第7章 系统实现技术201006.pptVIP

第七章 系统实现技术 本章重要概念（一） （1）事务的定义，COMMIT和ROLLBACK的语义，事务的ACID性质，事务的状态变迁图。 （2）存储器类型，稳定存储器的实现，数据传送过程。 （3）恢复的定义、基本原则和实现方法，故障的类型，检查点技术，REDO和UNDO操作，运行记录优先原则。 本章重要概念（二） （4）并发操作带来的三个问题，X锁、PX协议、PXC协议，S锁、PS协议、PSC协议，活锁、饿死和死锁，并发调度，串行调度，并发调度的可串行化，两段封锁法，SQL中事务的存取模式和隔离级别。 （5）完整性的定义，完整性子系统的功能，完整性规则的组成。SQL中的三大类完整性约束，SQL3中的触发器技术。 （6）安全性的定义、级别，权限，SQL中的安全性机制，几种常用的安全性措施，自然环境的安全性。 主要内容和学习 e3 7.1 事务 （综合应用） 7.2 数据库的恢复 （理解） 7.3 数据库的并发控制 （理解） 7.4 数据库的完整性（理解） 7.5 数据库的安全性（理解） 7.6小结 事务 定义 事务(transaction)是构成单一逻辑工作单元的操作集合。 性质 原子性(Atomicity):事务是一个不可分割的工作单元 一致性(Consistency) :即数据不会应事务的执行而遭受破坏 隔离性(Isolation) :在多个事务并发执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时的结果一样 持久性(Durability) :一个事务一旦完成全部操作后，它对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中 事务的性质——原子性 事务中的操作，要么全做成，要么都不做 事务是不可拆分的 事务必须以 Commit/Rollback 结束 由DBMS的事务管理子系统完成。 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 事务的性质——一致性 独立运行的事务，必须保证保持数据库的一致状态 即数据不会因为事务的执行而遭到破坏。 数据库的一致性状态由编写事务程序的程序员来负责，也可以由系统测试完整性约束自动完成。 由DBMS的完整性子系统完成。 事务的性质——隔离性 系统必须保证事务不受其它并发执行事务的影响。 多个并发事务之间不能相互干扰 并发不影响事务的执行 隔离性通过并发控制子系统实现。 事务的性质——持久性 一旦事务成功完成（Commit），它对数据库的更新应该是持久的 即使在写入磁盘之前，系统发生故障 在下次启动之后，也应保障数据更新的有效 持久性通过恢复管理子系统实现。 7.1.2 事务的性质 对数据库的访问是建立在读和写两个操作的基础上。 read(X)：从数据库传送数据项X到事务的工作区中。 write(X)：从事务的工作区中将数据项X写回数据库。 例子：事务及其性质 问题：设银行数据库中有一转账事务T，从账号A转一笔款子（$50）到账号B。 相应的事务： T：read（A）； A:=A–50； write（A）； read（B）； B:=B + 50； write（B）. 原子性（A,B同时被修改或同时保持原值） 一致性（A+B的值不变） 隔离性 持久性 7.1.2 事务的状态变迁图 主要内容和学习 7.1 事务 （综合应用） 7.2 数据库的恢复 （理解） 7.3 数据库的并发控制 （理解） 7.4 数据库的完整性（理解） 7.5 数据库的安全性（理解） 小结 可恢复性 定义： 可恢复性：系统能把数据库从被破坏、不正确的状态恢复到最近一个正确的状态，DBMS的这种能力称为数据库的可恢复性。 存储器类型 易失性存储器（volatile storage） 内存、cache存储器 非易失性存储器（nonvolatile storage） 磁盘和磁带 稳定存储器（stable storage） 这是一个理论上的概念。存储在稳定存储器中的信息是决不会丢失的。 7.3.1存储器类型 稳定存储器的实现 数据备份 数据银行 数据访问 数据访问：块和块的操作 块、物理块和缓冲块 块的操作 input（A）：把物理块A的内容传送到内存的缓冲块中。 Output（B）：把缓冲块B的内容传送到磁盘中恰当的物理块中 数据访问 故障类型和恢复方法 （1）事务故障 非预期的事务故障 事务由于某些内部条件无法继续正常执行 如：非法输入、找不到数据、运算溢出等 可预期的事务故障 应用程序可以发现的事务故障如存款透支 该事务可