事务故障的恢复.ppt

An Introduction to Database System 第七章 第一部分 数据库恢复技术 主要内容 1 事务的基本概念 2 数据库恢复概述 3 故障的种类 4 恢复的实现技术 5 恢复策略 6 具有检查点的恢复技术 7 数据库镜像 1 事务的基本概念 1) 什么是事务 2) 如何定义事务 3) 事务的特性 1)什么是事务 事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。 事务和程序是两个概念 在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序 一个应用程序通常包含多个事务 事务是恢复和并发控制的基本单位 2)如何定义事务 显式定义方式 BEGIN TRANSACTION BEGIN TRANSACTION SQL 语句1 SQL 语句1 SQL 语句2 SQL 语句2 。。。。。 。。。。。 COMMIT ROLLBACK 隐式方式 当用户没有显式地定义事务时， DBMS按缺省规定自动划分事务 事务结束 COMMIT 事务正常结束 提交事务的所有操作（读+更新） 事务中所有对数据库的更新永久生效 ROLLBACK 事务异常终止 事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行 回滚事务的所有更新操作 事务滚回到开始时的状态 3)事务的特性(ACID特性) 事务的ACID特性： 原子性（Atomicity） 一致性（Consistency） 隔离性（Isolation） 持续性（Durability） 1. 原子性(Atomicity) 事务是数据库的逻辑工作单位 事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做 2. 一致性(Consistency) 事务执行的结果必须是使数据库从一个 一致性状态变到另一个一致性状态。 一致性状态： 数据库中只包含成功事务提交的结果 不一致状态： 数据库中包含失败事务的结果 一致性与原子性示例 银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B。 定义一个事务，该事务包括两个操作： 这两个操作要么全做，要么全不做 全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。 如果只做一个操作，数据库就处于不一致性状态。 3. 隔离性(Isolation) 对并发执行而言一个事务的执行不能被其他事务干扰。 一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的 并发执行的各个事务之间不能互相干扰 T1的修改被T2覆盖了！ 4. 持续性(Durability) 持续性也称永久性（Permanence） 一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。 接下来的其它操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。 2 数据库恢复概述 故障是不可避免的 计算机硬件故障 系统软件和应用软件的错误 操作员的失误 恶意的破坏 故障的影响 运行事务非正常中断 破坏数据库 数据库管理系统对故障的对策 DBMS提供恢复子系统 保证故障发生后，能把数据库中的数据从错误状态恢复到某种逻辑一致的状态 保证事务ACID 恢复技术是衡量系统优劣的重要指标 3 故障种类1) 事务故障 什么是事务故障 某个事务在运行过程中由于种种原因未运行至正常终止点就夭折了。 事务故障的常见原因 输入数据有误 运算溢出 违反了某些完整性限制 某些应用程序出错 并行事务发生死锁 事务故障的恢复：ROLLBACK 2) 系统故障 什么是系统故障 操作系统或DBMS代码错误 操作员操作失误 特定类型的硬件错误（如CPU故障） 突然停电等 系统故障的恢复 清除尚未完成的事务对数据库的所有修改 系统重新启动时，恢复程序要强行撤消（UNDO）所有未完成事务 将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库 系统重新启动时，恢复程序需要重做（REDO）所有已提交的事务 3)介质故障 硬件故障使存储在外存中的数据部分丢失或全部丢失 介质故障比前两类故障的可能性小得多，但破坏性大得多 介质故障恢复操作的基本原理：冗余(Redundancy) 4 恢复的实现技术 恢复机制涉及的关键问题 1. 如何建立