Oracle回滾機制深入研究

這篇文章主要描述oracle的回滾機制，篇幅可能較長，因爲對於oracle的回滾機制來說，要討論和描述的實在太多，只能刷選自己認爲最有意義的一部分進行深入研究和分享

一、我們來看一個DML語句的處理過程描述

update undotest set object_type='VIEW' where object_type='PROCEDURE';

1. 檢查shared pool中是否存在相同的語句，如果存在，重用執行計劃，執行掃描運算，如果不存在，執行硬解析生成執行計劃
2. 根據執行計劃中的掃描運算，檢查undotest表中的相關數據塊是否存在buffer cache中，如果不存在則讀取到內存中
3. 檢查數據塊中符合object_type='PROCEDURE'條件的記錄，如果沒有符合條件的行記錄，則結束語句，如果存在則進入下一步
4. 以當前模式（current）獲取符合object_type='PROCEDURE'條件的數據塊，準備進行更新
5. 在回滾表空間的相應回滾段頭的事務表上分配事務槽，這個動作需要記錄redo日誌
6. 從回滾段數據塊上創建object_type='PROCEDURE'的前映像數據，這個動作也要記錄redo日誌
7. 修改object_type='VIEW' ，這是DML操作的數據變更，而需要記錄redo日誌
8. 用戶提交時，在redo日誌中記錄提交信息，將回滾段頭上的事務表和回滾段數據塊標記爲非活動，清除修改數據塊上的事務信息（也可能延遲清除）。同時必須確保整個事務的redp日誌寫到磁盤上的日誌文件

注意：如果最後用戶回滾了事務，oracle從回滾段中將前映像數據提取出來，覆蓋被更新的數據塊。這個回滾動作本身也需要產生redo日誌，因此，我們要知道回滾的代價非常昂貴。

二、不同的DML操作，UNDO BLOCK中保存的前映像內容

• INSERT操作，UNDO中只需要保存插入記錄的rowid，如果需要回退，通過保存的rowid進行刪除即可（後面有案例）
• UPDATE操作，UNDO中只需要記錄被更新字段的舊值，如果需要回退，只需要通過舊值覆蓋更新後的值即可。
• DELETE操作，UNDO中必須記錄整行的數據，如果需要回退，只需要將這整行的數據重新插入至表中即可。

備註：本文章只對INSERT操作，UNDO中保存的內容進行測試，至於UPDATE、DELETE操作，實驗方法基本一致，這裏就不再累贅

示例  

1.開啓事務

SQL> create table tt as select object_name,object_id from dba_objects;
Table created.
SQL> insert into tt values('dddddd',1233456);                 --執行insert操作
1 row created.

2.檢查事務信息和其他一些事務信息
SQL> select HEADER_FILE,HEADER_BLOCK from dba_segments a where segment_name='TT';
HEADER_FILE HEADER_BLOCK
----------- ------------
          4          810
SQL> SELECT
  2  dbms_rowid.rowid_object(rowid) object_id,
  3   dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) REL_FNO,
  4  dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) BLOCKNO,
  5   dbms_rowid.rowid_row_number(rowid) ROWNO,rowid,object_name
  6   FROM tt WHERE object_name='dddddd';
OBJECT_ID    REL_FNO    BLOCKNO      ROWNO ROWID
---------- ---------- ---------- ---------- ------------------
OBJECT_NAME
--------------------------------------------------------------------------------
     73430          4       1150          0 AAAR7WAAEAAAAR+AAA
dddddd
SQL> select xidusn,xidslot,xidsqn,ubablk,ubafil,ubarec,to_char(start_scnw,'xxxxxxxx') start_scnw, 
  2  to_char(start_scnb,'xxxxxxxx') start_scnb, start_scnb+start_scnw*power(2,32) start_scn
  3  from v$transaction;
    XIDUSN    XIDSLOT     XIDSQN     UBABLK     UBAFIL     UBAREC START_SCNW           START_SCNB            START_SCN
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- -------------------- -------------------- ----------
         5         21        960       1466          3          7         0                f5520               1004832
根據上面查詢獲取的事務信息，dump insert事務undo 段頭和undo 塊

