楊曉亮

【摘 要】差異數(shù)據(jù)捕獲是數(shù)據(jù)庫同步的重要環(huán)節(jié)，對后續(xù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理也起著決定性的作用。在進(jìn)行差異數(shù)據(jù)捕獲時，首要任務(wù)是取得復(fù)制對象的變化序列或當(dāng)前映像，在此過程中要求提供盡可能詳細(xì)的控制信息，選擇合適的差異數(shù)據(jù)捕獲方法可以有效的提高差異數(shù)據(jù)捕獲的遷移效率。本文對當(dāng)前比較常用的不同數(shù)據(jù)源之間數(shù)據(jù)同步的幾種實現(xiàn)方式及優(yōu)缺點進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)源；同步；變化

隨著分布式數(shù)據(jù)設(shè)計在系統(tǒng)應(yīng)用中的普及，越來越多的企業(yè)、教育機構(gòu)、政府部門都選擇建立自己的數(shù)據(jù)庫來完成日常數(shù)據(jù)的存儲。建立并使用數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵是解決數(shù)據(jù)同步問題。數(shù)據(jù)同步是指當(dāng)某個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)也會隨之變化，可以簡單的理解為通過數(shù)據(jù)同步要讓各部門未來的變化信息及時的傳遞到數(shù)據(jù)中心，從而保證數(shù)據(jù)庫信息的完整。差異數(shù)據(jù)捕獲作為數(shù)據(jù)庫同步的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對數(shù)據(jù)遷移效率起著關(guān)鍵性的作用。當(dāng)前國內(nèi)出現(xiàn)了很多差異數(shù)據(jù)的捕獲方法，由于不同差異數(shù)據(jù)捕獲方法適用范圍和捕獲效率在不同的系統(tǒng)環(huán)境中差異較大，因此，對不同差異數(shù)據(jù)捕獲方法的特點進(jìn)行研究對提高差異數(shù)據(jù)系統(tǒng)同步和整合效率有著重要的理論和實踐意義。本文對當(dāng)前比較常用的幾種差異數(shù)據(jù)捕獲方法進(jìn)行了分析和比較。

一、觸發(fā)器法

（1）原理：在為復(fù)制對象創(chuàng)建相應(yīng)的觸發(fā)器過程中，當(dāng)對復(fù)制對象進(jìn)行修改、插入和刪除等DML命令時，觸發(fā)器被喚醒，將變化捕獲。

（2）優(yōu)點：能做到實時同步，數(shù)據(jù)遷移效率較高；可以與其他機制聯(lián)合用于同步復(fù)制和對等式復(fù)制等。

（3）缺點：占用的系統(tǒng)資源比較多，降低了原有應(yīng)用系統(tǒng)的運行效率；在復(fù)雜的系統(tǒng)環(huán)境里對配置要求較高，該捕獲方法實施難度偏大。當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存在多觸發(fā)器機制時，該方法可以在保證效率的前提下完成作業(yè)。

二、時間戳法

（1）原理：在要同步的源表里有時間戳字段，每當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，時間戳?xí)涗洶l(fā)生變化的時間。

（2）優(yōu)點：基本不會對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響，有效的保證了原有應(yīng)用系統(tǒng)的運行效率。

（3）缺點：要對原有系統(tǒng)進(jìn)行大幅度的調(diào)整（源表中要求有時間戳、刪除數(shù)據(jù)時要對系統(tǒng)進(jìn)行特殊處理）；不能捕獲非通過應(yīng)用系統(tǒng)引起的操作數(shù)據(jù)變化。

三、日志法

（1）原理：通過對源數(shù)據(jù)庫日志的分析，來得源數(shù)據(jù)庫中的變化的數(shù)據(jù)。

（2）優(yōu)點：基本不會對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響；大多數(shù)數(shù)據(jù)庫都有日志，取源方便；操作過程中對應(yīng)用系統(tǒng)的占用率較低。

（3）缺點：由于部分?jǐn)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的日志格式是隱藏的，要建立一個基于日志的變化捕獲程序難度較大；不同數(shù)據(jù)庫在具體細(xì)節(jié)上一般都會存在較大的差異，日志法獲得的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫就可能差生很多新問題；日志法會加劇DBA日常數(shù)據(jù)庫管理工作的負(fù)擔(dān)，加大了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行強度。

四、控制表法

（1）原理：為每個要同步的源表創(chuàng)建一個控制表，控制表只包含源表的主鍵字段和一些控制信息字段（更新時間、更新類型等），當(dāng)源表中的某條記錄發(fā)生變化時，同時添加或修改控制表相應(yīng)主鍵記錄。

（2）優(yōu)點：及時獲得同步對象的凈變化，運行和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男瘦^高，占用系統(tǒng)存儲空間較小，管理方便；應(yīng)用過程中會自動保存更新時間，操作者等控制信息，避免了同步?jīng)_突問題。

（3）缺點：控制表法要依靠觸發(fā)器才來完成，適用范圍受到一定程度的限制。

五、API法

（1）原理：在應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫之間引人一類中間件，由它提供一系列API，在API上來完成應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫修改的同時，記錄下同步對象的變化序列。

（2）優(yōu)點：具備日志法的大多數(shù)優(yōu)點，如基本不會對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響、操作過程中對應(yīng)用系統(tǒng)的占用率較低。

（3）缺點：不能捕獲不經(jīng)過API的操作所引起的數(shù)據(jù)變化；應(yīng)用程序的可移植性差。

六、影子表法

（1）原理：初始化數(shù)據(jù)庫時，為每一個同步對象表建立一個影子表，即作為一份當(dāng)時的拷貝，以后通過比較當(dāng)前的影子表與源表獲取變化信息。

（2）優(yōu)點：適用范圍廣，移植性強，很適合解決異構(gòu)數(shù)據(jù)庫同步。

（3）缺點：占用空間大，不能獲得中間操作信息和控制信息；每次捕獲變化都要掃描源表和影子表，效率較低。

通過上文的分析可以看出，不同差異數(shù)據(jù)捕獲方法其特色較為明顯，在實際應(yīng)用中根據(jù)系統(tǒng)及采用同步方案的特點選擇合適的捕獲方法可以有效的提高數(shù)據(jù)捕獲的遷移效率，而且將對原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的負(fù)面影響降到最低。本文分析的是最為基礎(chǔ)的幾種數(shù)據(jù)捕獲方法，現(xiàn)實應(yīng)用中很多方法都是在此基礎(chǔ)上優(yōu)化或組合而來的，如觸發(fā)器與API相結(jié)合、觸發(fā)器與控制表結(jié)合。

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