备份和恢复 DB2 Universal Database 的 SQL 模式

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级别： 初级

Serge Rielau (srielau@ca.ibm.com), 资深软件开发人员, IBM

2006 年 3 月 20 日

本文介绍 IBM DB2® Universal Database™ for Linux®, UNIX®, and Windows®（DB2 UDB）的逻辑模式级备份、恢复、复制和删除过程。这些过程处理所有常见的 SQL 对象及其属性，包括特权、统计数据和序列/标识状态。使用这些过程可以大大简化使用模式对产品进行模块化的 ISV 应用程序的部署和升级。

动机

SQL 语言提供了模式的概念，用来对所有类型的 SQL 对象进行分组。可以将 SQL 语言中的模式 理解成文件系统中的目录。DB2 UDB for Linux, UNIX, and Windows 很好地支持 SQL 模式概念，可以将 USER 与 CURRENT SCHEMA 隔离开，并为例程解析提供了 PATH。

使用模式很容易，但是它们的管理就不同了。模式的重命名、模式级备份和恢复以及模式的复制等任务比较困难，因为必须手工进行脚本编程，而且对象及其依赖性可能很复杂。

本文提供一个具有简单接口的过程库，使用户能够将给定模式中的所有对象备份到文件系统中、在另一个模式下恢复备份以及删除给定模式中的所有对象。

安装

下载并解压缩本文包含的 backupschema.zip 文件之后，会得到以下文件：

• backupschema.sql

  这个文件包含一些 DDL 语句，这些语句安装过程以及各个 helper 例程和表。在默认情况下，所有对象使用的模式是 "ADMIN"。如果要改变这个模式，只需修改这个文件开头的 SET SCHEMA 和 SET PATH 语句，将 "ADMIN" 替换为您选择的模式名。

  为了执行这个脚本，作为 DB2 管理员连接到数据库，然后执行 db2 -tvf backupschema.sql。

这些过程使用 SYSPROC.ADMIN_CMD() 存储过程进行导出并使用 SYSPROC.DB2LOAD() 存储过程进行装载。（SYSPROC.ADMIN_CMD() 是在 DB2 V8.2.2（FP 9）中引入的。因此，需要的最低版本是 V8.2.2。）SYSPROC.ADMIN_CMD() 在 sqllib\adm\.fenced 的所有者指定的 fenced 用户 id 和组 之下执行。因此，导出的文件具有与 sqllib\adm\.fenced 相同的所有者和组。因此一定要确保这个用户和组对指定的目录有写特权，而且用来访问文件的用户 id 也有访问权。简单的解决方案是将 sqllib\adm\.fenced 的所有者改为实例所有者。更安全的解决方案是让这两个 ID 成为同一个组的成员，然后只将 sqllib\adm\.fenced 的组所属权改为这个组。这样就能够通过组成员关系访问产生的文件。

规范

DROPSCHEMA(<SCHEMA>)

这个过程将删除模式中定义的所有对象，并最终删除这个模式本身。

参数

1. <SCHEMA>

   要删除的模式的名称。SQL 标识符是大小写敏感的。要删除模式 "MYSCHEMA"，模式名必须是大写的：'MYSCHEMA'。

如果另一个模式中的对象依赖于要删除的模式，那么应用删除对象的常规规则。因此，在大多数情况下，依赖对象也会被删除或失效。但是，一些对象（比如 SQL 函数）实施 RESTRICT 语义。如果遇到这种情况，那么这个过程将失败。

DROPSCHEMA 过程在事务控制下执行，它自己不执行提交或回退。所以，要想让模式的删除持久化，必须提交删除操作。同样，如果发生错误，那么过程的调用者需要决定是否将过程回退。

BACKUPSCHEMA(<SCHEMA>,<DIRECTORY>)

这个过程将模式中的所有对象逻辑备份到文件系统中。支持的对象是：

• 表，包括统计数据。不支持范围簇表（RCT）、物化查询表（MQT）和有类型的表。
• 视图，但是不包括有类型的视图。
• 函数，包括源、SQL 和外部函数。注意，对外部函数的可执行代码不进行备份。函数的统计数据也不备份。
• SQL 过程和外部过程。注意，对外部过程的可执行代码不进行备份。
• 不同的数据类型。注意，不支持结构化数据类型。
• 索引，但是不包括索引扩展。
• 所有约束。
• 序列，包括它们的高水位标志。
• 支持的所有对象上的注释。
• 支持的所有对象上的特权。

