据类型。 注意，在更新现有值时没有使用最小日志记录。有关大型值数据类型的详细信息，请参阅数据类型 (Transact-SQL)。

• 在UPDATETEXT 、 nUPDATETEXT 和 UPDATETEXT, nUPDATETEXT, 、 UPDATETEXT 语句。 注意，在更新现有值时没有使用最小日志记录。

  重要

  不推荐使用 WRITETEXT 语句和 UPDATETEXT 语句，应该避免在新的应用程序中使用这些语句。

• 如果数据库设置为简单或大容量日志恢复模式，则无论是脱机还是联机执行操作，都会按最小方式记录一些索引 DDL 操作。 按最小方式记录的索引操作如下：

  • CREATE INDEX 操作（包括索引视图）。

  • ALTER INDEX REBUILD 或 DBCC DBREINDEX 操作。

    重要

    不推荐使用“DBCC DBREINDEX 语句”；请不要在新的应用程序中使用该语句。

  • DROP INDEX 新堆重新生成（如果适用）。 （ DROP INDEX 操作期间将 始终 完整记录索引页的释放操作。）