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1、1 数据库原理 第九章 数据库恢复和并发控制技术第九章 数据库恢复和并发控制技术 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 第九章 数据库恢复和并发控制技术第九章 数据库恢复和并发控制技术 9.1 事务的基本概念事务的基本概念 9.2 数据库恢复概述数据库恢复概述 9.2.1 故障的种类故障的种类 9.2.2 恢复的实现技术恢复的实现技术 9.2.3 恢复策略恢复策略 9.3 并发控制并发控制 9.4 基于封锁的并发控制技术基于封锁的并发控制技术 9.5 死锁的检测、处理和防止死锁的检测、处理和防止 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
2、3 9.1 事务的基本概念事务的基本概念 一、什么是事务一、什么是事务 二、如何定义事务二、如何定义事务 三、事务的特性三、事务的特性 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 4 一、什么是事务一、什么是事务 事务事务(Transaction)是用户定义的一个数是用户定义的一个数 据库操作序列，这些操作据库操作序列，这些操作要么全做，要要么全做，要 么全不做么全不做，是一个不可分割的工作单位，是一个不可分割的工作单位 事务和程序是两个概念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在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL 语句，一组语句，一组SQL语句或整
3、个程序语句或整个程序 一个应用程序通常包含多个事务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事务是恢复和并发控制的基本单位 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 5 二、如何定义事务二、如何定义事务 显式定义方式显式定义方式 BEGIN TRANSACTION BEGIN TRANSACTION SQL 语句语句1SQL 语句语句1 SQL 语句语句2 SQL 语句语句2 。 COMMIT ROLLBACK 隐隐式方式式方式 当当用户用户没有没有显式显式地地定义事务定义事务时时，DBMS按缺省按缺省 规规定定自动划自动划分事务分事务 PDF 文件使
4、用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 6 事务结束事务结束 COMMIT 事务事务正正常常结束结束 提交提交事务的事务的所有所有操作操作（读（读+更新）更新） 事务中事务中所有对所有对数据库的数据库的更新永久生效更新永久生效 ROLLBACK 事务事务异异常常终终止止 事务事务运行运行的的过过程中发程中发生了生了故障，不故障，不能继续执行能继续执行 回滚回滚事务的事务的所有更新所有更新操作操作 事务事务滚回到开始时滚回到开始时的的状态状态 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 7 三、事务的特性三、事务的特性(ACID特性特性) 事务的事务的ACID特
5、性特性： 原子原子性性（Atomicity） 一一致致性性（Consistency） 隔离隔离性性（Isolation） 持续持续性性（Durability ） PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 8 1. 原子性原子性 事务是数据库的事务是数据库的逻辑逻辑工作单位工作单位 事务中包事务中包括括的的诸诸操作要么操作要么都都做，要么做，要么都都不做不做 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 9 2. 一致性一致性 事务事务执行执行的的结果必须结果必须是是使使数据库数据库从从一个一个 一一致致性性状态变到另状态变到另一个一一个一致致性性状态
6、状态 一一致致性性状态：状态：数据库中数据库中只只包含包含成功成功事务事务 提交提交的的结果结果 不一不一致状态：致状态：数据库中包含数据库中包含失败失败事务的事务的 结果结果 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 10 一致性与原子性一致性与原子性 银行转帐：从帐号银行转帐：从帐号A中中取出取出一一万元万元，存入帐号存入帐号B。 定义一个事务，定义一个事务，该该事务包事务包括括两个操作两个操作 这两个操作要么全做，要么全不做这两个操作要么全做，要么全不做 全做或全做或者者全不做，数据库全不做，数据库都都处于一处于一致致性性状态。状态。 如如果只果只做一个操作，数据
7、库做一个操作，数据库就就处于不一处于不一致致性性状态。状态。 B=B+1 A=A-1 BA PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 11 3. 隔离性隔离性 对对并发并发执行而言执行而言,一个事务的一个事务的执行执行不不能被能被 其他其他事务事务干扰干扰.一个事务一个事务内部内部的操作的操作及使及使 用的数据用的数据对其他对其他并发事务是并发事务是隔离隔离的的. 并发并发执行执行的的各各个事务个事务之之间间不不能能互相互相干扰干扰 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 12 T1的修改被的修改被T2覆盖了！覆盖了！ 读读A=16 AA-3
