CN112181718A - 一种数据备份恢复方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数据备份恢复方法、装置及计算机可读存储介质，属于计算机数据处理的技术领域，解决了数据库由于复制的数据块中存在比较大的空余空间，所以备份后还是会存在很大备份空间浪费的技术问题。包括读取所有待备份的数据块的空余空间；将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；重复以上步骤，直至所有数据块中记录无法再移动。本发明在进行数据库备份时，读取数据块后对数据块中记录进行重新整合压缩，通过这种方式实现备份空间的压缩，节省大量备份空间。
Description
技术领域
本发明涉及计算机数据处理技术领域，尤其是涉及一种数据备份恢复方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
Oracle数据库由很多数据文件组成，每个数据文件又由很多数据块组成，数据块中存储着具体的数据。当向一个空白数据块插入记录后，当数据块存储一定比例的数据后就不再插入新数据(受pctfree参数控制，一般为10％,即数据块保留10％的空余空间)，随着这个数据块中数据的删除或更新，当其中剩余空间达到一定比例时，该块又重新允许插入数据(受pctused参数控制，一般为40％)。当一个表经过长时间的增、删、改操作使用后，该表对应的数据块中剩余空间可能会达到20％以上。Oracle数据库使用RMAN工具进行数据库物理备份，该备份过程只复制数据文件中被使用的数据块，由于没有存放数据的空白块不被复制，所以可以节约备份空间，但由于复制的数据块中存在比较大的空余空间，所以备份后还是会存在很大备份空间的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据备份恢复方法、装置及其计算机可读存储介质，以解决了数据库由于复制的数据块中存在比较大的空余空间，所以备份后还是会存在很大备份空间浪费的技术问题。
第一方面，本发明提供的一种数据备份方法，包括：
读取所有待备份的数据块的空余空间；
将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；
重复以上步骤，直至所有数据块中记录无法再移动。
进一步的，读取所有待备份的数据块的空余空间的步骤之后，还包括：
将所有数据块按空余空间的大小进行排序。
进一步的，将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满的步骤，包括：
将空余空间最大的数据块中的记录取出；
将取出的记录移动至空余空间最小的数据块中；
若空余空间最小的数据块已被填满，则返回将取出的记录移动至空余空间最小的数据块中的步骤；
若空余空间最小的数据块未被填满，则返回将空余空间最大的数据块中的记录取出的步骤。
进一步的，每个数据块包括块头和行记录存储区。
第二方面，本发明还提供的一种数据恢复方法，包括：
从每个待恢复的数据块中，取出预设比例的记录；
将取出的记录放入新构建的一个或多个数据块中，且每个新构建的数据块均预留所述预设比例的空余空间。
进一步的，所述预设比例为10％至20％。
进一步的，每个数据块包括块头和行记录存储区。
第三方面，本发明还提供的一种数据备份装置，包括：
读取模块，用于读取所有待备份的数据块的空余空间；
移动模块，用于将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；重复以上操作，直至所有数据块中记录无法再移动。
第四方面，本发明还提供的一种数据恢复装置，包括：
取出模块，用于从每个待恢复的数据块中，取出预设比例的记录；
写入模块，用于将取出的记录写入新构建的一个或多个数据块中，且每个新构建的数据块均预留所述预设比例的空余空间。
第五方面，本发明还提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述数据备份和恢复的方法。
本发明提供的一种数据备份恢复方法和装置，在进行数据库备份时，读取数据块后对数据块中记录进行重新整合。将同一对象的所有数据块按空余空间多少进行排序，依次从空余空间最大的数据块开始，将其中记录取出并移动到空余空间最小的数据块的空余空间中，记录被移除的数据块从该对象中删除，直到该对象所有数据块中记录无法再移动为止，通过以上数据块整合方式可以节约很大一部分备份空间。数据库恢复时，数据块需要留出10％的空余空间，在读取备份数据块后，将同一对象所有数据块中10％的记录取出，并构建新的数据块，新的数据块也要保留10％的空余空间。通过这种方式实现备份空间的压缩，并且通过恢复时自动解压实现数据库的正常恢复，同时在进行数据库备份时，读取数据块后对数据块中记录进行重新整合压缩，通过这种方式实现备份空间的压缩，节省大量备份空间。
相应地，本发明实施例提供的一种数据备份、恢复装置及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的数据块示意图；
图2为本发明实施例提供的数据块备份原理图；
图3为本发明实施例提供的数据块备份压缩原理图；
图4为本发明实施例提供的恢复数据解压原理图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的工作原理图。
图中：800电子设备、801存储器、802处理器、803总线、804通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅附图1-5，本发明实施例提供的一种数据备份方法，包括：
读取所有待备份的数据块的空余空间；
将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；
重复以上步骤，直至所有数据块中记录无法再移动。
本发明在进行数据库备份时，读取数据块后对数据块中记录进行重新整合。将同一对象的所有数据块按空余空间多少进行排序，依次从空余空间最大的数据块开始，将其中记录取出并移动到空余空间最小的数据块的空余空间中，记录被移除的数据块从该对象中删除，直到该对象所有数据块中记录无法再移动为止，通过以上数据块整合方式可以节约很大一部分备份空间。数据库恢复时，数据块需要留出10％的空余空间，在读取备份数据块后，将同一对象所有数据块中10％的记录取出，并构建新的数据块，新的数据块也要保留10％的空余空间。通过这种方式实现备份空间的压缩，并且通过恢复时自动解压实现数据库的正常恢复，同时在进行数据库备份时，读取数据块后对数据块中记录进行重新整合压缩，通过这种方式实现备份空间的压缩，节省大量备份空间。
本发明实施例中，读取所有待备份的数据块的空余空间的步骤之后，还包括：
将所有数据块按空余空间的大小进行排序。
本发明实施例中，将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满的步骤，包括：
