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SQLServer 2008 CDC功能实现数据变更捕获脚本

  • 时间:2020-10-04 02:03 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:SQLServer 2008 CDC功能实现数据变更捕获脚本
CDC:Change Data Capture
[u]复制代码[/u] 代码如下:
--步骤:本文中以GPOSDB为例 --第一步、对目标库显式启用CDC: --在当前库使用sys.sp_cdc_enable_db。返回0(成功)或1(失败)。 --注意,无法对系统数据库和分发数据库启用该功能。且执行者需要用sysadmin角色权限。 --该存储过程的作用域是整个目标库。包含元数据、DDL触发器、cdc架构和cdc用户。 --使用以下代码启用: USE GPOSDB  --要启用CDC的数据库 GO EXECUTE sys.sp_cdc_enable_db; GO --在一开始直接执行时,出现了报错信息: --消息22830,级别16,状态1,过程sp_cdc_enable_db_internal,第193 行 --无法更新元数据来指示已对数据库AdventureWorks 启用了变更数据捕获。 --执行命令'SetCDCTracked(Value = 1)' 时失败。 --返回的错误为15517: '无法作为数据库主体执行,因为主体"dbo" --不存在、无法模拟这种类型的主体,或您没有所需的权限。'。请使用此操作和错误来确定失败的原因并重新提交请求。 --这里引出了另外一个知识点:错误号 15517 的错误 --这种错误会在很多地方出现,如还原数据库的时候也会有可能出现。 --共同点是:某个/些存储过程使用了具有WITHEXECUTE AS 的选项。 --使其在当前库具有了某个架构,但是当在别的地方执行时,由于没有这个架构,所以就报错,解决方法: ALTER AUTHORIZATION ON DATABASE::[GPOSDB] TO [sa] --经过检查,uspUpdateEmployeeHireInfo这个存储过程的确有:WITH EXECUTE AS CALLER --使用sa的原因是即使sa被禁用,sa还是存在的。所以不会报错。 --现在重新执行: USE GPOSDB GO EXECUTE sys.sp_cdc_enable_db; GO --启用成功,然后通过以下语句检查是否成功: SELECT is_cdc_enabled, CASE WHEN is_cdc_enabled=0 THEN 'CDC功能禁用' ELSE 'CDC功能启用' END 描述 FROM    sys.databases WHERE   NAME = 'GPOSDB' --创建成功后,将自动添加CDC用户和CDC架构。 --在用户和架构下面可以看到cdc用户和cdc架构 --创建这两个用户、架构的原因是因为CDC要求独占方式使用这两个架构,所以要单独创建。 --如果存在了非CDC功能创建的CDC用户、架构的话,则需要先删除该cdc命名的架构,才能开启。 --第二步、对目标表启用CDC: --使用db_owner角色的成员执行sys.sp_cdc_enable_table为每个需要跟踪的表创建捕获实例。 --然后通过sys.tables目录视图中的is_tracked_by_cdc列来判断是否创建成功。 --默认情况下会对表的全部列做捕获。如果只需要对某些列做捕获, --可以使用@captured_column_list参数指定这些列。 --如果要把更改表放到文件组里的话,最好创建单独的文件组(最起码与源表独立)。 --如果不想控制访问角色,则@role_name必须显式设置为null。 sys.sp_cdc_enable_table     [ @source_schema = ] 'source_schema',     [ @source_name = ] 'source_name' ,     [ @role_name = ] 'role_name'     [,[ @capture_instance = ] 'capture_instance' ]     [,[ @supports_net_changes = ] supports_net_changes ]     [,[ @index_name = ] 'index_name' ]     [,[ @captured_column_list = ] 'captured_column_list' ]     [,[ @filegroup_name = ] 'filegroup_name' ]   [,[ @partition_switch = ] 'partition_switch' ] --例子: --把SYSTEMPARA 这个表开启变更捕获。 USE GPOSDB GO EXEC sys.sp_cdc_enable_table @source_schema = 'DBO',     @source_name = 'SYSTEMPARA',@role_name = NULL --然后查询是否成功: SELECT  name ,         is_tracked_by_cdc ,         CASE WHEN is_tracked_by_cdc = 0 THEN 'CDC功能禁用'              ELSE 'CDC功能启用'         END 描述 FROM    sys.tables WHERE   OBJECT_ID = OBJECT_ID('dbo.systempara') --对表开启以后,可以在下图中看到多了很多cdc架构开头的表: --刷新一下GPOSDB数据库,在系统表下面可以看到多了下面几张表 [cdc].[DBO_SYSTEMPARA_CT] [cdc].[change_tables] [cdc].[captured_columns] [cdc].[ddl_history] [cdc].[index_columns] [cdc].