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# 第二章

PPT15，元组的连串 中，数据怎么处理，上面只是说明了列的属性

PPT27 元组和连串怎么和笛卡尔积的表示相同

# 课本名词

# 数据库恢复技术

事务处理（transaction processing）

事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术

事务

begin transaction;
commit;
rollback;

原子性、一致性、隔离性、持续性（永久性） acid

一致性状态、不一致的状态

事务是恢复和并发控制的基本单位

恢复子系统是数据库管理系统的一个重要组成部分

故障的种类：

  • 事物内部的故障（预期和非预期，主要是非预期），
    • 事务没有到达 commit 或者 rollback
    • 事务撤销（UNDO）
  • 系统故障（软故障 soft crash）
    • 系统停止运转、重新启动
    • 撤销和重做（REDO）
  • 介质故障（硬故障）
  • 计算机病毒

各类故障对数据库的影响：

  • 数据库本身被破坏
  • 数据库没有被破坏，但是数据可能不正确

恢复的基本原理：冗余

建立冗余数据：

  • 数据转储
    • 后备副本（backup）/ 后援副本
    • 静态转储和动态转储（状态）
    • 日志文件（log file）
    • 海量转储和增量转储（方式）
  • 登记日志文件（logging）
    • 记录事务对数据库的更新操作
    • 格式：以记录为单位、以数据块为单位
    • 日志记录
    • 日志文件的作用
      • 事务 / 系统故障恢复
      • 动态转储
      • 静态转储
    • 原则：
      • 登记的次序为并发事务执行的时间次序
      • 先写日志文件、后写数据库

恢复策略：

  • 事务故障（撤销 UNDO）
    • 反向扫描
    • 逆操作
  • 系统故障
    • 正向扫描，得重做队列（REDO-LIST）和撤销队列（UNDO-LIST）
    • 反向扫描，撤销队列，撤销
    • 正向扫描，重做队列，重做
  • 介质故障
    • 重装数据库，重做已完成的事务（REDO+UNDO）

具有检查点的恢复技术

日志文件中增加检查点（checkpoint）记录、另外增加一个重新开始文件

P300，同一个事务可以执行多次，但是事务的标识一样么？应该是不一样的，这样才有最近一个日志记录

一个事务对应几条日志记录？

动态维护日志文件的方法：

  1. 写日志记录
  2. 写检查点记录
  3. 写数据记录
  4. 写重新开始文件

日志文件，一个事务的开始、操作和结束并不是连续地写在一起的

一段事务的 sql 语句多次执行，算作一个事务还是不同的事务，标识怎么样呢？

系统使用检查点方法进行恢复的步骤

  1. 重新开始文件、最后一个检查点记录（地址）
  2. 正在执行的事务清单 ACTIVE-LIST
  3. 正向扫描，UNDO-LIST，REDO-LIST
  4. 执行 UNDO-LIST，REDO-LIST

数据库镜像（mirror）

数据库管理系统自动保证镜像数据与主数据库的一致性

# 并发控制

多用户数据库系统

事务的串行执行

交叉并发方法（interleaved concurrendy）：单处理机的并行

多处理机：同时并发方式

事务是并发控制的基本单位

并发操作带来的数据不一致包括：

  • 丢失修改
  • 不可重复（这里断句）读（三种情况，幻影现象）
  • 读 “脏” 数据

并发控制机制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户事务的执行不受其他事务的干扰。

并发控制的主要技术：

  • 封锁 locking
  • 时间戳 timestamp
  • 乐观控制法 optimistic scheduler
  • 多版本并发控制 multi-version concurrency control， MVCC

基本的封锁类型：

  • 排他锁 exclusive locks X 锁 写锁
  • 共享锁 share locks S 锁

封锁协议 locking protocol

  • 一级封锁协议，X 锁，防止丢失修改，不能保证可重复读和不读脏数据（加锁之前其他事务读取的数据和释放锁时的数据不一样）

  • 二级封锁协议：S 锁，防止丢失修改，防止读脏数据（并不是 S 锁单独作用，修改的一方加 X 锁 -- 先执行，读的一方加 S 锁 -- 后执行，防止读脏数据），不能保证可重复读