将空余空间最大的数据块中的记录取出；
将取出的记录移动至空余空间最小的数据块中；
若空余空间最小的数据块已被填满，则返回将取出的记录移动至空余空间最小的数据块中的步骤；
若空余空间最小的数据块未被填满，则返回将空余空间最大的数据块中的记录取出的步骤。
本发明实施例中，每个数据块包括块头和行记录存储区。
本发明实施例还提供的一种数据恢复方法，包括：
从每个待恢复的数据块中，取出预设比例的记录；
将取出的记录放入新构建的一个或多个数据块中，且每个新构建的数据块均预留预设比例的空余空间。
本发明实施例中，预设比例为10％至20％。
本发明实施例中，每个数据块包括块头和行记录存储区。
本发明实施例还提供的一种数据备份装置，包括：
读取模块，用于读取所有待备份的数据块的空余空间；
移动模块，用于将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；重复以上操作，直至所有数据块中记录无法再移动。
本发明实施例还提供的一种数据恢复装置，包括：
取出模块，用于从每个待恢复的数据块中，取出预设比例的记录；
写入模块，用于将取出的记录写入新构建的一个或多个数据块中，且每个新构建的数据块均预留预设比例的空余空间。
本发明实施例还提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行数据备份和恢复的方法。
本发明实施例中的组件及功能做进一步地详细描述：
1)备份数据的压缩
正常使用的数据块如图1所示，会保留10％的空间，当一个表经过长时间的增、删、改操作使用后，该表对应的数据块中剩余空间可能会达到20％以上。
在进行数据库备份时，读取数据块后对数据块中记录进行重新整合。将同一对象的所有数据块按空余空间多少进行排序。
依次从空余空间最大的数据块开始，将其中记录取出并移动到空余空间最小的数据块的空余空间中，记录被移除的数据块从该对象中删除，直到该对象所有数据块中记录无法再移动为止，如图3所示，行记录完全填充数据块。通过以上数据块整合方式可以节约很大一部分备份空间。
2)恢复数据的解压
数据库恢复时，由于数据块需要留出10％的空余空间，在读取备份数据块后，将同一对象所有数据块中10％的记录取出，额外构建新的数据块并将记录放入其中，新的数据块也会保留10％的空余空间。
本发明实施例中，freelist：空闲列表中登记了可以插入数据的可用数据块，位置在段头，插入表行数据时首先查找该列表。
pctfree：用来为一个数据块保留的空间百分比，以防止在今后的更新操作中增加一列或多列值的长度。达到该值，从freelist清除该块信息。
pctused：一个数据块的使用水位的百分比，这个水位将使该块返回到可用列表中去等待更多的插入操作。达到该值，该块信息加入freelist。
本发明实施例提供的一种电子设备，如图5所示，电子设备800包括存储器801、处理器802，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的方法的步骤。
如图5所示，电子设备还包括：总线803和通信接口804，处理器802、通信接口804和存储器801通过总线803连接；处理器802用于执行存储器801中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器801可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口804(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线803可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器801用于存储程序，处理器802在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器802中，或者由处理器802实现。
处理器802可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器802中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器802可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器801，处理器802读取存储器801中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
又例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种数据备份方法，其特征在于，包括：
读取所有待备份的数据块的空余空间；
将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；
重复以上步骤，直至所有数据块中记录无法再移动。
2.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，读取所有待备份的数据块的空余空间的步骤之后，还包括：
将所有数据块按空余空间的大小进行排序。
3.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满的步骤，包括：
将空余空间最大的数据块中的记录取出；
将取出的记录移动至空余空间最小的数据块中；
若空余空间最小的数据块已被填满，则返回将取出的记录移动至空余空间最小的数据块中的步骤；
若空余空间最小的数据块未被填满，则返回将空余空间最大的数据块中的记录取出的步骤。
4.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，每个数据块包括块头和行记录存储区。
5.一种数据恢复方法，其特征在于，包括：
从每个待恢复的数据块中，取出预设比例的记录；
将取出的记录放入新构建的一个或多个数据块中，且每个新构建的数据块均预留所述预设比例的空余空间。
6.根据权利要求5所述的数据恢复方法，其特征在于，所述预设比例为10％至20％。
7.根据权利要求5所述的数据恢复方法，其特征在于，每个数据块包括块头和行记录存储区。
8.一种数据备份装置，其特征在于，包括：
读取模块，用于读取所有待备份的数据块的空余空间；
移动模块，用于将空余空间最大的数据块中的记录取出，并移动至空余空间最小的数据块中，直至空余空间最小的数据块被填满；重复以上操作，直至所有数据块中记录无法再移动。
9.一种数据恢复装置，其特征在于，包括：
取出模块，用于从每个待恢复的数据块中，取出预设比例的记录；
写入模块，用于将取出的记录写入新构建的一个或多个数据块中，且每个新构建的数据块均预留所述预设比例的空余空间。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210105 |
|
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