SQL> select name from v$rollname where usn=5;
NAME
------------------------------
_SYSSMU5_1527469038$

3.dump undo 段頭和undo 塊
SQL> oradebug setmypid;
Statement processed.
SQL> oradebug tracefile_name
/u01/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_604.trc
SQL> alter system dump undo header '_SYSSMU5_1527469038$';
System altered.
SQL> alter system dump datafile 3 block 1466;
System altered.
UNDO BLK: 
xid: 0x0005.015.000003c0  seq: 0x12c cnt: 0x7   irb: 0x7   icl: 0x0   flg: 0x0000

Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset
---------------------------------------------------------------------------
0x01 0x1fa4     0x02 0x1f48     0x03 0x1ecc     0x04 0x1e70     0x05 0x1df4    
0x06 0x1d90     0x07 0x1d20    
*-----------------------------
* Rec #0x7  slt: 0x15  objn: 73430(0x00011ed6)  objd: 73430 tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x00  
Undo type:  Regular undo    Begin trans    Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000Ext idx: 0
flg2: 0
*-----------------------------
uba: 0x00c005b9.012c.2d ctl max scn: 0x0000.000f4ed4 prv tx scn: 0x0000.000f4ee0
txn start scn: scn: 0x0000.000f53a9 logon user: 85
prev brb: 12584373 prev bcl: 0
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x03  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: Z
KDO Op code: DRP row dependencies Disabled   --DRP操作完成回滾
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x0100047e  hdba: 0x0100032a  --bdba表示block address hdba 代表sgment header address
itli: 1  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 0(0x0) ---------這個slot表示這一行數據在數據塊中的行地址（行序列）
其中bdba表示file 4，block 1150 ,hdba表示file 4，block 810 與我們上面查詢出來的地址相符。

我們可以看到，undo塊中並沒有直接保存rowid信息，但是oracle完全可以根據上面的幾個信息（bdba,slot,objd)定位回滾時需要刪除的具體數據，因此對於Insert操作，ORACLE只需保留上述信息，即可完成回滾操作

三、基本概念和名詞解釋

• UBA: Undo block address
• RBA: Redo block address
• Dba: Data block address
• Rdba: Root dba
• Xid: Transaction ID
• ITL: Interested Transaction List 保存在數據塊的頭部（事務信息部分），包含XID,UBA,LCK，FLG等重要信息

Transaction Identifiers

Transaction identifiers (XID) uniquely identify a transaction within the system; they are used within the Interested Transaction List (ITL) of the data block.

A transaction identifier consists of:

• Undo segment number       即v$rollname中的usn
• Transaction table slot number    對應回滾段頭中回滾事務表的第幾條記錄
• Sequence number or wrap#         

XID = usn# . slot# . wrap#

Undo Block Address

The undo block address (UBA) uniquely identifies the undo block for a given transaction; it is found within the ITL of the data block.

A UBA consists of:

• Data block address (DBA) of the block    前映像undo 塊地址
• The sequence number of the block         序列號
• The record number within the block       undo記錄的開始地址（針對該塊）

UBA = DBA. seq#. rec#

四、從一個DML語句開始研究，SESSION A執行下面的語句，更新完成後先不提交

（1）session A執行更新，更新兩條數據，如下

SQL> select * from undotest  where object_type='PROCEDURE' and id in (4703,4704);

        ID  OBJECT_ID OBJECT_NAME          OBJECT_TYPE
---------- ---------- -------------------- ---------------
      4703       4771 SUBPTXT2             PROCEDURE
      4704       4772 SUBPTXT              PROCEDURE
SQL> update undotest set object_type='VIEW' where object_type='PROCEDURE' and id in (4703,4704);
2 rows updated.
SQL> select * from undotest  where id in (4703,4704);
        ID  OBJECT_ID OBJECT_NAME          OBJECT_TYPE
---------- ---------- -------------------- ---------------
      4703       4771 SUBPTXT2             VIEW
      4704       4772 SUBPTXT              VIEW

