本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫(kù)管理，具體為一種數(shù)據(jù)庫(kù)遷移備份后數(shù)據(jù)完整性與一致性對(duì)比方法。

背景技術(shù)：

1、數(shù)據(jù)庫(kù)遷移備份是指將數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)環(huán)境（如生產(chǎn)環(huán)境）遷移到另一個(gè)環(huán)境（如測(cè)試環(huán)境、備份環(huán)境或云環(huán)境），并確保在新環(huán)境中數(shù)據(jù)的完整性和一致性與原環(huán)境保持一致的過(guò)程。這一過(guò)程通常涉及數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、傳輸、導(dǎo)入以及驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)庫(kù)遷移備份后，對(duì)比數(shù)據(jù)完整性與一致性至關(guān)重要。通過(guò)驗(yàn)證遷移后的數(shù)據(jù)是否與原數(shù)據(jù)完全一致，可有效避免數(shù)據(jù)丟失、變更或污染等問(wèn)題，且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的數(shù)據(jù)問(wèn)題，提升系統(tǒng)的整體可靠性。

2、傳統(tǒng)方法依賴人工抽樣檢查，由專業(yè)人員隨機(jī)抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行人工比對(duì)，這種方式效率低下且容易遺漏問(wèn)題，同時(shí)受人為因素影響，準(zhǔn)確性難以保證。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的人工檢查逐漸被工具所取代。然而，現(xiàn)有工具通常只進(jìn)行簡(jiǎn)單的記錄數(shù)對(duì)比，無(wú)法檢測(cè)數(shù)據(jù)內(nèi)容的變化，且通常采用全量對(duì)比的方式，由于對(duì)源庫(kù)和目標(biāo)庫(kù)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行逐條比對(duì)，耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性影響大，在大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)場(chǎng)景下不適用。

3、此外，在對(duì)比過(guò)程中，往往忽視了數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性和業(yè)務(wù)規(guī)則的一致性驗(yàn)證，異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)間的遷移驗(yàn)證手段也明顯不足。國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種對(duì)比工具，國(guó)外雖然有相似的開(kāi)源工具reladiff，基于命令操作，但沒(méi)有對(duì)比完后的修復(fù)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)遷移或備份后可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致、完整性破壞等問(wèn)題，嚴(yán)重影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)庫(kù)遷移備份后數(shù)據(jù)完整性與一致性對(duì)比方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種數(shù)據(jù)庫(kù)遷移備份后數(shù)據(jù)完整性與一致性對(duì)比方法，包括以下步驟：

3、s1、元數(shù)據(jù)一致性驗(yàn)證：

4、自動(dòng)比對(duì)源庫(kù)和目標(biāo)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)、字段類型、約束條件等元數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證索引、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的完整性；

5、s2、統(tǒng)計(jì)特征快速比對(duì)：

6、采用基于哈希的抽樣統(tǒng)計(jì)方法快速驗(yàn)證各表記錄數(shù)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)鍵字段進(jìn)行數(shù)值分布、唯一值數(shù)量等統(tǒng)計(jì)特征對(duì)比，并使用布隆過(guò)濾器快速識(shí)別可能存在差異的數(shù)據(jù)集；

7、s3、內(nèi)容精確對(duì)比：

8、采用多線程/多進(jìn)程形式，對(duì)識(shí)別出的差異數(shù)據(jù)集進(jìn)行逐記錄精確比對(duì)，同時(shí)支持基于業(yè)務(wù)規(guī)則的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)一致性驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)層面也保持一致，即該步驟不僅檢查數(shù)據(jù)的直接值是否匹配，還根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯驗(yàn)證跨表、跨字段的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系是否滿足預(yù)設(shè)的業(yè)務(wù)規(guī)則；

9、s4、差異分析與報(bào)告：

10、自動(dòng)分類差異類型，如數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)變更、數(shù)據(jù)污染等，生成可視化差異報(bào)告，直觀展示數(shù)據(jù)差異情況，并提供差異數(shù)據(jù)修復(fù)腳本生成工具，幫助快速修復(fù)數(shù)據(jù)問(wèn)題。

11、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，使用sql查詢語(yǔ)句，從源庫(kù)和目標(biāo)庫(kù)中提取表結(jié)構(gòu)、字段類型、約束條件等元數(shù)據(jù)，并采用自動(dòng)化腳本，對(duì)源庫(kù)和目標(biāo)庫(kù)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描和比對(duì)，具體如下：

12、1）表結(jié)構(gòu)比對(duì)

