PowerShell应用之批量还原数据库(支持完整，差异，事务日志)

开始

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直接切入主题，今天我们继续来描述PowerShell的一个应用，实现批量还原SQL Server数据库,可以支持SQL Server 2005\2008数据库。在本章中，我们将涉及到几个要点：

• Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Restore类
• System.Data.DataTable类
• PowerShell中的函数(Function)
• PowerShell命令Get-Unique

Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Restore类

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在PowerShell要实现还原SQL Server数据库，我们需要应用到Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Restore类。它为我们提供了丰富的还原数据库过程需要的各种属性和方法。首先，提供一份数据库备份文件，我们要还原它，我们需要知道备份文件的标头信息(backup header information),和备份文件里组成(数据文件&日志文件)(the database and log files contained in the backup set)

要是在SQL Server Management Studio(SSMS)里，直接可以调用Transact-SQL:

use master
go
Restore Headeronly From Disk='E:\DBBackup\myDB2008_20111107_01.trn'
Restore filelistonly From Disk='E:\DBBackup\myDB2008_20111107_01.trn'

在执行结果的第一个记录集中，我们可以找到对当前还原有用的信息，如DatabaseName,DackupType,Position,BackupStartDate。

第二个记录集，可以找出数据库myDB2008由两个数据文件”myDB2008” & “myDB20082”和一个日志文件”myDB2008_log”组成。还描述有各文件的物理存储位置，文件类型，文件ID等信息。

要是我们想在PowerShell中通过Restore类获得类似信息，需要通过Restore类提供的两个方法ReadBackupHeader 和 ReadFileList .这两个方法都是会返回一个DataTable对象。 存在着备份文件的标头信息和文件组成信息。

e.g.

$serverInstance="WINSERVER01\SQL2008DE01" 
$userName="sa"
$password="sql20081"

[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.Smo") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.ConnectionInfo") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.SmoExtended") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("System.Data") | Out-Null

$ServerConnection =new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Common.ServerConnection" $serverInstance,$userName, $password  
$Server=new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Server" $ServerConnection
$Restore=new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Restore"  

$Restore.Devices.AddDevice("E:\DBBackup\myDB2008_20111107_01.trn", [Microsoft.SqlServer.Management.Smo.DeviceType]::File)

$Read=$Restore.ReadBackupHeader($Server)
$FileRead=$Restore.ReadFileList($Server)

$Read  | Format-Table -AutoSize -Wrap -Property DatabaseName,BackupType,BackupStartDate,Position
$FileRead | Format-Table -AutoSize -Wrap -Property LogicalName,PhysicalName,Type,FileId

我们在代码中看到有一行：”$Restore.Devices.AddDevice("E:\DBBackup\myDB2008_20111107_01.trn", [Microsoft.SqlServer.Management.Smo.DeviceType]::File)”描述添加备份文件到当前的还原对象$Restore中，这样我们才可以使用方法ReadBackupHeader 和 ReadFileList读取对应的信息。如果一个文件里面含有多个备份，当我们只需要读取某一个备份文件的标头信息、文件组成信息，就要先设置$Restore的属性FileNumber。系统预设属性FileNumber为0，方法ReadBackupHeader会读取所有文件，方法ReadFileList会默认读取第1个备份的文件组成内容。

e.g.

基本了解方法Restore类中的方法ReadBackupHeader 和 ReadFileList，我们接下来的就要实现如何还原数据库，在Restore类提供有一个还原数据库的方法SqlRestore。

e.g.

$serverInstance="WINSERVER01\SQL2008DE01" 
$userName="sa"
$password="sql20081"

[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.Smo") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.ConnectionInfo") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.SmoExtended") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("System.Data") | Out-Null

$ServerConnection =new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Common.ServerConnection" $serverInstance,$userName, $password  
$Server=new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Server" $ServerConnection
$Restore=new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Restore"  

$Restore.Devices.AddDevice("E:\DBBackup\test.bak", [Microsoft.SqlServer.Management.Smo.DeviceType]::File)

$Restore.Database="test"
$Restore.FileNumber=1
$Restore.ReplaceDatabase=$true
$Restore.Script($Server)
$Restore.SqlRestore($Server)

调用方法SqlRestore的时候，我们需要先设置对象$Restore的一些属性，如，

$Restore.Database="test" #数据库名
$Restore.FileNumber=1 #备份文件编号，当一个备份文件包含多个备份的时候，需要设置哪一个文件编号，不然系统会默认还原文件编号为1的备份。
$Restore.ReplaceDatabase=$true #是否覆盖现有数据库

代码$Restore.Script($Server)，只是显示出还原的Transact-SQL语句。当然还有其他的属性，如

$Restore.Action 描述还原的是数据库还是日志，默认是数据库.