（2）查詢更新數據塊的信息和事務信息

sQL> SELECT

  2  dbms_rowid.rowid_object(rowid) object_id,

  3   dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) REL_FNO,
  4  dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) BLOCKNO,
  5   dbms_rowid.rowid_row_number(rowid) ROWNO,rowid,id,object_name,object_type
  6   FROM dh.undotest WHERE id in (4703,4704);
OBJECT_ID    REL_FNO    BLOCKNO      ROWNO ROWID                      ID OBJECT_NAME          OBJECT_TYPE
---------- ---------- ---------- ---------- ------------------ ---------- -------------------- ---------------
     73424          4        195         70 AAAR7QAAEAAAADDABG       4703 SUBPTXT2             VIEW
     73424          4        195         71 AAAR7QAAEAAAADDABH       4704 SUBPTXT              VIEW
SQL> select xidusn,xidslot,xidsqn,ubablk,ubafil,ubarec,to_char(start_scnw,'xxxxxxxx') start_scnw, 
  2  to_char(start_scnb,'xxxxxxxx') start_scnb, start_scnb+start_scnw*power(2,32) start_scn
  3  from v$transaction;
    XIDUSN    XIDSLOT     XIDSQN     UBABLK     UBAFIL     UBAREC START_SCNW           START_SCNB            START_SCN
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- -------------------- -------------------- ----------
        19          0          4        258          5          2         0                    0                     0
SQL> select name from v$rollname where usn=19;
NAME
------------------------------
_SYSSMU19$

(3)刷新內存，dump數據塊,undo 段頭，undo block，如下

SQL> alter system flush buffer_cache;
System altered.
SQL> oradebug
SQL> oradebug setmypid
Statement processed.
SQL> oradebug tracefile_name
/u01/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_902.trc
SQL> alter system dump datafile 4 block 195;
System altered.
SQL> alter system dump undo header '_SYSSMU19$';
System altered.
SQL> alter system dump datafile 5 block 258;
System altered.

（4）分析數據塊dump文件

Block header dump:  0x010000c3
Object id on Block? Y
seg/obj: 0x11ed0  csc: 0x00.f2e95  itc: 3  flg: E  typ: 1 - DATA
     brn: 1  bdba: 0x10000b8 ver: 0x01 opc: 0
     inc: 0  exflg: 0
Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0xffff.000.00000000  0x00000000.0000.00  C---    0  scn 0x0000.000f2e95
0x02   0x0013.000.00000004  0x01400102.0001.02  ----    2  fsc 0x000a.00000000
0x03   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----    0  fsc 0x0000.00000000
uba中undo record參數爲2，即這個事務在這個數據塊上的變更（修改）產生的undo記錄（變更舊值記錄）在對應的undo數據塊中的開始地址（開始偏移量）
bdba: 0x010000c3
data_block_dump,data header at 0x2b0a86e2da7c
.....省略一部分..........
tab 0, row 70, @0x45f
tl: 25 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 4   ---這一行數據被鎖定，鎖定該行數據的事務爲ITL事務槽中的第二個事務。
col  0: [ 3]  c2 30 04
col  1: [ 3]  c2 30 48
col  2: [ 8]  53 55 42 50 54 58 54 32
col  3: [ 4]  56 49 45 57
tab 0, row 71, @0x447
tl: 24 fb: --H-FL-- lb: 0x2 cc: 4   ---這一行數據被鎖定，鎖定該行數據的事務爲ITL事務槽中的第二個事務。
col  0: [ 3]  c2 30 05
col  1: [ 3]  c2 30 49
col  2: [ 7]  53 55 42 50 54 58 54
col  3: [ 4]  56 49 45 57
.........省略trace 文件中後面的輸出.............

