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丸趣 TV 小編給大家分享一下 oracle 中 SCN 機制的示例分析，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！
SCN（System Change Number）作為 oracle 中的一個重要機制，在數據恢復、Data Guard、Streams 復制、RAC 節點間的同步等各個功能中起著重要作用。理解 SCN 的運作機制，可以幫助你更加深入地了解上述功能。
在理解 SCN 之前，我們先看下 oracle 事務中的數據變化是如何寫入數據文件的：
1、事務開始；
2、在 buffer cache 中找到需要的數據塊，如果沒有找到，則從數據文件中載入 buffer cache 中；
3、事務修改 buffer cache 的數據塊，該數據被標識為“臟數據”，并被寫入 log buffer 中；
4、事務提交，LGWR 進程將 log buffer 中的“臟數據”寫入 redo log file 中；
5、當發生 checkpoint，CKPT 進程更新所有數據文件的文件頭中的信息，DBWn 進程則負責將 Buffer Cache 中的臟數據寫入到數據文件中。
經過上述 5 個步驟，事務中的數據變化最終被寫入到數據文件中。但是，一旦在上述中間環節時，數據庫意外宕機了，在重新啟動時如何知道哪些數據已經寫入數據文件、哪些沒有寫呢（同樣，在 DG、streams 中也存在類似疑問：redo log 中哪些是上一次同步已經復制過的數據、哪些沒有）？SCN 機制就能比較完善的解決上述問題。
SCN 是一個數字，確切的說是一個只會增加、不會減少的數字。正是它這種只會增加的特性確保了 Oracle 知道哪些應該被恢復、哪些應該被復制。
總共有 4 中 SCN：系統檢查點（System Checkpoint）SCN、數據文件檢查點（Datafile Checkpoint）SCN、結束 SCN（Stop SCN）、開始 SCN（Start SCN）。其中其面 3 中 SCN 存在于控制文件中，最后一種則存在于數據文件的文件頭中。
在控制文件中，System Checkpoint SCN 是針對整個數據庫全局的，因而之存在一個，而 Datafile Checkpoint SCN 和 Stop SCN 是針對每個數據文件的，因而一個數據文件就對應在控制文件中存在一份 Datafile Checkpoint SCN 和 Stop SCN。在數據庫正常運行期間，Stop SCN(通過視圖 v$datafile 的字段 last_change# 可以查詢) 是一個無窮大的數字或者說是 NULL。
在一個事務提交后（上述第四個步驟），會在 redo log 中存在一條 redo 記錄，同時，系統為其提供一個最新的 SCN（通過函數 dbms_flashback.get_system_change_number 可以知道當前的最新 SCN），記錄在該條記錄中。如果該條記錄是在 redo log 被清空（日志滿做切換時或發生 checkpoint 時，所有變化日志已經被寫入數據文件中），則其 SCN 被記錄為 redo log 的 low SCN。以后在日志再次被清空前寫入的 redo 記錄中 SCN 則成為 Next SCN。
當日志切換或發生 checkpoint（上述第五個步驟）時，從 Low SCN 到 Next SCN 之間的所有 redo 記錄的數據就被 DBWn 進程寫入數據文件中，而 CKPT 進程則將所有數據文件（無論 redo log 中的數據是否影響到該數據文件）的文件頭上記錄的 Start SCN(通過視圖 v$datafile_header 的字段 checkpoint_change# 可以查詢) 更新為 Next SCN，同時將控制文件中的 System Checkpoint SCN（通過視圖 v$database 的字段 checkpoint_change# 可以查詢）、每個數據文件對應的 Datafile Checkpoint（通過視圖 v$datafile 的字段 checkpoint_change# 可以查詢）也更新為 Next SCN。但是，如果該數據文件所在的表空間被設置為 read-only 時，數據文件的 Start SCN 和控制文件中 Datafile Checkpoint SCN 都不會被更新。
那系統是如何產生一個最新的 SCN 的？實際上，這個數字是由當時的 timestamp 轉換過來的。每當需要產生一個最新的 SCN 到 redo 記錄時，系統獲取當時的 timestamp，將其轉換為數字作為 SCN。我們可以通過函數 SCN_TO_TIMESTAMP（10g 以后）將其轉換回 timestamp：
SQL select dbms_flashback.get_system_change_number, SCN_TO_TIMESTAMP(dbms_flashback.get_system_change_number) from dual;
GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER
------------------------
SCN_TO_TIMESTAMP(DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER)
---------------------------------------------------------------------------
2877076756
17-AUG-07 02.15.26.000000000 PM也可以用函數 timestamp_to_scn 將一個 timestamp 轉換為 SCN：
SQL select timestamp_to_scn(SYSTIMESTAMP) as scn from dual;
SCN
----------
2877078439最后，SCN 除了作為反映事務數據變化并保持同步外，它還起到系統的“心跳”作用——每隔 3 秒左右系統會刷新一次系統 SCN。
下面，在簡單介紹一下 SCN 如何在數據庫恢復中起作用。
數據庫在正常關閉（shutdown immediate/normal）時，會先做一次 checkpoint，將 log file 中的數據寫入數據文件中，將控制文件、數據文件中的 SCN（包括控制文件中的 Stop SCN）都更新為最新的 SCN。
數據庫異常 / 意外關閉不會或者只更新部分 Stop SCN。
當數據庫啟動時，Oracle 先檢查控制文件中的每個 Datafile Checkpoint SCN 和數據文件中的 Start SCN 是否相同，再檢查每個 Datafile Checkpoint SCN 和 Stop SCN 是否相同。如果發現有不同，就從 Redo Log 中找到丟失的 SCN，重新寫入數據文件中進行恢復。具體的數據恢復過程這里就不再贅述。
SCN 作為 Oracle 中的一個重要機制，在多個重要功能中起著“控制器”的作用。了解 SCN 的產生和實現方式，幫助 DBA 理解和處理恢復、DG、Streams 復制的問題。
最后提一句，利用 SCN 機制，在 Oracle10g、11g 中又增加了一些很實用的功能——數據庫閃回、數據庫負載重現等。
以上是“oracle 中 SCN 機制的示例分析”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注丸趣 TV 行業資訊頻道！