$Restore.KeepReplication 描述是否保留复制设置。默认保留。

$Restore.NoRecovery 描述指定不发生回滚。从而使前滚按顺序在下一条语句中继续进行。如，当还原(完整+差异) 或还原(完整+事务日志)，需要设置。

有些时候我们还原数据库，碰到一些应用程序正在使用要还原的数据库。那么我们需要先终止对应的进程，不然还原会报错。在Restore类没有提供终止进程的方法，需要借助Server类的方法KillAllProcesses来删除某一数据库的所有进程。

e.g.

$Server.KillAllProcesses($Restore.Database)

System.Data.DataTable类

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在前面我們說到Restore类的方法ReadBackupHeader 和 ReadFileList能返回一個DataTable对象，我们在后面的例子中会使用到DataTable对象，来存储备份的标头信息和文件组成信息。

e.g.

[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("System.Data") | Out-Null

$ReadBackupHeader=New-Object "System.Data.DataTable"
$ReadBackupHeader.Columns.Add("DatabaseName","String") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("BackupType","Int16") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("BackupStartDate","DateTime") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("BakFile","String") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("NoRecovery","Boolean") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("Position","Int16") |Out-Null


$ReadFileList=New-Object "System.Data.DataTable"
$ReadFileList.Columns.Add("DatabaseName","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("LogicalName","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("PhysicalName","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("Type","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("FileId","Int16") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("BakFile","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("FileNumber","Int16") |Out-Null

定义$ReadBackupHeaderd对象來存储Restore类的方法ReadBackupHeader返回的结果集。定义$ReadFileList对象來存储Restore类的方法ReadFileList返回的结果集。后面的实际例子我们还将应用到增加和删除行的方法.

#增加行
$newRow=$ReadBackupHeader.NewRow()
$newRow["DatabaseName"]="myDB"
$newRow["BackupType"]=2
$newRow["BackupStartDate"]="2011-11-8"
$newRow["BakFile"]=""
$newRow["NoRecovery"]=$true
$newRow["Position"]=1
$ReadBackupHeader.Rows.Add($newRow)
$ReadBackupHeader.AcceptChanges()

#显示行
$ReadBackupHeader | Format-Table -AutoSize -Wrap

#刪除行
$ReadBackupHeader.Rows[0].Delete()
$ReadBackupHeader.AcceptChanges()

#显示行
$ReadBackupHeader | Format-Table -AutoSize -Wrap

代码中有两行“$ReadBackupHeader.AcceptChanges()”描述结束编辑状态。

提示，引用MSDN对AcceptChanges方法的描述：在调用 AcceptChanges 时，EndEdit 方法被隐式调用，以便终止任何编辑。 如果行的 RowState 原来是“Added”或“Modified”，则 RowState 将变成“Unchanged”。 如果 RowState 是“删除”，则该行将被移除。

PowerShell中的函数(Function)

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在本章中將應用到PowerShell中的Function。这里将应用到两种用法：

function <名称> {

begin {<处理语句列表>}

process {<处理语句列表>}

end {<处理语句列表>}

}

e.g.

$DBList="DBA,DBB,DBC"

Function CheckDB
{
    Param([String]$DBvar)
    
    Begin 
    {
        [Boolean]$CheckResult=$false
    }
    Process
    {
        If($DBList -eq "")
        {
            $CheckResult=$true
        }
        Else
        {
            Foreach($x In $DBList.Split(","))
            {
                If($x -eq $DBvar)
                {
                    $CheckResult=$true
                    Break
                }
            }
        }
    }
    End
    {
        Return $CheckResult
    }
}

CheckDB 'A'

函数checkDB，主要是检查输入的$DBvar 是否在清单$DBList中。存在的时候返回True，不存在的時候返回False,有一種特殊的需求就是當$DBList為””的時候。后面的实际例子将会应用到这个函数。