（5）分析undo 段頭dump文件

********************************************************************************
Undo Segment:  _SYSSMU19$ (19)
********************************************************************************
  Extent Control Header
  -----------------------------------------------------------------
............省略中間一部分................
Retention Table
  -----------------------------------------------------------
Extent Number:0  Commit Time: 0    
Extent Number:1  Commit Time: 0    
  TRN CTL:: seq: 0x0001 chd: 0x0001 ctl: 0x0021 inc: 0x00000000 nfb: 0x0000
            mgc: 0xb000 xts: 0x0068 flg: 0x0001 opt: 2147483646 (0x7ffffffe)
            uba: 0x01400102.0001.01 scn: 0x0000.000e61e6

這個uba經過測試驗證，爲事務表中最後（最新）一個事務的對應的undo block上的第一個undo record,即當這個回滾段頭存在多個事務時，這個uba表示最新的事務的uba地址，這個地址在整個事務的週期內不發生改變（除非這個回滾段頭上又分配了一個新的事務表），因此，這個地址指向的是事務使用的第一個undo block
Version: 0x01
  FREE BLOCK POOL::
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
  TRN TBL::

  index  state cflags  wrap#    uel         scn            dba            parent-xid    nub     stmt_num    cmt
  ------------------------------------------------------------------------------------------------
   0x00   10    0x80  0x0004 0x0000  0x0000.00000000  0x01400102  0x0000.000.00000000  0x00000001   0x00000000  0
   0x01    9    0x00  0x0003  0x0002  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x02    9    0x00  0x0003  0x0003  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x03    9    0x00  0x0003  0x0004  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
............省略中間一部分................
   0x1f    9    0x00  0x0003  0x0020  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x20    9    0x00  0x0003  0x0021  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x21    9    0x00  0x0003  0xffff  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0

回顧我們開始時查詢的事務XID信息：xidslot=0（這個事務佔用UNDO事務表中第幾號事務槽） and xidseq=4 與上面標紅的0x00、state=10（代表事務狀態爲活動）、wrap#=4 完全相符合。

其中dba列值表示包含這個事務的前映像的undo塊地址（事務最後更新的前映像UNDO地址）,與ITL事務槽中的uba地址一致 ，即file 5,block 258(可使用dbms_utility.data_block_address_file函數轉換）

（6）分析UNDO block dump文件

UNDO BLK: 
xid: 0x0013.000.00000004  seq: 0x1   cnt: 0x2   irb: 0x2   icl: 0x0   flg: 0x0000   
Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      --undo信息偏移量,在undo塊中偏移
---------------------------------------------------------------------------
0x01 0x1f58     0x02 0x1ef4       --當前undo塊中的最後一個偏移地址即Ox02 與irb一致
其中irb:0x2 表示未提交事務最新（最後執行的）變更對應的undo數據塊中的UNDO record地址，如果開始rollback，這是回滾的起點。
*-----------------------------
* Rec #0x1  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)  --根據Rec #0x2 中的rci記錄找到#0x1
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x00   --rci指針爲0，表示這是事務回滾過程中的最後一條記錄
Undo type:  Regular undo    Begin trans    Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000Ext idx: 0
flg2: 0
*-----------------------------
uba: 0x00000000.0000.00 ctl max scn: 0x0000.000e61e6 prv tx scn: 0x0000.000e61e6
txn start scn: scn: 0x0000.00000000 logon user: 85
prev brb: 0 prev bcl: 0
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x03  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: Z
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000c3  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 70(0x46) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80  --slot表示更新數據的行序列值（rowno），用於定位具體的數據，與我們查詢的一致
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45   ---轉換爲字符爲‘PROCEDURE’，與我們更新前數據一致
轉換方法：
SELECT utl_raw.cast_to_varchar2(replace('50 52 4f 43 45 44 55 52 45',' ')) value FROM dual;
*-----------------------------
* Rec #0x2  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x01      --指向REC# 0x01，即上一個偏移量
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400102.0001.01    --這個uba表示undo chain tx table，即同一update語句中的undo chain地址，這裏爲1，指向第一個偏移量。一個事務中的不同DML語句，無法通過該參數連接起來（形成undo chain），因爲該參數，不能跨越DML語句。
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000c3  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 71(0x47) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80  --slot表示更新數據的行序列值（rowno），用於定位具體的數據，與我們查詢的一致
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45  --與上面描述的一樣，轉換爲字符爲‘PROCEDURE’，與我們更新前數據一致
Rec #0x2 這條undo record中還記錄了一個rci參數，表示undo chain，同一個事務中的多次修改，根據這個chain連接起來。
當前rci參數值爲0x01，即指向該undo塊中的第一個undo record,找到Rec #0x01 undo record後，檢查發現確實是我們這個UPDATE語句中的被更新的另一條數據。