[lsn_time_mapping] [dbo].[systranschemas] [dbo].[dtproperties] --启动之后,可以看到SQLServer代理里面的作业,也出现了这两个作业: [cdc.GPOSDB_capture] [cdc.GPOSDB_cleanup] --在可编程性-》函数-》表值函数里,也多了两个函数 [cdc].[fn_cdc_get_all_changes_DBO_SYSTEMPARA] [cdc].[fn_cdc_get_net_changes_DBO_SYSTEMPARA] --下面列出相关的存储过程: --Sys.sp_cdc_add_job --说明及例子 --Sys.sp_cdc_generate_wrapper_function --说明及例子 --Sys.sp_cdc_change_job --说明及例子 --Sys.sp_cdc_get_captured_columns --说明及例子 --Sys.sp_cdc_cleanup_change_table --说明及例子 --Sys.sp_cdc_get_ddl_history --说明及例子 --Sys.sp_cdc_disable_db --说明及例子  建议先禁用表,再禁用库 --Sys.sp_cdc_help_change_data_capture --说明及例子 --Sys.sp_cdc_disable_table --说明及例子 --Sys.sp_cdc_help_jobs --说明及例子 --Sys.sp_cdc_drop_job --说明及例子 --Sys.sp_cdc_scan --说明及例子 --Sys.sp_cdc_enable_db --说明及例子 --Sys.sp_cdc_start_job --说明及例子 --Sys.sp_cdc_enable_table --说明及例子 --Sys.sp_cdc_stop_job --说明及例子 --函数: --Cdc.fn_cdc_get_all_changes_<capture_instance> --说明及例子 --Sys.fn_cdc_has_column_changed --说明及例子 --Cdc.fn_cdc_get_net_changes_<capture_instance> --说明及例子 --Sys.fn_cdc_increment_lsn --说明及例子 --Sys.fn_cdc_decrement_lsn --说明及例子 --Sys.fn_cdc_is_bit_set --说明及例子 --Sys.fn_cdc_get_column_ordinal --说明及例子 --Sys.fn_cdc_map_lsn_to_time --说明及例子 --Sys.fn_cdc_get_max_lsn --说明及例子 --Sys.fn_cdc_map_time_to_lsn --说明及例子 --Sys.fn_cdc_get_min_lsn --说明及例子 --------------------下面开始从头到尾做一个实际案例------------------------- --下面开始从头到尾做一个实际案例 --步骤一:对目标库显式启用CDC USE GPOSDB  --要启用CDC的数据库 GO EXECUTE sys.sp_cdc_enable_db; GO --某些数据库可能存在一些存储过程包含有:execute as 等语句,此时会报错: --文字描述: --消息22830,级别16,状态1,过程sp_cdc_enable_db_internal,第186 行 --无法更新元数据来指示已对数据库AdventureWorks 启用了变更数据捕获。执行命令'SetCDCTracked(Value = 1)' 时失败。返回的错误为15517: '无法作为数据库主体执行,因为主体"dbo" 不存在、无法模拟这种类型的主体,或您没有所需的权限。'。请使用此操作和错误来确定失败的原因并重新提交请求。 --消息266,级别16,状态2,过程sp_cdc_enable_db_internal,第0 行 --EXECUTE 后的事务计数指示BEGIN 和COMMIT 语句的数目不匹配。上一计数= 0,当前计数= 1。 --消息266,级别16,状态2,过程sp_cdc_enable_db,第0 行 --EXECUTE 后的事务计数指示BEGIN 和COMMIT 语句的数目不匹配。上一计数= 0,当前计数= 1。 --消息3998,级别16,状态1,第1 行 --在批处理结束时检测到不可提交的事务。该事务将回滚。 --如果出现这个错误,目前的解决方法是执行下面语句,原因已在开头说明,对于没有使用EXECUTE AS的库,一般不会有这样的问题: ALTER AUTHORIZATION ON DATABASE::[GPOSDB] TO [sa] --现在重新执行: USE GPOSDB GO EXECUTE sys.sp_cdc_enable_db; GO --通过以下语句检查是否成功: SELECT is_cdc_enabled, CASE WHEN is_cdc_enabled=0 THEN 'CDC功能禁用' ELSE 'CDC功能启用' END 描述 FROM    sys.databases WHERE   NAME = 'GPOSDB' --步骤二:对表启用CDC USE GPOSDB GO EXEC sys.sp_cdc_enable_table @source_schema = 'DBO', @source_name = 'SYSTEMPARA', @role_name = NULL, @capture_instance=DEFAULT GO --然后查询是否成功: SELECT  name ,         is_tracked_by_cdc ,         CASE WHEN is_tracked_by_cdc = 0 THEN 'CDC功能禁用'              ELSE 'CDC功能启用'         END 描述 FROM    sys.tables WHERE   OBJECT_ID = OBJECT_ID('dbo.systempara') --可以看到GPOSDB数据库里的系统表里新增了[cdc].