函数的另外一种简单应用就是，不含Begin{},Process{},End{}部份，如

function <name> {

param ([type]$parameter1[,[type]$parameter2])

<statement list>

}

Function fn_UpdateRow
{
    Param([string]$DatabaseName,[int32]$row)
    $ReadBackupHeader.Rows[$row]["DatabaseName"]=$DatabaseName
    $ReadBackupHeader.AcceptChanges()
}
$ReadBackupHeader | Format-Table -AutoSize -Wrap

fn_UpdateRow -DatabaseName "Test" -row 0 
$ReadBackupHeader | Format-Table -AutoSize -Wrap

这里定义一函数fn_UpdateRow实现更新DataTable对象$ReadBackupHeader中的”DatabaseName”值。这里函数只作为处理过程，不返回任何值。

PowerShell命令Get-Unique

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前面，我们使用DataTable对象$ReadBackupHeader暂存备份的标头信息，当我们要还原一个目录下面的所有备份文件，会把各个数据库备份的标头信息，暂存至$ReadBackupHeader中，再遍历各个数据库进行还原。这里遍历数据库过程我们将应用到命令Get-Unique，过滤掉重复的数据库名称。

e.g.

#遍历数据库    
        Foreach( $db In $(Foreach($Row In $ReadBackupHeader.rows){$Row["DatabaseName"]}) | Sort-Object | Get-Unique )
        {
               #还原数据库过程
         }

其中“$(Foreach($Row In $ReadBackupHeader.rows){$Row["DatabaseName"]})”返回的是一个Array对象。

实际例子

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<#===========================================#>
##还原数据库


$serverInstance="WINSERVER01\SQL2008DE01" 
$userName="sa"
$password="sql20081"

$Path="E:\DBBackup\"

$DBList=""
$RestorePath="E:\DATA\SQL2008DE01\"
$StopAt="2011-11-8 18:28:00" #还原到至时间点 [DateTime]

<#===========================================#>

[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.Smo") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.ConnectionInfo") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("Microsoft.SqlServer.SmoExtended") | Out-Null
[System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("System.Data") | Out-Null

$ServerConnection =new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Common.ServerConnection" $serverInstance,$userName, $password  

$ReadBackupHeader=New-Object "System.Data.DataTable"
$ReadBackupHeader.Columns.Add("DatabaseName","String") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("BackupType","Int16") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("BackupStartDate","DateTime") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("BakFile","String") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("NoRecovery","Boolean") |Out-Null
$ReadBackupHeader.Columns.Add("Position","Int16") |Out-Null


$ReadFileList=New-Object "System.Data.DataTable"
$ReadFileList.Columns.Add("DatabaseName","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("LogicalName","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("PhysicalName","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("Type","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("FileId","Int16") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("BakFile","String") |Out-Null
$ReadFileList.Columns.Add("FileNumber","Int16") |Out-Null

#--------------------------------------
#检查备份数据库清单
#--------------------------------------
Function CheckDB
{
    Param([String]$DBvar)
    
    Begin 
    {
        [Boolean]$CheckResult=$false
    }
    Process
    {
        If($DBList -eq "")
        {
            $CheckResult=$true
        }
        Else
        {
            Foreach($x In $DBList.Split(","))
            {
                If($x -eq $DBvar)
                {
                    $CheckResult=$true
                    Break
                }
            }
        }
    }
    End
    {
        Return $CheckResult
    }
}


#--------------------------------------
#还原数据库函数
#--------------------------------------
Function RestoreDB
{
    
    begin
    {
        [Boolean]$ExecResult=$False
    }
    Process
    {
                
        $rowsBackupHeader=$ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"'","BackupStartDate Asc")
        If ($rowsBackupHeader)
        {
            Foreach($rowBackupHeader In $rowsBackupHeader)
            {
                
                $File=$rowBackupHeader["BakFile"]
                $BackupType=$rowBackupHeader["BackupType"]
                $rowsFileList=$ReadFileList.Select("BakFile='"+$File+"' And FileNumber="+$rowBackupHeader["Position"])
                
                
                $Restore.Devices.Clear()
                $Restore.RelocateFiles.Clear()                
                