五、在SESSION A中繼續進行更新操作，進一步研究

（1）更新兩條數據，同時查詢基本的事務信息和數據塊信息

SQL> update undotest set object_type='VIEW' where object_type='PROCEDURE' and id in (11504,11505);
2 rows updated.
SQL> SELECT
  2  dbms_rowid.rowid_object(rowid) object_id,
  3   dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) REL_FNO,
  4  dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) BLOCKNO,
  5   dbms_rowid.rowid_row_number(rowid) ROWNO,rowid,id,object_name,object_type
  6   FROM undotest WHERE id in (11504,11505);
OBJECT_ID    REL_FNO    BLOCKNO      ROWNO ROWID                      ID OBJECT_NAME          OBJECT_TYPE
---------- ---------- ---------- ---------- ------------------ ---------- -------------------- ---------------
     73424          4        236         41 AAAR7QAAEAAAADsAAp      11504 DBMS_FEATURE_RMAN_BZ PROCEDURE
                                                                          IP2

     73424          4        236         42 AAAR7QAAEAAAADsAAq      11505 DBMS_FEATURE_RMAN_BA PROCEDURE
                                                                          SIC
SQL> select xidusn,xidslot,xidsqn,ubablk,ubafil,ubarec,to_char(start_scnw,'xxxxxxxx') start_scnw, 
  2  to_char(start_scnb,'xxxxxxxx') start_scnb, start_scnb+start_scnw*power(2,32) start_scn
  3  from v$transaction;
    XIDUSN    XIDSLOT     XIDSQN     UBABLK     UBAFIL     UBAREC START_SCNW           START_SCNB            START_SCN
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- -------------------- -------------------- ----------
       19          0          4        258          5          4         0                    0                     0
SQL> alter system flush buffer_cache;
System altered.
SQL> alter system dump datafile 4 block 195;
System altered.
SQL> alter system dump datafile 4 block 236;
System altered.
SQL> alter system dump undo header '_SYSSMU19$';
System altered.
SQL> alter system dump datafile 5 block 258;
System altered.

（2）分析數據塊dump文件

可以看到，SESSION A事務中第一個update語句修改的數據塊（datafile 4 block 195）沒有任何改變
Block header dump:  0x010000c3
Object id on Block? Y
seg/obj: 0x11ed0  csc: 0x00.f2e95  itc: 3  flg: E  typ: 1 - DATA
     brn: 1  bdba: 0x10000b8 ver: 0x01 opc: 0
     inc: 0  exflg: 0

Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0xffff.000.00000000  0x00000000.0000.00  C---    0  scn 0x0000.000f2e95
0x02   0x0013.000.00000004  0x01400102.0001.02  ----    2  fsc 0x000a.00000000
0x03   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----    0  fsc 0x0000.00000000
bdba: 0x010000c3
data_block_dump,data header at 0x2b5f5d4e6a7c
.........省略trace 文件中後面的輸出.............
事務中第二個update語句修改的數據塊（4，236）上的事務信息與我們查詢的一致，如下
Block header dump:  0x010000ec
Object id on Block? Y
seg/obj: 0x11ed0  csc: 0x00.f2e95  itc: 3  flg: E  typ: 1 - DATA
     brn: 0  bdba: 0x10000e8 ver: 0x01 opc: 0
     inc: 0  exflg: 0

Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0xffff.000.00000000  0x00000000.0000.00  C---    0  scn 0x0000.000f2e95
0x02   0x0013.000.00000004  0x01400102.0001.04  ----    2  fsc 0x000a.00000000
0x03   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----    0  fsc 0x0000.00000000
bdba: 0x010000ec
data_block_dump,data header at 0x2b5f5d4e6a7c
..........省略一部分..........
tab 0, row 41, @0x38f
tl: 42 fb: --H-FL-- lb: 0x2  cc: 4
col  0: [ 4]  c3 02 10 05
col  1: [ 4]  c3 02 13 03
col  2: [23]
44 42 4d 53 5f 46 45 41 54 55 52 45 5f 52 4d 41 4e 5f 42 5a 49 50 32
col  3: [ 4]  56 49 45 57
tab 0, row 42, @0x365
tl: 42 fb: --H-FL-- lb: 0x2  cc: 4
col  0: [ 4]  c3 02 10 06
col  1: [ 4]  c3 02 13 04
col  2: [23]
.........省略trace 文件中後面的輸出.............