[DBO_SYSTEMPARA_CT]表     --步骤三:检验,下面来改动数据 --先查询一下DBO_SYSTEMPARA_CT表 SELECT * FROM cdc.[DBO_SYSTEMPARA_CT] --可以看到一条记录都没有,因为刚刚创建,并没有对原表systempara做任何增删改操作 --向[SystemPara]表插入一条记录 INSERT INTO [dbo].[SystemPara]         ( [ParaValue] ,           [Name] ,           [Description]         ) VALUES  ( '中国' , -- ParaValue - varchar(50)           '中国' , -- Name - varchar(50)           '中国'  -- Description - varchar(50)         ) --查询一下DBO_SYSTEMPARA_CT表,可以看到多了一条记录 SELECT * FROM cdc.[DBO_SYSTEMPARA_CT] --更新[SystemPara]表的一条记录 UPDATE [dbo].[SystemPara] SET [ParaValue]='德国' WHERE [Description]='中国' --查询一下DBO_SYSTEMPARA_CT表,可以看到多了两条记录 SELECT * FROM cdc.[DBO_SYSTEMPARA_CT] --删除[SystemPara]表的一条记录 DELETE FROM  [dbo].[SystemPara]  WHERE [Description]='中国' --查询一下DBO_SYSTEMPARA_CT表,可以看到多了一条记录 SELECT * FROM cdc.[DBO_SYSTEMPARA_CT] --现在来分析一下DBO_SYSTEMPARA_CT表 --可以在联机丛书上查看: --cdc.<capture_instance>_CT  --可以看到,这样命名的表,是用于记录源表做过更改操作的表。 --对于insert/delete操作,会有对应的一行记录,而对于update,会有两行记录。 --对于__$operation列:1 = 删除、2= 插入、3= 更新(旧值)、4= 更新(新值) --update语句的__$operation列的值是3和4,所以一条update语句对应两条记录 --对于__$start_lsn列:由于更改是来源与数据库的事务日志,所以这里会保存其事务日志的开始序列号(LSN) --但是微软不检查直接查询这类表,建议使用 --cdc.fn_cdc_get_all_changes_<捕获实例> --cdc.fn_cdc_get_net_changes_<capture_instance> -- 来查询 ---------------------------------------------------------- --下文开始,来熟悉各种函数、存储过程的使用,并尝试一些不正常的操作。   --日常使用情景: --1、查询已经开启的捕获实例: --返回所有表的变更捕获配置信息 USE [GPOSDB] GO EXECUTE sys.sp_cdc_help_change_data_capture; GO   --查看对某个实例(即表)的哪些列做了捕获监控 USE [GPOSDB] GO EXEC sys.sp_cdc_get_captured_columns @capture_instance = 'systempara' -- sysname   --也可以从下面中查找配置信息 SELECT * FROM msdb.dbo.cdc_jobs     --2、查看当前配置使用sp_cdc_help_jobs: --从上文可以看到,启用cdc之后会自动创建了两个作业,可以先使用以下语句来查看: sp_cdc_help_jobs   --对于一个大型的OLTP系统,由于数据更改会非常频繁,变更表中的数据会非常多, --如果存放过久(最久可以存放100年),那对数据库空间是非常大的挑战。 --此时可以调整上图中cdc.AdventureWorks_cleanup 中retention(单位:分钟)。 --3、修改配置:sp_cdc_change_job --显示原有配置 EXEC sp_cdc_help_jobs GO --更改数据保留时间为100分钟 EXECUTE sys.sp_cdc_change_job     @job_type = N'cleanup',     @retention=100 GO --重启一下作业,以使设置生效 --停用作业 EXEC sys.sp_cdc_stop_job N'cleanup' GO --启用作业 EXEC sys.sp_cdc_start_job N'cleanup' GO --再次查看 EXEC sp_cdc_help_jobs GO --可以看到retention(单位:分钟)的值变为100了 --4、停止/启用、删除/创建作业 --停用作业 EXEC sys.sp_cdc_stop_job N'cleanup' GO --启用作业 EXEC sys.sp_cdc_start_job N'cleanup' GO --删除作业 EXEC sys.sp_cdc_drop_job @job_type = N'cleanup' -- nvarchar(20) GO --查看作业 EXEC sys.sp_cdc_help_jobs GO --可以看到现在只剩下一个作业了:cdc.GPOSDB_capture --创建作业 EXEC sys.sp_cdc_add_job     @job_type = N'cleanup',     @start_job = 0,     @retention = 5760 --查看作业 EXEC sys.sp_cdc_help_jobs GO   --5、DDL变更捕获: --CDC除了捕获数据变更之外,还能捕获DDL操作的变化。 --前提是先要确保SQLServer 代理的启用,其实CDC功能都需要确保sql 代理正常运行 --因为所有操作都通过代理中的两个作业来实现的。 --现在先来对SYSTEMPARA 表修改一下,把PARAVALUE的长度加长 USE [GPOSDB] GO ALTER TABLE  [dbo].[SystemPara] ALTER COLUMN PARAVALUE VARCHAR(120) ; GO --然后查询ddl记录表 SELECT  * FROM    cdc.ddl_history --6、使用CDC的函数来获取更改 --A、使用 [cdc].[fn_cdc_get_all_changes_DBO_SYSTEMPARA] --函数报告捕获实例的当前所有可用更改 DECLARE @from_lsn BINARY(10) ,     @to_lsn BINARY(10) SET @from_lsn = sys.fn_cdc_get_min_lsn('SYSTEMPARA') SET @to_lsn = sys.fn_cdc_get_max_lsn() SELECT  * FROM    cdc.fn_cdc_get_all_changes_DBO_SYSTEMPARA(@from_lsn, @to_lsn,N'all update old'); GO   --B、获取某个时间段的更改信息: --先根据日志序列号(logsequence number ,LSN)来获取跟踪变更数据 --Sys.fn_cdc_map_time_to_lsn获取变更范围内的最大、最小LSN值。可以使用 Smallest greater than; smallest greater than orequal; largest less than; largest less than or equal; --如查询某个时间段插入的数据 INSERT INTO [dbo].[SystemPara]         ( [ParaValue] ,           [Name] ,           [Description]         ) VALUES  ( '中国' , -- ParaValue - varchar(50)           '中国' , -- Name - varchar(50)           '中国'  -- Description - varchar(50)         ) GO --检查数据 --1删除 --2插入 --3、4更改 --曾经插入过的记录就算delete了也可以查询出来 DECLARE @bglsn VARBINARY(10)= sys.fn_cdc_map_time_to_lsn('smallest greater than or equal',                                                          '2013-10-21 12:00:00.997') DECLARE @edlsn VARBINARY(10)= sys.fn_cdc_map_time_to_lsn('largest less than or equal',                                                          GETDATE()) SELECT  * FROM    [cdc].[DBO_SYSTEMPARA_CT] WHERE   [__$operation] = 2         AND [__$start_lsn] BETWEEN @bglsn AND @edlsn   --C、sys.fn_cdc_map_lsn_to_time 查询变更时间: SELECT  [__$operation] ,         CASE [__$operation]           WHEN 1 THEN '删除'           WHEN 2 THEN '插入'           WHEN 3 THEN '更新(捕获的列值是执行更新操作前的值)'           WHEN 4 THEN '更新(捕获的列值是执行更新操作后的值)'         END [类型] ,         sys.fn_cdc_map_lsn_to_time([__$start_lsn]) [更改时间] ,         * FROM    [cdc].[DBO_SYSTEMPARA_CT]   --D、获取LSN边界 SELECT  sys.fn_cdc_get_max_lsn() [数据库级别的最大LSN] ,         sys.fn_cdc_get_min_lsn('cdc.DBO_SYSTEMPARA_CT') [捕获实例的lsn] 这两个值可以用于上面提到的函数里面用于筛选数据之用。 ---------------------------------------------------------- --1. CDC的目的是什么? --CDC就是极大地方便了我们获取某个表数据更新情况的一个机制。它通过一个独立的进程, --异步读取日志文件,而不是触发器的方式工作。而且它的数据是会持久化保存到一个系统表的。 --2. CDC是不是SQL Server 2008特有的功能,对别的数据库或者早期版本是否起作用? --CDC是SQL Server 2008特有的功能,而且是企业版特有的功能。开发版也有该功能,但仅用于测试场合。 --3. CDC读取日志,那么如果日志被截断了会怎么样? --如果某部分日志,CDC的进程还没有读取,那么在截断日志时就会忽略这个部分,不能截断!! --捕获进程是一个独立的,它随着代理服务启动而启动。两次扫描之间间隔5分钟。 --4. 系统表中的数据是否会永久存在?--不会,它会被保留3天。会有一个清理的作业,每天晚上2点进行扫描。 --最后,补充一点的是,CDC功能依赖Agent服务,因为它有两个操作都是通过作业来启动的。
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