                $Restore.Database=$db
                $Restore.Devices.AddDevice($File, [Microsoft.SqlServer.Management.Smo.DeviceType]::File)        
                $Restore.ReplaceDatabase=$true                
                $Restore.KeepReplication=$False #不保留同步设置
                $Restore.NoRecovery=$rowBackupHeader["NoRecovery"]
                $Restore.FileNumber=$rowBackupHeader["Position"]
                
                If ($BackupType -eq 2 ) #事务日志
                {
                    $Restore.Action="Log"                    
                    $Restore.ToPointInTime=$(if($StopAt -gt $rowBackupHeader["BackupStartDate"]){$null} Else {$StopAt})
                }
                Else
                {
                    $Restore.Action="Database"
                    $Restore.ToPointInTime=$null
                }
                  
                  
                foreach($rowFileList In $rowsFileList)
                {    
                    $logicalFileName=$rowFileList["LogicalName"]            
                    If ($rowFileList.Type -eq "D")
                    {
                        $physicalFileName=$RestorePath+$logicalFileName+".mdf"
                    }
                    ElseIf ($rowFileList.Type -eq "L")
                    {
                        $physicalFileName=$RestorePath+$logicalFileName+".ldf"
                    }        
                    $Restore.RelocateFiles.Add((New-Object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.RelocateFile" $logicalFileName,$physicalFileName)) |Out-Null
                    
                }
                
                #清除正在当前数据库的进程
                $Server.KillAllProcesses($db)
                
                #执行还原动作
                $Restore.SqlRestore($Server)
                $Restore.Wait()
                Write-Host "已还原数据库. DataBase:" $DB "`t`.FileNumber=" $Restore.FileNumber "`tBakFile: " $File
                $ExecResult=$True            
            }

         }
         Else 
         {
            Write-Warning  "在数据库 $DB .没有可还原的备份文件。"
         }
                                   
    }
    End
    {
        Return $ExecResult
    }
}

#--------------------------------------
#过滤备份文件
#--------------------------------------
Function FilterDB
{
        #完整
        $tmpRows1=$ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=1 And BackupStartDate<='"+$StopAt+"'","BackupStartDate Desc")
        [DateTime]$tmpDate="1900-01-01"       
        
        if ($tmpRows1)
        {
            $tmpRow=$tmpRows1[0]
            $tmpDate=$tmpRow["BackupStartDate"]
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=1 And BakFile<>'"+$tmpRow["BakFile"]+"'"))
            {
                $row.Delete()
            }
        }
        Else
        {
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=1"))
            {
                $row.Delete()
            }
        }                
        
        
        
        #差异
        $tmpRows5=$ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=5 And BackupStartDate<='"+$StopAt+"' And BackupStartDate>'"+$tmpDate+"' ","BackupStartDate Desc")
        if ($tmpRows1 -and $tmpRows5)
        {
            $tmpRow=$tmpRows5[0]
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=5 And BakFile<>'"+$tmpRow["BakFile"]+"'"))
            {
                $row.Delete()
            }
        }
        Else
        {
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=5"))
            {
                $row.Delete()
            }
        }       
        
        
        
        #事务日志
        $tmpRows2=$ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=2 And BackupStartDate>='"+$StopAt+"'","BackupStartDate Asc")
        if ($tmpRows1 -and $tmpRows2)
        {
            
            $tmpRow=$tmpRows2[0]
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=2 And BackupStartDate>='"+$StopAt+"' And BakFile<>'"+$tmpRow["BakFile"]+"'"))
            {
                $row.Delete()
            }
        }ElseIf($tmpRows1)
        {
            
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=2 And BackupStartDate<='"+$tmpDate+"'"))
            {
                $row.Delete()
                #$ReadBackupHeader | Format-Table -AutoSize -Wrap
            }
        }
        Else
        {
            Foreach($row In $ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"' And BackupType=2"))
            {
                $row.Delete()
            }
        }
        
        #结束对DataTable的编辑
        $ReadBackupHeader.AcceptChanges()
        
        #设置NoRecovery
        $tmpRows=$ReadBackupHeader.Select("DatabaseName='"+$db+"'","BackupStartDate Desc")
        If($tmpRows)
        {$tmpRows[0]["NoRecovery"]=$false}
        