（3）分析undo 段頭dump文件

Undo Segment:  _SYSSMU19$ (19)
********************************************************************************
...............省略一部分..............
  TRN CTL:: seq: 0x0001 chd: 0x0001 ctl: 0x0021 inc: 0x00000000 nfb: 0x0000
            mgc: 0xb000 xts: 0x0068 flg: 0x0001 opt: 2147483646 (0x7ffffffe)
            uba: 0x01400102.0001.01 scn: 0x0000.000e61e6
Version: 0x01
  FREE BLOCK POOL::
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
  TRN TBL::

  index  state cflags  wrap#    uel         scn            dba            parent-xid    nub     stmt_num    cmt
  ------------------------------------------------------------------------------------------------
   0x00   10    0x80  0x0004  0x0000  0x0000.00000000  0x01400102  0x0000.000.00000000  0x00000001   0x00000000  0
   0x01    9    0x00  0x0003  0x0002  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x02    9    0x00  0x0003  0x0003  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x03    9    0x00  0x0003  0x0004  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x04    9    0x00  0x0003  0x0005  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x05    9    0x00  0x0003  0x0006  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
.........省略trace 文件中後面的輸出.............

undo段頭上的事務表沒有發生改變

（4）分析undo block dump文件

UNDO BLK: 
xid: 0x0013.000.00000004  seq: 0x1   cnt: 0x4   irb: 0x4   icl: 0x0   flg: 0x0000
Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset
---------------------------------------------------------------------------
0x01 0x1f58     0x02 0x1ef4     0x03 0x1e98     0x04 0x1e34    
*-----------------------------
* Rec #0x1  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x00  
Undo type:  Regular undo    Begin trans    Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000Ext idx: 0
flg2: 0
*-----------------------------
uba: 0x00000000.0000.00 ctl max scn: 0x0000.000e61e6 prv tx scn: 0x0000.000e61e6
txn start scn: scn: 0x0000.00000000 logon user: 85
prev brb: 0 prev bcl: 0
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x03  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: Z
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000c3  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 70(0x46) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45
*-----------------------------
* Rec #0x2  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x01  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400102.0001.01
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000c3  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 71(0x47) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45
*-----------------------------
* Rec #0x3  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x02  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x03  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: Z
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ec  hdba: 0x010000aa --bdba：4,236；即我們update語句修改的數據塊，與查詢出來的信息一致
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 41(0x29) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 0
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45   ---轉換爲字符爲‘PROCEDURE’，與我們更新前數據一致
*-----------------------------
* Rec #0x4  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x03  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400102.0001.03         --新發起的update語句，uba參數值與第一條不同（Rec #0x2 undo record記錄），事務中的每個DML語句保存自己的uba，用於語句回滾

KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ec  hdba: 0x010000aa   --bdba：4,236；即我們update語句修改的數據塊，與查詢出來的信息一致
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 42(0x2a) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 0
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45   ---轉換爲字符爲‘PROCEDURE’，與我們更新前數據一致
End dump data blocks tsn: 6 file#: 5 minblk 258 maxblk 258

