浅谈SQL Server中的事务日志(二)----事务日志在修改数据时的角色 .docx

SQL Server中的事务日志无疑是SQL Server中最重要的部分之一。因为SQL SERVER利用事务日志来确保持久性(Durability)和事务回滚(Rollback)。从而还部分确保了事务的ACID属性.在SQL Server崩溃时，DBA还可以通过事务日志将数据恢复到指定的时间点。当SQL Server运转良好时，多了解一些事务日志的原理和概念显得并不是那么重要。但是，一旦SQL SERVER发生崩溃时，了解事务日志的原理和概念对于快速做出正确的决策来恢复数据显得尤为重要.本系列文章将会从事务日志的概念，原理，SQL Server如何使用日志来确保持久性属性等方面来谈SQL Server的事务日志. ### SQL Server中的事务日志详解——事务日志在修改数据时的角色 #### 一、引言 事务日志是SQL Server的重要组成部分，它确保了事务处理的持久性（Durability）与事务回滚（Rollback），是实现事务的ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）属性的关键因素之一。当SQL Server系统遭遇故障时，通过事务日志能够恢复至故障前的状态，这对于数据的安全性和系统的稳定性至关重要。 #### 二、事务日志的核心作用 在日常运营良好的情况下，事务日志的作用可能不会特别凸显，但在系统崩溃或其他异常情况下，理解事务日志的工作机制变得至关重要。事务日志不仅能够帮助快速做出正确的决策以恢复数据，而且还能提升系统的整体性能。 #### 三、预写式日志（Write-Ahead Logging, WAL） **核心思想**：WAL的核心思想是在数据修改实际写入数据库之前，先将修改的信息记录到事务日志中。这一策略确保了即使在系统故障的情况下，也能通过日志恢复数据，保持事务的完整性和持久性。 **实现方式**：SQL Server使用预写式日志来确保事务的原子性和持久性。具体来说，每当事务开始时，SQL Server会在其缓冲池的日志区域写入“Begin Tran”记录；随后记录下要修改的信息，并在缓冲池中更新数据页；在事务提交时，记录下“Commit”记录。这些记录先是在内存中完成，之后通过一系列机制（如Lazy Writer和Checkpoint）写入磁盘。 **性能提升**：WAL不仅能保证事务的原子性和持久性，还能显著提高系统的性能。这是因为，通过将修改操作延迟到Lazy Writer或Checkpoint时执行，可以将多次修改操作合并成一次磁盘I/O操作，从而减少了磁盘I/O的数量，提高了效率。 #### 四、SQL Server修改数据的过程 **事务日志记录流程**： 1. **开始事务**：在SQL Server的缓冲池的日志区域写入“Begin Tran”记录。 2. **记录修改信息**：在SQL Server的缓冲池的日志页中记录下要修改的信息。 3. **更新数据页**：在SQL Server的缓冲池中更新数据页。 4. **提交事务**：在SQL Server的缓冲池的日志区域写入“Commit”记录。 5. **写入日志文件**：将缓冲池中的日志写入磁盘上的日志文件。 6. **发送确认消息**：向客户端（如SMSS、ODBC等）发送确认消息。 在这个过程中，可以看到，事务日志并不是立即同步到磁盘，而是首先在内存中完成记录，再通过Lazy Writer或Checkpoint批量写入磁盘，这样既能减少磁盘I/O次数，又能确保日志记录的顺序性。 #### 五、Lazy Writer和Checkpoint机制 **Lazy Writer**：当SQL Server的缓冲池达到一定的满载程度时，Lazy Writer会自动启动，将“脏页”（即已被修改但尚未写入磁盘的页）写入磁盘文件，并释放相应的内存资源。这一机制有助于管理内存使用，防止缓冲池过度占用资源。 **Checkpoint**：Checkpoint的主要作用是确保数据库的一致性。在Checkpoint过程中，SQL Server会将所有修改过的页（即“脏页”）写入磁盘文件，并更新日志文件的结束点。此外，Checkpoint还会清除不再需要的日志记录，释放磁盘空间，同时确保了WAL的原则得到遵守。 #### 六、总结 事务日志在SQL Server中的角色不可或缺。通过对事务日志的理解，不仅可以更好地掌握SQL Server的数据管理和恢复机制，还能在实际应用中有效提升系统的稳定性和性能。无论是在日常维护还是在故障恢复中，事务日志都是SQL Server运维人员必须深入了解的关键技术之一。