        
}


#--------------------------------------
Try
{
    $ServerConnection.Connect()
}
Catch
{
    Write-Error $_
}

if($ServerConnection.IsOpen)
{       
    
    Try
    {
        $Server=new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Server" $ServerConnection
        $Restore=new-object "Microsoft.SqlServer.Management.Smo.Restore"    
                
        $StopAt=$(If($StopAt -eq ""){"3000-12-31"}Else{[DateTime]$StopAt})
        
        $Path=$Path+$(If($($Path.Split("\"))[-1] -eq "" ){""} Else {"\"})
        
        $RestorePath=$(If($RestorePath -eq ""){$Server.Settings.DefaultFile}Else{$RestorePath}) #数据库文件默认路径(数据&日志文件同一路径)                
        $RestorePath=$RestorePath+$(If($($RestorePath.Split("\"))[-1] -eq "" ){""} Else {"\"})

        Foreach($Bak In Get-ChildItem -Path $Path | Where-Object -FilterScript {$_.Mode -eq "-a---"}) #遍历备份文件夹
        {
            $File=$Path+$Bak.Name
            $Restore.Devices.Clear()            
            $Restore.Devices.AddDevice($File, [Microsoft.SqlServer.Management.Smo.DeviceType]::File)
            $Restore.FileNumber=0
            $Read=$Restore.ReadBackupHeader($Server)
            Foreach ($row In $Read)
            {
                $newRow =$ReadBackupHeader.NewRow();
                $newRow["DatabaseName"]=$row["DatabaseName"]
                $newRow["BackupType"]=$row["BackupType"]
                $newRow["BackupStartDate"]=$row["BackupStartDate"]
                $newRow["BakFile"]=$File
                $newRow["NoRecovery"]=$true
                $newRow["Position"]=$row["Position"]
                $ReadBackupHeader.Rows.Add($newRow)

                $DBName=$row["DatabaseName"]                
                $Restore.FileNumber=$row["Position"]
                $FileRead=$Restore.ReadFileList($Server)                
                Foreach ($Filerow In $FileRead)
                {
                    $FileNewRow =$ReadFileList.NewRow();
                    $FileNewRow["DatabaseName"]=$DBName
                    $FileNewRow["LogicalName"]=$Filerow["LogicalName"]
                    $FileNewRow["PhysicalName"]=$Filerow["PhysicalName"]
                    $FileNewRow["Type"]=$Filerow["Type"]
                    $FileNewRow["FileId"]=$Filerow["FileId"]
                    $FileNewRow["BakFile"]=$File
                    $FileNewRow["FileNumber"]=$Restore.FileNumber
                    $ReadFileList.Rows.Add($FileNewRow)
                }                                              
            }                        
            
        }
        
        #结束对DataTable的编辑
        $ReadBackupHeader.AcceptChanges()
        $ReadFileList.AcceptChanges()
        
        
        #遍历数据库    
        Foreach( $db In $(Foreach($Row In $ReadBackupHeader.rows){$Row["DatabaseName"]}) | Sort-Object | Get-Unique )
        {
            If(CheckDB($db) -eq $true) #检查备份数据库清单
            {
                #过滤备份
                FilterDB                                    
            
                #还原数据库
               $Result=RestoreDB
                
            }
        }    
    }
    Catch
    {
        Write-Error $_
    }

}

上面脚本能实现的是，在一个目录下存在着各个数据库的完整、差异、事务日志备份文件，可以根据设置“还原至时间点”还原某一个时间点的数据库。支持一个备份文件包含多个备份，支持自定义还原数据库清单。以上的脚本在PowerShell 2.0 + SQL Server2005+WinXP 和PowerShell 2.0 + SQL Server2008 R2+Windows Server 2008 R2 測試通過。

小結

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本章我们描述了PowerShell2.0的一个应用，批量还原数据库，支持完整、差异、事务日志备份文件，并对其中的一些知识要点提取出来说明，让我们对PowerShell 2.0 有进一步的了解。在真实中，一些时候，特别是要在数据库后台批量处理一些任务，我们发觉PowerShell能为我们带来许多的方便。当然了，这里只是取1个批量的还原的例子，在实际的应用中，我们也许会碰到比当前例子更为复杂的情况，如页面还原、段落还原、联机还原等。可根据特定的场景，修改或编写更为复杂的脚本。