5.7 故障恢复.pptVIP

5.7 故障恢复 5.7.1 事务管理概况 5.7.2 故障恢复导论 5.7.3 日 志 5.7.4 更新事务的执行与恢复 *Designed by Tao Hongcai 学习目的和要求 ◆ 事务管理概况 ◆ 故障恢复导论 ◆ 日志结构 ◆ 更新事务的执行与恢复 事务概念：有时，某个工作的完成要分若干步骤。只有所有步骤都成功做完，则该项工作才完成；否则，其中任一步失败，该工作亦失败。针对此类工作特点，引入“事务”（Transactoin）概念。在DBMS中，定义此类工作为事务，并保证其执行特点。 一.事务基本概念 事务的执行保证：DBMS应保证事务执行特点以及数据库的数据完整性。如果事务执行成功，DBMS应保证事务中所有步骤对数据的更新有效；若事务失败，DBMS应撤销“已执行步骤”对数据的更新。 事务典型事例：银行A、B两个帐户间的转帐工作。该工作分二步来完成，第一步，从A帐户划出X款项，第二步，向B帐户划入X款项。只有这两步都完成了，该转帐工作才完成。否则，任一步失败，则该转帐工作失败。 事务的组成及执行：事务是DBMS的最小执行单位，由有限的数据库操作序列组成，也是最小的故障恢复单位和并发控制单位。 DBMS中的事务控制： (1) 隐式的事务控制：默认情况下，DBMS一般将一个数据库操作（如一条SQL语句）当作一个事务来控制执行。 (2) 显式的事务控制：对涉及多步操作的（一般含多条SQL语句） 、有事务特点的工作，则需要人为地、显式地将这些操作“界定”组合成一个事务交DBMS控制执行。 说明：事实上，有时一条SQL语句的工作也有事务特点，例如一条删除多行数据的SQL语句。 说明：对数据库的操作必须自成/组合为一个事务单位，以事务为最小的单位执行之；在并发执行时，亦是以事务为单位进行；在事务不完整、需要恢复数据时，仍然是以事务为单位进行。 事务的地位：是DBMS中并发执行(Concurrent Execution)和故障恢复(Recovery from system failure)的基础。 有关概念： ① DB对象：程序R/W信息的单位(如页、记录等)； ② 读DB对象：从磁盘读入内存，再送程序变量中； ③ 写DB对象：修改内存中对象副本，后写入磁盘。 SYBASE/SQL SERVER提供的界定事务的常用语句： ① BEGIN { TRANSACTION | TRAN | WORK } [事务名] ② ROLLBACK { TRANSACTION | TRAN | WORK } [ 事务名] ③ COMMIT { TRANSACTION | TRAN | WORK } [事务名] ④ 修改DB对象：将DB对象从磁盘读入内存，然后修改内存中的该对象副本。 二. 事务的ACID准则 (1)原子性(Atomicity)：事务中的所有操作要么成功执行，要么都不执行(Nothing or All)。其保证由事务管理器(Transaction Manager)负责，“提交(Commit)”和“回退(Rollback)”操作是其中的关键。 ① COMMIT表明事务成功结束：告诉事务管理器事务成功完成，DB又处于一致状态，该事务的所有更新操作现可被提交或永久保留。 DBMS为保证在并发访问和故障情况下对数据的维护，要求事务有如下四个重要特征或准则(ACID)： ② ROLLBACK表明事务不成功结束：告诉事务管理器出现故障，DB可能处于不一致状态，该事务中已做的所有更新操作必须回退或撤销(Undo)。事务回退后，DB又处于一致状态。 说明： (2)一致性(Consistency)：在无其它事务并发执行时，单独运行的事务应保证DB从一个一致状态转到另一个一致状态，但事务内勿需保证一致性。该特性的一部分需由用户负责。 (4)持久性(Durability)：一旦DBMS告诉用户事务成功执行，其对数据库的影响应是持久的，即使事务导致的变化在写盘之前系统崩溃仍应如此。该特性和第一个特性由故障恢复通过日志负责。 (3)隔离性(Isolation)：DBMS为改善性能要交错执行几个事务的操作，但要求这些并发执行的事务，对用户而言象是单独执行一样。该特性由并发控制负责。 三. 事务管理的内容