这个备份过程可以包括 PATH、SCHEMA 和 PREP 选项。

不支持联邦对象（比如 NICKNAME）以及数据库分区特性（DPF）。

参数

1. <SCHEMA>

   要备份的模式的大小写敏感名。

2. <DIRECTORY>

   对象要备份到的文件系统目录。这个目录必须存在，在 UNIX 或 Linux 上以斜线结尾，在 Windows 上以反斜线结尾；例如 'D:\TEMP\MYSCHEMA\'。如果这个目录是 NULL 或空字符串，那么不导出文件。这个过程只用 DDL 语句填充 DDLLOG 表。COPYSCHEMA 过程要使用这个方式。

在成功地备份之后，这个目录包含以下对象的 IXF 文件：

• 备份的模式中的表。
• SYSSTAT 视图，包含表、列和索引统计数据。
• DDL 日志，包含重建所有对象所需的信息。

用户可以在这个目录中添加其他文件，比如外部例程的可执行代码。完成之后，可以根据需要用 zip 和 tar 对这个目录进行压缩、打包或传输。

RESTORESCHEMA(<SCHEMA>,<TABLESPACEINFO>,<LOADDIRECTORY>,<MESSAGEDIRECTORY>)

这个过程恢复以前用 BACKUPSCHEMA 备份的模式。使用当前用户的 ID 创建所有对象。如果恢复的任何对象引用另一个模式中的对象，而被引用的对象在目标数据库中不存在，那么这个过程将失败。这个过程执行内部提交。

如果恢复到与 BACKUPSCHEMA 不同的模式中，那么所有包含 SQL 体（比如视图、SQL 例程和检查约束）的 SQL 对象在它们的定义中必须没有显式地引用源模式。例如，CHECK (MYSCHEMA.MYTABLE.C1 > 0) 无法成功地恢复到 "MYSCHEMA" 之外的模式中，而 CHECK (MYTABLE.C1 > 0) 可以。为了能够在 RESTORESCHEMA 中指定其他模式，建议在定义 SQL 对象时利用特殊寄存器 CURRENT PATH 和 CURRENT SCHEMA，而不是显式地指定局部模式。

参数

1. <SCHEMA>

   要将对象恢复到的模式的大小写敏感名。如果这个模式已经存在，那么先删除它。如果模式是 NULL 或空字符串，那么这个过程采用备份时的模式名进行恢复。COPYSCHEMA 过程采用这种方式。

2. <TABLESPACEINFO>

   包含要添加到每个表定义中的表空间信息的字符串。这个子句可能包含 IN <tablespace>、LONG IN <lobtablespace> 和 INDEX IN <indextablespace> 子句。如果应该使用默认值，那么这个参数可以是空字符串或 NULL。

   例如：'IN DATA8K INDEX IN INDEX4K'

3. <LOADDIRECTORY>

   文件系统中存放 BACKUPSCHEMA 生成的文件的目录。这个目录在 UNIX 或 Linux 上必须以斜线结尾，在 Windows 上必须以反斜线结尾；例如 'D:\TEMP\MYSCHEMA\'。

4. <MESSAGEDIRECTORY>

   文件系统中的一个目录，这个过程将把装载消息文件写到这个目录中。这个目录必须根据操作系统以适当的斜线或反斜线结尾。

COPYSCHEMA(<TARGETSCHEMA>,<TARGETTABLESPACEINFO>,<SOURCESCHEMA>)

这个过程在相同的数据库中创建模式的副本。

参数

1. <TARGETSCHEMA>

   新模式的大小写敏感名。

2. <TABLESPACEINFO>

   包含要添加到每个表定义中的表空间信息的字符串。如果是 NULL 或 ''，那么使用默认值。

3. <SOURCESCHEMA>

   要复制的模式的大小写敏感名。

REBINDPROCEDURES(<SCHEMA>)

这个过程对一个模式中的所有 SQL 过程进行重新绑定。在为模式中过程使用的表收集新的统计数据之后，应该调用这个过程。这个过程将重新优化 SQL 过程中使用的所有 SQL 语句。

参数

1. <SCHEMA>

   模式的大小写敏感名。

示例

• CALL ADMIN.DROPSCHEMA('SAMPLE')

  这个过程调用会删除模式 "SAMPLE" 中的所有对象。

• CALL ADMIN.BACKUPSCHEMA('UTIL', 'D:\TEMP\UTIL_SCHEMA\')

  这个过程调用将模式 "UTIL" 中的所有对象存储在目录 D:\TEMP\UTIL_SCHEMA\ 中。

• CALL ADMIN.RESTORESCHEMA(NULL, NULL, 'D:\TEMP\UTIL_SCHEMA\', 'D:\TEMP\')

