sql server 日志文件结构及误操作数据找回

一. 概述

　　在sql server 里有数据文件.mdf和日志文件.ldf，日志文件是sqlserver数据库的另一个重要组成部分，日志文件记录了所有事务以及每个事务对数据库所做的修改。为了提高数据库的性能， sqlserver 数据是缓存在内存里，并没有实时写入到磁盘，直到数据库出现检查点(checkpoint)或者内存不足必须（Lazy Write）将数据的修改写入到磁盘。 sql server在开启了事务并对内存中的数据进行修改时，会生成日志记录。 sqlserver 对数据页的插入修改删除都是在内存中完成后提交事务，但并不会同步到硬盘的数据页上。 为了保证数据库事务的一致性 如(服务器崩溃，断电)等 内存中的修改没有来得及写入硬盘，下次重启时候要能够恢复到一个事务一致的时间点，就必须依赖于事务日志。

　　1.1 存储结构

　　与数据文件不同 日志文件不是按页/区来进行组织的。每个物理日志文件是分成多个虚拟日志单元，虚拟日志单元没有固定大小，且数量不固定, 管理员也不能配置大小和数量。 例如：日志文件每自动增长一次(默认是按10%的空间扩展)，会至少增加一个虚拟单元。

　　事务日志是一种回绕的文件。例如一个数据库里的日志文件包括5个虚拟日志单元，在创建数据库时，逻辑日志文件从物理文件的始端开始，新的日志记录被添加到逻辑日志未端，然后向物理日志未端扩张。

　　当逻辑日志的末端到达物理日志的末端时，新的日志记录将回绕到物理日志文件的始端继续向后写（这是因为日志备份会截断使日志空间重用）。

　　下图是日志文件的流程图，当日志备份后虚拟日志1和虚拟日志2会被截断，虚拟日志3成为了逻辑日志的开头，当虚拟日志3和虚拟日志4在使用后，再次备份时，由于日志文件是一个回绕的文件，此时又从虚拟日志1开始。
　　 图1  日志文件的外观

　　

　　图2 事务日志的循环使用

　　在一个虚拟日志单元里，分成很多块，块内有具体的日志记录，每条日志记录有一个LSN(Log Sequence Number)编号，这个编号由三部分组成。第一部分是虚拟日志单元(Virtual Log File)序列号，第二部分是在虚拟日志单元中块的编号，第三部分是在块中日志记录的编号。对于某个LSN,其编号为000001D:000000FD:0002。 这表明这个LSN是属于虚拟日志000001D,该虚拟日志中属于块000000FD，在该块中对应记录2。

　　1.2 DBCC LOG
　　使用DBCC LOG来查看日志文件里存放了些什么信息， dbcc log(dbname, formart_id),formart_id 使用"3" 参数输出会比较详细。

Create database TestLog
go
use TestLog
go
Create Table Test(ID int,name nvarchar(50))
GO
Insert into Test Values(1,'aaaa')
update Test set name='bbbb' where ID=1
Go
dbcc traceon (3604)
go
dbcc log (TestLog,3)

　　由于dbcc log是未公开的命令，所以未找到相关说明, 如下图所示 包括了当前序号号，操作类型，事务号等相关信息。

二. ApexSQL Log工具

　　由于dbcc log数据不太直观，现通过第三方工具ApexSQL Log来查看，该工具可以看到对上面表的创建，插入，更新，删除的操作记录，在数据库日志文件里还标注了起始时间表，以及操作由哪个用户执行的，对于每一个操作，可以看到更具体的更新信息。

　　　　这是刚刚操作的二条记录如下图所示

　 　

　　选中insert 该行可以找到该语句做undo (撤消回滚 旧值覆盖)和redo(提交 新值覆盖)

　　

-- Undo   INSERT (0000001E:00000047:0013) done at 2018-07-29 09:49:55.570 by hsr-PC\hsr in transaction 0000:00000301 (Committed)
BEGIN TRANSACTION
DELETE FROM [dbo].[Test] WHERE /*** WARNING: WHERE CLAUSE FOR THIS STATEMENT WAS GENERATED FOR A TABLE WITH NO PRIMARY KEY AND NO CLUSTERED INDEX ***/[ID] = 1 AND [name] = N'aaaa' COLLATE Chinese_PRC_CI_AS
IF @@ROWCOUNT <= 1 COMMIT TRANSACTION ELSE BEGIN ROLLBACK TRANSACTION; PRINT 'ERROR: STATEMENT AFFECTED MORE THAN ONE ROW. ALL THE CHANGES WERE ROLLED BACK.' END

--Redo    INSERT (0000001E:00000047:0013) done at 2018-07-29 09:49:55.570 by hsr-PC\hsr in transaction 0000:00000301 (Committed)
INSERT INTO [dbo].[Test] ([ID], [name]) VALUES (1, N'aaaa' COLLATE Chinese_PRC_CI_AS)

-- 下面ID=1的语句做四做操作
update Test set name='cccc' where ID=1
update Test set name='dddd' where ID=1
update Test set name='eeee' where ID=1
delete from  Test  where ID=1

下列记录了相应的操作,trial restricted 可能是因为该软件需要付费。

总结： 使用truncate table 来删除操作是不会记录日志的，且无法做undo操作。日志记录与实际修改的数据量有关，每一条记录的修改都会保存日志记录。sql server日志里面能读到数据修改前的值和修改后的值。

参考文献：

　　sq lserver2012实施与管理实战指南