六、再次在SESSION A中進行更新，當事務使用的undo block超過一個1個時，分析整個事務的undo record是怎麼串聯起來。

（1）在session A 中繼續更新undotest，並查看事務信息

SQL> update undotest set object_type='VIEW' where object_type='TABLE' and rownum<99;
98 rows updated.
SQL> select xidusn,xidslot,xidsqn,ubablk,ubafil,ubarec,to_char(start_scnw,'xxxxxxxx') start_scnw, 
  2  to_char(start_scnb,'xxxxxxxx') start_scnb, start_scnb+start_scnw*power(2,32) start_scn
  3  from v$transaction;
    XIDUSN    XIDSLOT     XIDSQN     UBABLK     UBAFIL     UBAREC START_SCNW           START_SCNB            START_SCN
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- -------------------- -------------------- ----------
        19          0          4        259          5         20         0                    0                     0
UBABLK之前爲258，現在查詢出來爲259，因此可以肯定目前事務使用已經超過一個UNDO block。

（2）DUMP 段頭，undo 塊，data block，這裏就不再列舉出來

SQL> alter system flush buffer_cache;
System altered.
SQL> alter system dump datafile 5 block 259;
System altered.
SQL> alter system dump undo header '_SYSSMU19$';
System altered.

（3）分析dump 出來的trace 文件

********************************************************************************
Undo Segment:  _SYSSMU19$ (19)
********************************************************************************
  Extent Control Header
  -----------------------------------------------------------------
  Extent Header:: spare1: 0      spare2: 0      #extents: 2      #blocks: 15   
                  last map  0x00000000  #maps: 0      offset: 4080 
      Highwater::  0x01400103  ext#: 0      blk#: 2      ext size: 7    
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0    
  #blocks below: 0    
  mapblk  0x00000000  offset: 0    
                   Unlocked
     Map Header:: next  0x00000000  #extents: 2    obj#: 0      flag: 0x40000000
  Extent Map
  -----------------------------------------------------------------
   0x01400101  length: 7    
   0x01400108  length: 8    
 
Retention Table
  -----------------------------------------------------------
Extent Number:0  Commit Time: 0    
Extent Number:1  Commit Time: 0    
 
  TRN CTL:: seq: 0x0001 chd: 0x0001 ctl: 0x0021 inc: 0x00000000 nfb: 0x0000
            mgc: 0xb000 xts: 0x0068 flg: 0x0001 opt: 2147483646 (0x7ffffffe)
            uba: 0x01400102.0001.01 scn: 0x0000.000e61e6  
Version: 0x01
  FREE BLOCK POOL::
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
    uba: 0x00000000.0000.00 ext: 0x0  spc: 0x0    
  TRN TBL::

  index  state cflags  wrap#    uel         scn            dba            parent-xid    nub     stmt_num    cmt
  ------------------------------------------------------------------------------------------------
   0x00   10    0x80  0x0004  0x0000  0x0000.00000000  0x01400103 0x0000.000.00000000  0x00000002   0x00000000  0
   0x01    9    0x00  0x0003  0x0002  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x02    9    0x00  0x0003  0x0003  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
   0x03    9    0x00  0x0003  0x0004  0x0000.000e61e6  0x00000000  0x0000.000.00000000  0x00000000   0x00000000  0
.........省略trace 文件中後面的輸出.............
可以看到dba的地址已經發生改變，指向最新使用的undo block地址，即datafile 5,block 259

（4）分析undo block trace

1.下面是undo block datafile 5 block 259的dump trace文件
UNDO BLK: 
xid: 0x0013.000.00000004  seq: 0x1   cnt: 0x14  irb: 0x14  icl: 0x0   flg: 0x0000

Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset      Rec Offset
---------------------------------------------------------------------------
0x01 0x1f88     0x02 0x1f28     0x03 0x1ec8     0x04 0x1e68     0x05 0x1e08    
0x06 0x1da8     0x07 0x1d48     0x08 0x1ce8     0x09 0x1c88     0x0a 0x1c28    
0x0b 0x1bc8     0x0c 0x1b68     0x0d 0x1b08     0x0e 0x1aa8     0x0f 0x1a48    
0x10 0x19e8     0x11 0x1988     0x12 0x1928     0x13 0x18c8     0x14 0x1868    

