当 DBMS 在 ARIES 算法的恢复阶段崩溃时会发生什么？

Question

根据我对 ARIES 算法的理解，要支持 ACID 事务，必须使用 WAL（预写日志）：所有写入都会被记录。

据说使数据库能够回滚崩溃前未提交事务所做的更改。

对于每次写入，我们都会记录有关实际写入的信息（如何重做，如何撤消）。

在恢复阶段，我们分析日志来执行REDO操作：

• 我们阅读了日志条目
• 我们将更改应用到数据库
• 我们将日志条目设置为完成

然后，为了执行 UNDO，写入一个新的日志条目（因为它毕竟是写入），然后在检查点期间将更改应用于数据库。

在检查点期间，我想我们只是对所有提交的条目执行重做。

我没有找到任何关于如果发生以下情况会发生什么的信息：

• 检查点期间发生崩溃
• 在 REDO 阶段、更改应用到数据库之后以及更新日志之前/期间将其设置为已完成时发生崩溃

在这些情况下，一些更改已应用于数据库，但未反映在日志中，从而使数据库处于不一致状态。

注意：这里是我用来了解更多关于 ACID 事务和 ARIES 算法的一些链接：

• https://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_Recovery_and_Isolation_Exploiting_Semantics
• http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~cs186/sp08/aries.html
• https://fr.slideshare.net/PulasthiLankeshwara/aries-recovery-algorithms
• http://blog.franslundberg.com/2013/12/acid-does-not-make-sense.html

我目前正在阅读 SQLite 的源代码，以了解整个事情是如何实现的。

提前感谢您对此主题的任何澄清。

Answer 1

在重做期间读取日志并修改数据如果需要。如果在重做期间发生崩溃，那么下一次恢复将再次运行重做。一些在第一次恢复尝试时修改数据的日志记录将是无操作的，因为数据修改已保存。其他将不会被保存，将再次“重做”。

检查点仍然是一个事务操作。在内存中保存数据，然后最后将检查点日志记录写入日志中。如果在检查点期间发生崩溃，则只能在写入检查点记录之前发生。崩溃恢复后再次运行并从 REDO 开始（因为没有新检查点的记录）。以上几点适用，REDO可以重复运行。由于数据更改已保存，一些日志记录将无法操作，而另一些将再次“重做”。

UNDO 通过生成和写入补偿日志记录来工作。如果在 UNDO 期间发生崩溃，那么在下一次恢复时，还有一个要分析的记录和 REDO（补偿记录）。然后，此后 UNDO 崩溃恢复将在最后一次成功保存的 UNDO 日志记录之后开始运行它的 UNDO 阶段。也就是说，如果原始日志在一个未提交的事务中包含两个操作，比如 OP1 和 OP2，然后启动 UNDO，它会写入补偿 UNDO-OP1 并崩溃。然后恢复将从 OP2 开始 UNDO，因为对于 OP1，日志中已经有一个补偿记录（UNDO-OP1）。

在正确实现的 ARIES 中永远不会出现任何不一致的窗口。