13、比對(duì)項(xiàng)：表基礎(chǔ)屬性、表分區(qū)信息；

14、所述表基礎(chǔ)屬性包括：表名、存儲(chǔ)引擎（innodb/myisam等）、字符集和排序規(guī)則（utf8mb4_general_ci等）、表注釋、行格式（compact/dynamic）、自增起始值；

15、所述表分區(qū)信息包括：分區(qū)鍵、分區(qū)類型（range/list/hash）、分區(qū)數(shù)量、子分區(qū)定義；

16、2）字段類型比對(duì)

17、比對(duì)維度：基礎(chǔ)類型、擴(kuò)展屬性、默認(rèn)值；

18、所述基礎(chǔ)類型包括：數(shù)據(jù)類型（int/varchar/date等）、長(zhǎng)度/精度（char(10)?vschar(20)）、符號(hào)屬性（unsigned）；

19、所述擴(kuò)展屬性包括：是否允許null、自增屬性（auto_increment）、虛擬列（generated?always?as）、字段注釋；

20、所述默認(rèn)值包括：靜態(tài)值（如default?0）、?函數(shù)調(diào)用（default?current_timestamp）、表達(dá)式；

21、3）約束條件比對(duì)

22、約束類型：主鍵、外鍵、唯一鍵、check約束、非空約束；

23、所述主鍵包括：約束名稱、包含字段（順序敏感）、聚集索引屬性（clustered/nonclustered）；

24、所述外鍵包括：關(guān)聯(lián)表和字段、更新/刪除規(guī)則（cascade/set?null/restrict）、約束名稱；

25、所述唯一鍵包括：字段組合（順序不敏感）、約束名稱、過(guò)濾條件（where子句）；

26、所述check約束包括：條件表達(dá)式（需標(biāo)準(zhǔn)化空格和大小寫）、約束名稱；

27、所述非空約束包括：字段級(jí)別的not?null聲明。

28、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象完整性驗(yàn)證的流程如下：

29、驗(yàn)證索引：檢查源庫(kù)中的索引是否在目標(biāo)庫(kù)中正確創(chuàng)建，并使用數(shù)據(jù)庫(kù)自帶的索引驗(yàn)證工具或第三方工具驗(yàn)證索引的類型、列順序、唯一性等是否與源庫(kù)一致；

30、驗(yàn)證觸發(fā)：對(duì)比源庫(kù)和目標(biāo)庫(kù)中的觸發(fā)器定義，檢查觸發(fā)器的觸發(fā)事件、觸發(fā)時(shí)間、觸發(fā)動(dòng)作等是否相同，并在目標(biāo)庫(kù)中模擬觸發(fā)條件，驗(yàn)證觸發(fā)器的執(zhí)行結(jié)果是否與源庫(kù)一致；

31、驗(yàn)證存儲(chǔ)過(guò)程：對(duì)比源庫(kù)和目標(biāo)庫(kù)中的存儲(chǔ)過(guò)程定義，檢查存儲(chǔ)過(guò)程的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、邏輯處理等是否一致，并在目標(biāo)庫(kù)中執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程，驗(yàn)證其執(zhí)行結(jié)果是否與源庫(kù)相同。

32、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，抽樣統(tǒng)計(jì)的具體操作：通過(guò)將數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的關(guān)鍵特征（如某個(gè)關(guān)鍵字段值）轉(zhuǎn)換為哈希值，得到哈希值集合，然后對(duì)哈希值集合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如計(jì)算哈希值的頻率分布、唯一值數(shù)量等，以快速判斷數(shù)據(jù)集的相似性和記錄數(shù)一致性。

33、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，統(tǒng)計(jì)特征對(duì)比具體包括：

34、數(shù)值分布對(duì)比：通過(guò)繪制直方圖、箱線圖等統(tǒng)計(jì)圖表，對(duì)比不同數(shù)據(jù)集中關(guān)鍵字段的數(shù)值分布，直觀發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集的相似性和差異性；

35、唯一值數(shù)量對(duì)比：計(jì)算并對(duì)比不同數(shù)據(jù)集中關(guān)鍵字段的唯一值數(shù)量，評(píng)估數(shù)據(jù)集的多樣性和重復(fù)性，且唯一值數(shù)量差異越大，數(shù)據(jù)集之間差異越大。

