面试题：PostgreSQL故障恢复之基础流程

Question

请详细描述PostgreSQL在发生一般性故障（如数据库意外关闭）后的基本故障恢复流程，包括涉及的关键文件和主要操作步骤。

Answer 1

关键文件

1. 预写式日志（WAL, Write-Ahead Log）：记录了数据库所有的修改操作，用于崩溃恢复和流复制。它按顺序生成一系列的日志文件，每个文件有特定的命名规则。
2. 控制文件（postgresql.control）：存储着数据库集群的关键元数据，如检查点信息、最新的WAL位置等。
3. 数据文件：包含实际的表数据、索引等数据库对象。

主要操作步骤

1. 启动时检测故障：当PostgreSQL重新启动，系统会检查控制文件中的状态信息，判断数据库是否是正常关闭。若发现异常关闭，就会触发故障恢复流程。
2. 重放WAL日志：
   • 从控制文件中获取故障前最后一个检查点的位置。
   • 从该检查点位置开始，读取并重放WAL日志文件中的记录。重放过程会将未完成的事务回滚，并重新应用已提交事务对数据文件所做的修改，使数据库恢复到故障前的一致性状态。
3. 回滚未完成事务：在重放WAL日志时，遇到未提交的事务（即没有提交记录的事务），会进行回滚操作，撤销这些事务对数据文件的部分修改，以确保数据库的一致性。
4. 更新控制文件：故障恢复完成后，更新控制文件中的状态信息，记录数据库已成功恢复到一致性状态，更新最新的检查点位置等信息。
5. 数据库恢复正常服务：完成上述步骤后，数据库恢复到一个一致性状态，可以正常接收用户的连接和执行新的事务操作。