Oracle SCN与检查点详解
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2020-12-16
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Oracle SCN与检查点详解与检查点详解
1．．SCN 的定义的定义
SCN（（System Change Number ），），也就是通常所说的系统改变号，是数据库中非常重要的 一个数据结构。
SCN 用以标识数据库在某个确切时刻提交的版本。在事务提交时，它被赋予一个惟一的 标识事务的SCN。SCN 同时被作为
Oracle数据库的内部时钟机制，可被看作逻辑时钟，每个 数据库都有一个全局的 SCN 生成器。
作为数据库内部的逻辑时钟，数据库事务依 SCN 而排序，Oracle 也依据 SCN 来实现一致性读 （Read Consistency ）等重
要数据库功能。另外对于分布式事务（Distributed Transactions）， SCN 也极为重要，这里不作更多介绍。
SCN 在数据库中是惟一的，并随时间而增加，但是可能并不连贯。除非重建数据库，SCN 的值永远不会被重置为 0。
一直以来，对于 SCN 有很多争议，很多人认为 SCN 是指 System Commit Number ，而通常 SCN 在提交时才变化，所以很
多时候，这两个名词经常在文档中反复出现。即使在Oracle 的 官方文档中，SCN 也常以 System Change/Commit Number 两
种形式出现。 到底是哪个词其实不是最重要的，重要的是需要知道 SCN 是Oracle内部的时钟机制， Oracle通过SCN 来维护
数据库的一致性，并通过 SCN 实施Oracle至关重要的恢复机制。 SCN 在数据库中是无处不在的，常见的事务表、控制文
件、数据文件头、日志文件、数 据块头等都记录有 SCN 值。
冠以不同前缀，SCN 也有了不同的名称，如检查点SCN（Checkpoint SCN ）、Resetlogs SCN 等。
2．．SCN 的获取方式的获取方式
可以通过如下几种方式获得数据库的当前或近似 SCN。
SQL> SELECT dbms_flashback.get_system_change_number FROM DUAL;
GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER
------------------------
6051905241299
SQL>
3．．SCN 的进一步说明的进一步说明
系统当前SCN 并不是在任何的数据库操作发生时都会改变，SCN 通常在事务提交或回滚 时改变。在控制文件、数据文件头、
数据块、日志文件头、日志文件 change vector 中都有 SCN，但其作用各不相同。
（1）数据文件头中包含了该数据文件的 Checkpoint SCN，表示该数据文件最近一次执行 检查点操作时的 SCN。
对于每一个数据文件都包含一个这样的条目，记录该文件的检查点 SCN 的值以及检查点 发生的时间，这里的Checkpoint
SCN 、Stop SCN以及 Checkpoint Cnt 都是非常重要的数据 结构.
4．检查点．检查点
许多文档把Checkpoint 描述得非常复杂，为我们正确理解检查点带来了障碍，结果现在 检查点变成了一个非常复杂的问题。
实际上，检查点只是一个数据库事件，它存在的根本意 义在于减少崩溃恢复（Crash Recovery ）时间。
当修改数据时，需要首先将数据读入内存中（当修改数据时，需要首先将数据读入内存中（Buffer Cache），修改数据的同时，），修改数据的同时，Oracle 会记录重做信息（会记录重做信息（Redo）用于恢）用于恢
复。因为有了重做信息的存在，复。因为有了重做信息的存在，Oracle 不需要在提交时立即不需要在提交时立即 将变化的数据写回磁盘（立即写的效率会很低），重做将变化的数据写回磁盘（立即写的效率会很低），重做
（（Redo）的存在也正是为了在数据库崩）的存在也正是为了在数据库崩 溃之后，数据可以恢复。溃之后，数据可以恢复。
最常见的情况，数据库可能因为断电而最常见的情况，数据库可能因为断电而 Crash，那么内存中修改过的、尚未写入文件的，那么内存中修改过的、尚未写入文件的 数据将会丢失。在下一次数据库启动数据将会丢失。在下一次数据库启动
之后，之后，Oracle 可以通过重做日志（可以通过重做日志（Redo）进行事务重演）进行事务重演 （也就是进行前滚），将数据库恢复到崩溃之前的状态，然后数据（也就是进行前滚），将数据库恢复到崩溃之前的状态，然后数据
库可以打开提供使用，之后库可以打开提供使用，之后 Oracle可以将未提交的事务进行回滚。可以将未提交的事务进行回滚。
在这个过程中，通常大家最关心的是数据库要经历多久才能打开。也就是需要读取多少 重做日志才能完成前滚。当然用户希
望这个时间越短越好，Oracle 也正是通过各种手段在不 断优化这个过程，缩短恢复时间。
检查点的存在就是为了缩短这个恢复时间。
当检查点发生时（此时的SCN 被称为Checkpoint SCN ），Oracle会通知DBWR进程，把 修改过的数据，也就是此
Checkpoint SCN之前的脏数据（Dirty Data）从Buffer Cache 写入磁盘，当写入完成之后，CKPT进程更新控制文件和数据文
件头，记录检查点信息，标 识变更。
Checkpoint SCN 可以从数据库中查询得到：
SQL> select file#,NAME,CHECKPOINT_CHANGE#,to_char(CHECKPOINT_TIME,'yyyy -mm-dd hh24:mi:ss') CPT from v$datafile;
FILE# NAME CHECKPOINT_CHANGE# CPT
---------- -------------------------------------------------------------------------------- ------------------ --------------------
1 /u01/app/oracle/oradata/orcl/system01.dbf 6051905239995 2016 -05-05 04:14:32
2 /u01/app/oracle/oradata/orcl/sysaux01.dbf 6051905239995 2016 -05-05 04:14:32
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