36、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，布隆過(guò)濾器識(shí)別差異數(shù)據(jù)集的流程：為每個(gè)數(shù)據(jù)集構(gòu)建一個(gè)布隆過(guò)濾器，將數(shù)據(jù)集中的關(guān)鍵字段值添加到布隆過(guò)濾器中，通過(guò)對(duì)比不同數(shù)據(jù)集的布隆過(guò)濾器，快速識(shí)別出可能存在差異的數(shù)據(jù)集，即某個(gè)元素在一個(gè)數(shù)據(jù)集的布隆過(guò)濾器中不存在，但在另一個(gè)數(shù)據(jù)集的布隆過(guò)濾器中存在，則認(rèn)定這兩個(gè)數(shù)據(jù)集存在差異；

37、所述布隆過(guò)濾器通過(guò)多個(gè)哈希函數(shù)將元素映射到位數(shù)組中，若某個(gè)元素存在于集合中，則它對(duì)應(yīng)的所有哈希值在位數(shù)組中都應(yīng)該被設(shè)置為1；在查詢時(shí)，只需檢查所有哈希值是否都為1即可。

38、進(jìn)一步的，所述步驟s3包括以下子步驟：

39、s31、任務(wù)劃分：將識(shí)別出的差異數(shù)據(jù)集按照某種邏輯（如數(shù)據(jù)量、表結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)性等）劃分為多個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)包含一部分差異數(shù)據(jù)的比對(duì)工作；

40、s32、線程/進(jìn)程分配：為每個(gè)子任務(wù)分配一個(gè)獨(dú)立的線程或進(jìn)程進(jìn)行比對(duì)，在實(shí)際操作時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)資源和比對(duì)任務(wù)的復(fù)雜程度動(dòng)態(tài)調(diào)整并行度（即線程/進(jìn)程的數(shù)量），在資源充足的情況下，增加并行度以提高比對(duì)速度，在資源受限時(shí)，減少并行度以避免系統(tǒng)過(guò)載；

41、s33、數(shù)據(jù)讀?。好總€(gè)線程/進(jìn)程從差異數(shù)據(jù)集中讀取自己負(fù)責(zé)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，具體采用分頁(yè)讀取、批量處理等方式進(jìn)行讀?。?/p>

42、s34、比對(duì)邏輯：對(duì)讀取的每條記錄，按照預(yù)設(shè)的比對(duì)規(guī)則（如字段值相等性、業(yè)務(wù)規(guī)則一致性等）進(jìn)行精確比對(duì)，并在比對(duì)過(guò)程中記錄差異信息，如差異類型、差異位置、差異值等；

43、s35、結(jié)果匯總：各線程/進(jìn)程將比對(duì)結(jié)果匯總到主線程。

44、進(jìn)一步的，所述多線程/多進(jìn)程環(huán)境下，確保對(duì)共享資源（如數(shù)據(jù)庫(kù)連接、內(nèi)存數(shù)據(jù)等）的訪問(wèn)安全，使用鎖、信號(hào)量等同步機(jī)制來(lái)避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和死鎖問(wèn)題，操作流程：

45、1）識(shí)別共享資源和臨界區(qū)：明確被多個(gè)線程或進(jìn)程共享的資源，如內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件、i/o設(shè)備等，并識(shí)別訪問(wèn)這些共享資源的代碼段，這些代碼段被稱為臨界區(qū)，且臨界區(qū)內(nèi)的代碼執(zhí)行時(shí)，需要確保沒(méi)有其他線程或進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)相同的共享資源；

46、2）選擇同步原語(yǔ)：

47、互斥鎖：用于保護(hù)臨界區(qū)，確保同一時(shí)間只有一個(gè)線程或進(jìn)程能夠訪問(wèn)共享資源，適用于簡(jiǎn)單的互斥場(chǎng)景；

48、信號(hào)量：提供靈活的計(jì)數(shù)機(jī)制，用于控制對(duì)共享資源的并發(fā)訪問(wèn)數(shù)量，不僅可用于互斥，還可用于線程間的同步；

49、條件變量：用于線程間的協(xié)調(diào)，允許線程在特定條件不滿足時(shí)進(jìn)入等待狀態(tài)，直到其他線程通知條件已經(jīng)滿足，通常與互斥鎖配合使用；

50、讀寫鎖：允許多個(gè)線程同時(shí)讀取共享資源，但只允許一個(gè)線程寫入共享資源，適用于讀操作頻繁、寫操作較少的場(chǎng)景；

51、3）實(shí)現(xiàn)同步機(jī)制：在進(jìn)入臨界區(qū)之前，線程或進(jìn)程獲取相應(yīng)的鎖或信號(hào)量，若鎖或信號(hào)量不可用，則陷入等待狀態(tài)（為鎖或信號(hào)量的等待設(shè)置超時(shí)時(shí)間，如果等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則自動(dòng)釋放鎖或信號(hào)量并中斷等待流程），在持有鎖或信號(hào)量的情況下，則安全訪問(wèn)共享資源，且線程或進(jìn)程在訪問(wèn)完成后，釋放鎖或信號(hào)量，以便其他線程或進(jìn)程能夠訪問(wèn)共享資源。