  这个过程调用从 D:\TEMP\UTIL_SCHEMA\ 中获取对象，并使用默认表空间将它们恢复到原来的模式中。来自装载过程的消息写入 D:\TEMP\ 中。

• CALL ADMIN.RESTORESCHEMA('SRIELAU', 'IN "DATA" INDEX IN "INDEX"', 'D:\TEMP\USER_SCHEMA\', 'D:\TEMP\')

  这个过程调用从 D:\TEMP\USER_SCHEMA\ 中获取对象，并将它们恢复到 "SRIELAU" 模式中，对于表数据使用表空间 "DATA"，对于索引使用 "INDEX"。来自装载过程的消息写入 D:\TEMP\ 中。

• CALL ADMIN.COPYSCHEMA('SRIELAU', 'IN "DATA" INDEX IN "INDEX" LONG IN "LONG"', 'STOLZE')

  这个过程调用将模式 "STOLZE" 中的所有对象复制到模式 "SRIELAU" 中，对于表数据使用表空间 "DATA"，对于索引使用 "INDEX"，对于 LOB 数据使用 "LONG"。

• CALL ADMIN.REBINDPROCEDURES('SRIELAU'')

  这个过程调用对模式 SRIELAU 中的所有 SQL 过程进行重新绑定，获取新的统计数据。

实现

本节在较高的层面上概述本文前面讨论的过程的实现。

成功地恢复一个模式中的所有对象的主要困难是，处理模式中不同对象之间的依赖性。例如，表可能依赖于用户定义的不同类型；检查约束依赖于函数；视图依赖于视图、别名和函数；等等。

因为 DB2 UDB 不能创建依赖于不存在的实体的对象，所以正确的执行次序是非常重要的。但是，如果仔细考虑一下这个问题，就会发现依赖图的深度一般不大，而且某些对象是自然的端点。比如，用户定义的类型不能依赖于其他 DDL 对象，而且表（不包括约束）只依赖于不同的类型。意识到这一情况，就可以分三个阶段实现恢复：

1. 恢复所有不同的类型，然后恢复所有表及其索引。
2. 将数据复制到表中并获取统计数据。这样做是为了确保 SQL 过程的执行计划是正确的。
3. 在一个循环中恢复所有其他对象。因此，如果任何给定对象的创建失败了，那么不必担心，只要能够继续遍历要恢复的对象的列表。只有当过程进行不下去时，才会返回错误。

利用这种基本的恢复算法，很容易实现一种简单的基础设施。

BACKUPSCHEMA 过程使用 DDLLOG 表记录 DDL 语句。第一行（编号为 0）包含源模式。后面是不同类型的 DDL 语句，然后是表的 DDL 语句。这个阶段的末尾由一个空行表示，空行后面是所有其他对象。

这个表包含一个 SUCCESS 列，RESTORESCHEMA 使用这一列记录一个对象是否成功创建了。

DDL 对象的组成完全基于文档记录的 SYSCAT 编目视图，只有一个例外。IDENTITY 列的高水位标志需要从 SYSIBM.SYSSEQUENCES.LASTASSIGNVAL 中获得，在 DB2 UDB V8 中没有提供这个值。

与文件系统的交互是通过 SYSPROC.ADMIN_CMD 过程实现的，这个过程支持导出，用于将 DDLLOG 表、用户数据和统计数据写到文件中。对于装载，要使用 SYSPROC.DB2LOAD。

用来恢复模式的强制性方式也用于删除模式。DROPSCHEMA 过程简单地不断尝试删除对象，直到这个过程进行不下去或者所有对象都被删除为止。

结束语

本文提供了一组强大的过程，可以执行模式级操作，比如对给定模式中的所有对象进行逻辑备份、恢复和复制。除了用这个库帮助 ISV 和最终用户之外，本文还演示了如何利用 DB2 UDB 中丰富的 SQL API 为用户提供更多功能。

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参考资料

• 您可以参阅本文在 developerWorks 全球站点上的 英文原文。
  
  
• 在 DB2 UDB Information Center 中可以找到关于这个产品的所有方面的更多细节。
  
  
• 访问 developerWorks DB2 UDB 页面 来扩展自己的 DB2 UDB 技能并寻找参考资料。
  
  
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关于作者

		Serge Rielau 是 DB2 Solutions Development 团队的成员，他在那里与客户和业务合作伙伴密切合作，将他们的应用程序从其他 RDBMS 移植或迁移到 DB2 for Linux, UNIX, and Windows。在从事现在的工作之前，他在 DB2 SQL Compiler Development 团队中担任团队领导和技术经理有 7 年时间。作为 SQL 语言专家，Serge 还是 comp.databases.ibm-db2 新闻组的一名活跃参与者。

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