数据安全必读：AntDB-M数据持久化设计之CHECK POINT功能

摘要：

在现代数据库管理系统中，数据的安全性和可靠性是至关重要的。AntDB-M作为一款支持内存存储引擎的数据库，特别设计了Check Point（简称CK）功能来确保内存中的数据能够安全地持久化到磁盘上，防止意外情况导致数据丢失。本文将详细介绍CK功能的好处、整体流程以及如何实现数据的持久化。

1.CK的好处

1.1数据持久化

• 将内存中保存的数据和表结构等信息写入到磁盘文件中，确保数据的长期保存。

1.2缩短数据库恢复时间

• 数据库恢复时，先加载CK生成的文件，然后加载redo日志。由于redo日志记录了数据库的操作，使用redo日志恢复相当于重新执行操作，这比直接加载CK生成的数据文件要慢。

1.3节省磁盘空间

• CK前的数据已经写入到数据文件中，对应的redo日志文件可以被删除，从而节省磁盘空间。

2.CK的整体流程

加DDL锁

• CK操作过程中，不允许对表进行修改表结构的动作。加DDL锁可以防止DDL操作，同时为了减少DDL锁持有时间，在拿到DDL锁后，将当前所有表加上读锁，记录当前表列表，然后释放DDL锁。

加DB锁

• DB锁主要用于与事务做排它操作，保证DB锁加锁后，没有事务正在提交或回滚。持有DB锁后，记录当前的事务号作为CK的事务号。

获取正在进行的事务列表

• 加上DB锁后，记录正在进行的事务，并提取它们的undo数据，回写到CK文件中，以保证CK文件中的数据是事务完整的。

解锁DB锁

• 解锁DB锁后，事务可以正常提交或回滚。提交或回滚时会记录当前事务执行过的操作，并记录restore信息。

dump表数据

• 一个表对应一个线程，将表数据写入到磁盘中。在此过程中，所有事务执行的修改操作都会记录restore信息。

等待之前记录的所有事务结束

• 在表数据全部落地之后，等待之前加DB锁时获取的事务都提交或回滚，按照需要将它们的undo数据覆盖restore信息。

restore

• 将之前所有的restore信息回写到CK文件中。对于表空间来说，restore中记录了oid，根据oid可以计算出这一行在CK文件中的偏移量，然后将行数据写入到CK文件中。

记录表结构文件

• 表结构文件记录了表元数据。在数据库恢复时，将之前对应事务号的表结构文件恢复到对应目录。

删除临时文件

• 在dump文件和restore过程中操作的文件，操作的都是以.tmp作为后缀的临时文件，操作完成后删除这些文件。

记录表列表

• 表列表文件记录了CK事务号和当前CK对应的表列表。在数据库通过CK恢复时，加载表列表文件，读取事务号和表列表，再根据表列表和事务号信息获取需要加载的表和表对应的文件。

CK流程结束后会生成三类文件：表数据文件，表结构文件和表列表文件，如下图。

3.AntDB-M的CHECK POINT操作

AntDB-M提供命令实现CK操作，支持手动执行或设置成定时任务自动执行该命令。执行CK的过程中不阻塞业务的执行，确保业务的连续性和数据的安全性。

具体命令如下：

check point engine=mdb
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总结

AntDB-M的CHECK POINT功能是确保数据安全和提高数据库恢复效率的关键。通过本文的介绍，读者可以了解CK的重要性和执行流程，以及如何在AntDB-M中实现数据的持久化。AntDB-M灵活的CK操作方式，使得数据库管理更加高效和可靠。