52、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，差異報(bào)告具體包括：

53、差異概覽：差異表數(shù)量、總差異記錄數(shù)、差異類型分布（丟失/變更/污染）、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)統(tǒng)計(jì)（高/中/低）；

54、差異明細(xì)：表名、字段名、差異類型、源數(shù)據(jù)值vs目標(biāo)數(shù)據(jù)值、主鍵/唯一鍵標(biāo)識(shí)（定位差異記錄）；

55、業(yè)務(wù)影響分析：影響的核心業(yè)務(wù)指標(biāo)（如訂單金額、用戶狀態(tài)）、關(guān)聯(lián)規(guī)則違規(guī)情況（如外鍵斷裂）；

56、修復(fù)建議：自動(dòng)生成的sql修復(fù)腳本、人工復(fù)核標(biāo)記（需確認(rèn)的敏感操作）、建議執(zhí)行順序；

57、可視化圖表：差異類型餅圖、差異記錄趨勢(shì)圖（按時(shí)間分布）、表級(jí)差異熱力圖。

58、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，差異數(shù)據(jù)修復(fù)腳本生成工具執(zhí)行以下流程：

59、差異信息解析：解析差異分析報(bào)告，提取出差異數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，包括差異類型（如數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)變更、數(shù)據(jù)污染等）、差異位置（如表名、字段名、記錄id等）和差異值（如原值、新值等）；

60、修復(fù)腳本生成：根據(jù)差異信息，自動(dòng)生成相應(yīng)的sql修復(fù)腳本，例如，對(duì)于數(shù)據(jù)丟失的情況，生成insert語(yǔ)句來(lái)補(bǔ)全數(shù)據(jù)；對(duì)于數(shù)據(jù)變更的情況，生成update語(yǔ)句來(lái)更新數(shù)據(jù)；對(duì)于數(shù)據(jù)污染的情況，生成delete語(yǔ)句來(lái)清除臟數(shù)據(jù)；

61、腳本優(yōu)化：對(duì)生成的修復(fù)腳本進(jìn)行優(yōu)化處理，以確保執(zhí)行效率和準(zhǔn)確性，例如，合并多條相似的sql語(yǔ)句，減少數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)次數(shù)，使用事務(wù)控制來(lái)確保腳本執(zhí)行的原子性和一致性；

62、腳本執(zhí)行與驗(yàn)證：在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行生成的修復(fù)腳本，同時(shí)，對(duì)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)問(wèn)題得到完全修復(fù)。

63、本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)庫(kù)遷移備份后數(shù)據(jù)完整性與一致性對(duì)比方法，具備以下有益效果：

64、1、本發(fā)明采用分層驗(yàn)證策略，通過(guò)元數(shù)據(jù)一致性驗(yàn)證、統(tǒng)計(jì)特征快速比對(duì)、內(nèi)容精確對(duì)比和差異分析報(bào)告四個(gè)步驟的分層驗(yàn)證流程，大幅提高了對(duì)比效率，減少全量比對(duì)時(shí)間，且這種分層漸進(jìn)式的方法使得對(duì)比過(guò)程更加高效和精準(zhǔn)。同時(shí)，本發(fā)明還支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)間的自動(dòng)化對(duì)比，能夠跨平臺(tái)支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)間的自動(dòng)化對(duì)比，降低了技術(shù)門檻，使得不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的遷移和備份驗(yàn)證變得更加容易和可行。

65、2、本發(fā)明提供全面的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證，不僅驗(yàn)證數(shù)據(jù)的內(nèi)容，還包括數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系和業(yè)務(wù)規(guī)則的一致性驗(yàn)證，確保了數(shù)據(jù)的全面完整性和業(yè)務(wù)規(guī)則的準(zhǔn)確性，配合自動(dòng)分類差異類型，并生成可視化差異報(bào)告和修復(fù)建議，使其能夠快速定位問(wèn)題根源，幫助用戶迅速解決數(shù)據(jù)不一致或完整性破壞的問(wèn)題，更提供了差異數(shù)據(jù)修復(fù)腳本自動(dòng)生成功能，減少了人工干預(yù)需求，使得數(shù)據(jù)修復(fù)過(guò)程更加自動(dòng)化和高效，同時(shí)，生成的可視化差異報(bào)告也使得用戶能夠更直觀地了解數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果和差異情況。