8、写写回回A=13 读读A=16 AA-1 写写回回A=15 T2T1 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 13 4. 持续性持续性 持续持续性性也称也称永久永久性性（Permanence） 一个事务一一个事务一旦旦提交提交，它它对对数据库中数据的数据库中数据的改改 变就变就应应该该是是永久永久性的性的。 接下来接下来的的其他其他操作或故障不应操作或故障不应该对其执行结该对其执行结 果有果有任任何何影响影响。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 14 第九章 数据库恢复和并发控制技术第九章 数据库恢复和并发控制技术 9.1 事务的基本概
9、念事务的基本概念 9.2 数据库恢复概述数据库恢复概述 9.2.1 故障的种类故障的种类 9.2.2 恢复的实现技术恢复的实现技术 9.2.3 恢复策略恢复策略 9.3 并发控制并发控制 9.4 基于封锁的并发控制技术基于封锁的并发控制技术 9.5 死锁的检测、处理和防止死锁的检测、处理和防止 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 15 9.2 数据库恢复概述数据库恢复概述 故障是不可故障是不可避免避免的的 计算机硬件计算机硬件故障故障 系系统软件统软件和应用和应用软件软件的的错误错误 操作操作员员的的失失误误 恶意恶意的的破坏破坏 故障的故障的影响影响 运行运行事
10、务事务非非正正常中常中断断 破坏破坏数据库数据库 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 16 数据库恢复概述（续）数据库恢复概述（续） 数据库数据库管管理系理系统统对对故障的故障的对对策策 DBMS提提供供恢复恢复子子系系统统 保证保证故障发故障发生生后后，能能把把数据库中的数据数据库中的数据从从错错 误误状态状态恢复恢复到到某某种种逻辑逻辑一一致致的的状态状态 保证保证事务事务ACID 恢复技术是恢复技术是衡量衡量系系统优劣统优劣的的重重要要指标指标 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 17 第九章 数据库恢复和并发控制技术第九章 数
11、据库恢复和并发控制技术 9.1 事务的基本概念事务的基本概念 9.2 数据库恢复概述数据库恢复概述 9.2.1 故障的种类故障的种类 9.2.2 恢复的实现技术恢复的实现技术 9.2.3 恢复策略恢复策略 9.3 并发控制并发控制 9.4 基于封锁的并发控制技术基于封锁的并发控制技术 9.5 死锁的检测、处理和防止死锁的检测、处理和防止 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 18 9.2.1 故障的种类故障的种类 事务故障事务故障 系系统统故障故障 介质介质故障故障 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 19 一、事务故障一、事务故障 什
12、么是事务故障什么是事务故障 某某个事务在个事务在运行过运行过程中程中由由于种种于种种原原因未因未运行运行至至正正常常 终终止止点点就就夭折夭折了了 事务故障的常事务故障的常见见原原因因 输输入入数据数据有有误误 运运算溢算溢出出 违反违反了了某某些些完完整性整性限限制制 某某些应用程序些应用程序出出错错 并并行行事务发事务发生生死锁死锁 。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 20 事务故障的恢复事务故障的恢复 发发生生事务故障事务故障时时，夭折夭折的事务可的事务可能能已把已把 对对数据库的数据库的部部分分修改写修改写回回磁盘磁盘 事务故障的恢复事务故障的恢复：撤
13、消撤消事务事务（UNDO） 强强行回滚（行回滚（ROLLBACK）该）该事务事务 清除清除该该事务事务对对数据库的数据库的所有所有修改修改，使使得得 这个事务这个事务象根象根本本没有没有启启动过动过一一样样 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 21 9.2.1 故障的种类故障的种类 事务故障事务故障 系系统统故障故障 介质介质故障故障 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 22 二、系统故障二、系统故障 什么是系什么是系统统故障故障 整个系整个系统统的的正正常常运行运行突然突然被被破坏破坏 所有正所有正在在运行运行的事务的事务都都非非正
14、正常常终终止止 内存内存中数据库中数据库缓冲区缓冲区的的信息信息全全部部丢丢失失 外外部存部存储设备上储设备上的数据的数据未受影响未受影响 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 23 系统故障的常见原因系统故障的常见原因 操作系操作系统统或或DBMS代码代码错误错误 操作操作员员操作操作失失误误 特定类特定类型型的的硬件错误硬件错误（如如CPU故障故障） 突然突然停电停电 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 24 系统故障的恢复系统故障的恢复 清除清除尚尚未完未完成成的事务的事务对对数据库的数据库的所有所有修修 改改 系系统重统重新新启
15、启动时动时，恢复程序要，恢复程序要强强行行撤消撤消 （UNDO）所有）所有未完未完成成事务事务 将将缓冲区缓冲区中中已完已完成成事务事务提交提交的的结果结果写写入入 数据库数据库 系系统重统重新新启启动时动时，恢复程序，恢复程序需需要要重重做做 （REDO）所有）所有已已提交提交的事务的事务 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 25 9.2.1 故障的种类故障的种类 事务故障事务故障 系系统统故障故障 介质介质故障故障 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 26 三、介质故障三、介质故障 硬件硬件故障故障使存使存储储在在外外存存中的数据中的数
