“時間線”（Timeline）是PG一個很有特色的概念，在備份恢復方面的文檔里面時有出現。但針對這個概念的詳細解釋卻很少，也讓人不太好理解，我們在此仔細解析一下。 ## 時間線的引入 為了理解引入時間線的背景，我們來分析一下，如果沒有時間線，會有什么問題？先舉個將數據庫恢復到以前時間點的例子。假設在一個數據庫的運行過程中，DBA在周三12:00AM刪掉了一個關鍵的表，但是直到周五中午才發現這個問題。這個時候DBA拿出最初的數據庫備份，加上存在歸檔目錄的日志文件，將數據庫恢復到周三11:00AM的時間點，這樣就能正常啟動和運行。但是，DBA后來意識到這樣恢復是不對的，想恢復到周四8:00AM的數據，這時會發現無法做到：因為在數據庫不斷運行中，會產生與舊的WAL文件重名的文件，這些文件進入歸檔目錄時，會覆蓋原來的舊日志，導致恢復數據庫需要的WAL文件丟失。為了避免這種情況，需要區分原始數據庫歷史生成的WAL文件和完成恢復之后繼續運行產生的（重名的）新WAL文件。整個過程如圖1所示：  為了解決這個問題，PostgreSQL引入了時間線的概念。每當歸檔文件恢復完成后，創建一個新的時間線用來區別新生成的WAL記錄。WAL文件名由時間線和日志序號組成，源碼實現如下： ~~~ #define XLogFileName(fname, tli, log, seg) \ snprintf(fname, XLOG_DATA_FNAME_LEN + 1, "%08X%08X%08X", tli, log, seg) ~~~ 例如： ~~~ $ ls -1 00000002.history 00000003.history 00000003000000000000001A 00000003000000000000001B ~~~ 時間線ID號是WAL文件名組成之一，因此一個新的時間線不會覆蓋由以前的時間線生成的WAL。如圖2所示，每個時間線類似一個分支，在當前時間線的操作不會對其他時間線WAL造成影響，有了時間線，我們就可以恢復到之前的任何時間點。  ## 新時間線的出現場景 新的時間線會在什么情況下出現呢？ 1. 即時恢復(PITR) 配置recovery.conf文件： ~~~ restore_command = 'cp /mnt/server/archivedir/%f %p' //從歸檔目錄恢復日志 recovery_target_time = '2015-7-16 12:00:00 ' //指定歸檔時間點，如沒指定恢復到故障前的最后一完成的事務 recovery_target_timeline = 'latest' //指定歸檔時間線，’latest’代表最新的時間線分支，如沒指定恢復到故障前的pg_control里面的時間線 standby_mode = ‘off’ //打開后將會以備庫身份啟動，而不是即時恢復 ~~~ 設置好recovery.conf文件后，啟動數據庫，將會產生新的timeline，而且會生成一個新的history文件。恢復的默認行為是沿著與當前基本備份相同的時間線恢復。如果你想恢復到某些時間線，你需要指定的recovery.conf目標時間線`recovery_target_timeline`，不能恢復到早于基本備份分支的時間點。 2. standby promote 搭建一個PG主備，然后停止主庫，在備庫機器執行： ~~~ $ pg_ctl promote –D $PGDATA ~~~ 這時候備庫將會升為主備，同時產生一個新的timeline，同樣生成一個新的history文件。 ## history文件 每次創建一個新的時間線，PostgreSQL都會創建一個“時間線歷史”文件，文件名類似.history，它里面的內容是由原時間線history文件的內容再追加一條當前時間線切換記錄。假設數據庫恢復啟動后，切換到新的時間線ID＝5，那么文件名就是00000005.history ，該文件記錄了自己從什么時間哪個時間線什么原因分出來的，該文件可能含有多行記錄，每個記錄的內容格式如下： ~~~ * <parentTLI> <switchpoint> <reason> * * parentTLI ID of the parent timeline * switchpoint XLogRecPtr of the WAL position where the switch happened * reason human-readable explanation of why the timeline was changed ~~~ 例如： ~~~ $ cat 00000004.history 1 0/140000C8 no recovery target specified 2 0/19000060 no recovery target specified 3 0/1F000090 no recovery target specified ~~~ 當數據庫在從包含多個時間線的歸檔中恢復時，這些history文件允許系統選取正確的WAL文件，當然，它也能像WAL文件一樣被歸檔到WAL歸檔目錄里。歷史文件只是很小的文本文件，所以保存它們的代價很小。 當我們在recovery.conf指定目標時間線tli進行恢復時，程序首先尋找.history文件，根據.history文件里面記錄的時間線分支關系，找到從pg_control里面的startTLI到tli之間的所有時間線對應的日志文件，再進行恢復。 ## 總結 PG中通過timeline機制能夠方便地實現數據庫恢復到任意時間點，這對我們數據庫備份有重要的作用。我們可以在數據庫的使用中合理地備份和歸檔我們的數據，一旦數據出現丟失或損壞，我們都能有條不紊的使用timeline機制恢復出來我們需要的數據。