*-----------------------------
* Rec #0x1  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x00  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x01400102
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400102.0001.52  --當一個事務使用多個undo block時，事務使用的undo塊順序，是根據這個參數串聯起來，即undo chain
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ab  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 201(0xc9) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 1
col  3: [ 5]  54 41 42 4c 45
*-----------------------------
* Rec #0x2  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x01  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400103.0001.01
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ab  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 205(0xcd) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 1
col  3: [ 5]  54 41 42 4c 45
*-----------------------------
.................省略一部分................
*-----------------------------
* Rec #0x13  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x12  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400103.0001.12
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ab  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 239(0xef) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 1
col  3: [ 5]  54 41 42 4c 45

*-----------------------------
* Rec #0x14 slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)  --這個對應irb參數：0x14，也對應ITL中的UBA第三個參數：undo record的開始地址。
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x13  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400103.0001.13
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ab  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 241(0xf1) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 1
col  3: [ 5]  54 41 42 4c 45   ---轉化爲字符，可以發現與我們更新的舊值相同。符合我們的語氣
End dump data blocks tsn: 6 file#: 5 minblk 259 maxblk 259

2.下面是undo block datafile 5 block 258（事務使用的第一個undo block）的dump trace文件
我們可以看到如下內容（省略無用信息），注意undo record中的uba參數
*-----------------------------
* Rec #0x4  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x03  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400102.0001.03
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ec  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 42(0x2a) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 0
ncol: 4 nnew: 1 size: 5
col  3: [ 9]  50 52 4f 43 45 44 55 52 45

*-----------------------------
* Rec #0x5  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x04  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x03  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: Z                                   
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ab  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 0(0x0) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 1
col  3: [ 5]  54 41 42 4c 45

Rec #0x5 記錄時我們最後一個update語句使用的第一個undo記錄，我們可以看到，該記錄中並沒有保存事務中上一條語句使用的uba，因此我們可以知道，undo record中的uba參數無法跨越語句，只能在單個語句中將undo記錄串聯起來
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* Rec #0x6  slt: 0x00  objn: 73424(0x00011ed0)  objd: 73424  tblspc: 4(0x00000004)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x05  
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No
Temp Object:  No
Tablespace Undo:  No
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo
op: 0x02  ver: 0x01 
compat bit: 4 (post-11) padding: 1
op: C  uba: 0x01400102.0001.05
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x010000ab  hdba: 0x010000aa
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4858
tabn: 0 slot: 2(0x2) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 80
ncol: 4 nnew: 1 size: 1
col  3: [ 5]  54 41 42 4c 45

七、一些結論

1. UNDO段頭中TRN CTL的uba參數：UNDO段頭的事務表中最後（最新）一個事務的對應的undo block上的第一個undo record,即當這個回滾段頭存在多個事務時，這個uba表示最新的事務的uba地址，這個地址在整個事務的週期內不發生改變（除非這個回滾段頭上又分配了一個新的事務表），因此，這個地址指向的是事務使用的第一個undo block；
2. UNDO BLOCK中undo record記錄中的uba參數：如果事務中的一個DML語句需要使用多個undo record，則這個參數指向的是前一個undo record的記錄，通過這個參數可以形成同一個DML語句的undo chain tx table。但是一個事務中的不同DML語句，無法通過該參數連接起來（形成undo chain），因爲該參數，不能跨越DML語句。當一個事務使用多個undo block時，事務使用的undo塊順序，是根據這個參數串聯起來；
3. 數據塊頭的ITL中的uba參數：指向事務在這個數據塊上的變更（修改）所使用的undo塊中的最後一個undo record偏移量地址，針對這個數據塊修改，這個uba是回滾的起點；
4. UNDO record中的bdba表示block address ，hdba表示 segment header address
5. undo塊中不會直接保存rowid信息，但是oracle完全可以undo record中幾個信息（bdba,slot,objd),生成數據變更是的具體地址（rowid）；
6. 一個事務所使用的undo記錄順序是通過undo record中的uba參數、rci參數，undo塊上的irb,itl中的uba共同起作用來串聯變更的順序，事務的回滾也是根據這個undo chain按順序完成。其中最關鍵的兩個參數：undo record中的uba 形成單個dml語句的undo chain,rci參數可以跨越DML語句，可以指向事務中前一個dml語句使用的undo record；