Rollforward（前滾/重做）
定義與目的
- 記錄內容：如何重現/重做一個變更（How to reproduce a change）
- 使用目的：將資料庫變更向前推進，重新應用已經完成的變更
- 儲存位置：Redo log files（重做日誌檔案）
運作機制
當系統發生故障（如停電），但交易已經COMMIT時：
- 交易已確認寫入redo log file（持久化儲存）
- 但變更可能尚未寫入data files
- 系統重啟時，會自動roll forward任何尚未反映在data files中的redo records
實際應用場景
-- 範例：交易已COMMIT但尚未寫入datafile時發生停電
UPDATE emp SET salary = 5000 WHERE empno = 100;
COMMIT; -- 此時redo已寫入log file，但可能尚未寫入datafile
-- 系統重啟後會自動rollforward此變更Rollback（回滾/復原）
定義與目的
- 記錄內容：如何撤銷一個變更（How to undo a change）
- 使用目的：撤銷未確認的交易或提供讀取一致性
- 儲存位置：Undo segments（在undo tablespace中）
運作機制
每次進行資料變更前，Oracle會：
- 先記錄變更前的原始內容（undo data）
- 再記錄變更本身的內容（redo entry）
- 如果需要rollback，使用undo data恢復原始狀態
實際應用場景
-- 範例：交易中途需要rollback
UPDATE emp SET salary = 6000 WHERE empno = 100;
-- undo data: empno=100的原始salary值
-- redo entry: empno=100的新salary=6000
ROLLBACK; -- 使用undo data恢復原始salary值兩者的關鍵差異
| 比較項目 | Rollforward (Redo) | Rollback (Undo) |
|---|---|---|
| 記錄內容 | 如何重做變更 | 如何撤銷變更 |
| 用途 | 重新應用已確認的變更 | 撤銷變更、讀取一致性 |
| 儲存位置 | Redo log files | Undo segments |
| 時機 | 實例復原、媒體復原 | 交易rollback、查詢一致性 |
MVCC（多版本併發控制）中的應用
根據您的教材，Oracle使用undo data實現MVCC：
-- 原始資料
col1|col2|col3
[ 1|A |100] row1
-- Session 1執行更新
UPDATE t1 SET col1=100 WHERE col2='A';
-- undo data: row1's col1 = 1 (只記錄被變更的欄位)
-- redo entry: row1's col1 = 100
-- Session 2同時查詢仍能看到原始值（使用undo data重建）
SELECT * FROM t1 WHERE col2='A'; -- 仍會看到col1=1實例復原（Instance Recovery）中的雙重作用
當發生instance crash後重啟時，SMON會自動執行：
-
Roll Forward階段：
- 重新應用所有已COMMIT交易的redo entries
- 確保所有已確認的變更都反映在datafiles中
-
Roll Back階段：
- 使用undo data回滾所有未COMMIT的交易
- 確保資料庫狀態一致
我認為需要特別說明的部分
1. Redo和Undo的相互關係
您的教材提到：“Undo block changes are also written to the redo log”，這表示：
- 對undo block的變更本身也會產生redo
- 這確保了undo資料的完整性和可復原性
2. 交易確認的關鍵時點
COMMIT真正完成的標準是redo寫入log file，不是變更寫入datafile。這個設計讓Oracle能夠：
- 提供快速的COMMIT回應
- 透過rollforward機制確保已確認交易不會遺失
3. Undo Retention的重要性
雖然交易結束後undo data可以被覆蓋，但透過undo_retention參數可以延長保留時間，支援：
- 長時間執行的查詢（避免ORA-01555 “Snapshot too old”）
- Flashback查詢功能
這些概念是Oracle資料庫ACID特性的核心實現機制，對理解資料庫的可靠性和一致性保證非常重要。