作者：沃趣科技首席數(shù)據(jù)庫架構(gòu)師 唐成

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問題的提出

• 有人問PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中剛剛刪除的數(shù)據(jù)能否被恢復(fù)？

• 或更進一步，如果如要在一個事務(wù)中做了一系列的更新、刪除、插入的操作后，把這個事務(wù)提交之后又后悔了，能否恢復(fù)到之前的狀態(tài)？

當(dāng)然如果數(shù)據(jù)庫有備份，可以直接從備份的數(shù)據(jù)中恢復(fù)，本文討論的是沒有備份的情況下能否恢復(fù)。 

理論分析

從PostgreSQL多版本實現(xiàn)的原理上，這是有可能的。因為PostgreSQL的多版本原理是舊數(shù)據(jù)并不刪除： 

• 對于刪除數(shù)據(jù)的操作，只是把行上的xmax改成當(dāng)前的事務(wù)id

• 對于更新操作，只是把原先行上xmax改成當(dāng)前的事務(wù)id，并插入一個新行，而新行上的xmin置為當(dāng)前的事務(wù)id

• 事務(wù)的狀態(tài)是記錄在commit log中的，如果事務(wù)提交，只是把commit log中相應(yīng)的事務(wù)狀態(tài)改成“已提交狀態(tài)（TRANSACTION_STATUS_COMMITTED ）”，如果事務(wù)回滾，則把commit log中的事務(wù)狀態(tài)改成“事務(wù)回滾（TRANSACTION_STATUS_ABORTED ）”

所以從理論上說，只要把在commit log中剛提交事務(wù)狀態(tài)從“TRANSACTION_STATUS_COMMITTED”改成“TRANSACTION_STATUS_ABORTED”，原先的事務(wù)就會做廢，就能回到事務(wù)之前的狀態(tài)。 

但這個恢復(fù)有一個前提就是舊版本的數(shù)據(jù)沒有被vacuum垃圾回收進程清理掉，如果舊版本的數(shù)據(jù)已被vacuum垃圾回收進程給清理掉了，就不能恢復(fù)了。所以如果作了刪除數(shù)據(jù)的操作后，馬上把數(shù)據(jù)庫停下來，這時autovacuum進程還沒有把舊版本的數(shù)據(jù)給清理掉時，數(shù)據(jù)是可以恢復(fù)的。 

但僅僅是把commit log中的事務(wù)狀態(tài)改一下，就能恢復(fù)數(shù)據(jù)嗎？答案也是否定的，事情沒有這么簡單，原因是多版本的可見性判斷不僅僅是由commit log中的事務(wù)狀態(tài)的決定的，行上還有t_infomask狀態(tài)位中的hint信息來決定。如果hint已表示該行上的事務(wù)已被提交，則不需要再到commit log中來查看事務(wù)的狀態(tài)了。這個功能主要是為了提高性能，因為到clog中判斷行的可見性，而clog中只有8個塊是緩存在共享內(nèi)存中的，如果判斷每個行都去查找clog，效率太低了。具體這一部分的內(nèi)容可以見我的另一篇blog: PostgreSQL中行的可見性判斷中t_infomask字段的作用 

所以要想恢復(fù)數(shù)據(jù)，還需要把相應(yīng)表文件中各行上的t_infomask狀態(tài)中的hint標(biāo)志位給清除掉之后，數(shù)據(jù)才能恢復(fù)回來。 

恢復(fù)的工具

因為整個恢復(fù)的過程比較復(fù)雜，為此我寫了一個工具叫pg_fix，放在github上:https://github.com/osdba/pg_fix，供大家研究使用。 

首先使用這個工具可以查詢某一個表的數(shù)據(jù)文件中各行的狀態(tài)：

使用這個工具可以清理表的數(shù)據(jù)文件中的t_infomask中的hint信息，在清理hint狀態(tài)之前，先查看行上的t_maskinfo狀態(tài)： 

然后執(zhí)行下面命令清除行上的hint狀態(tài)： 

清除完后，我們再看行上的t_infomask狀態(tài)： 

查詢和改變事務(wù)的狀態(tài)的方法如下： 

查詢事務(wù)xid=11的狀態(tài)的命令如下： 

修改事務(wù)xid=11的狀態(tài)的命令如下： 

其中-s后的值表示要把事務(wù)改成什么狀態(tài)，事務(wù)的狀態(tài)值有四種，為0~3，意思如下： 

• #define TRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS 0x00

• #define TRANSACTION_STATUS_COMMITTED 0x01

• #define TRANSACTION_STATUS_ABORTED 0x02

• #define TRANSACTION_STATUS_SUB_COMMITTED 0x03

當(dāng)然上面使用pg_fix工具直接修改表中數(shù)據(jù)和commit log中事務(wù)的狀態(tài)都必須是數(shù)據(jù)庫停下來的情況。 

另本文的目的主要是為了研究PostgreSQL的一些原理，所以以上這些操作通常不要拿到生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫上去試！??！