第7章数据库保护剖析.ppt

二级封锁协议 一级封锁协议加上对事务T对要读取的数据加S锁，读完后即释放S锁。 除了可以防止丢失修改外，还可以防止读“脏”数据。 但不能保证可重复读数据。 二级封锁协议示例 没有读脏数据 三级封锁协议 一级封锁协议加上事务T对要读取的数据加S锁，并直到事务结束才释放。 除了可以防止丢失修改和不读“脏”数据之外，还进一步防止了不可重复读。 三级封锁协议示例 可重复读 不同级别的封锁协议总结 7.2.4 死锁 两个事务相互等待对方先释放资源，则会造成死锁。 预防死锁的方法 一次封锁法：每个事务一次将所使用数据全部加锁。 存在的问题 降低系统并发度 难于事先精确确定封锁对象 顺序封锁法：预先对数据对象规定一个封锁顺序，所有事务都按这个顺序封锁。 存在的问题 维护成本：数据库系统中封锁的数据对象极多，并且在不断地变化。 难以实现：很难事先确定每一个事务要封锁哪些对象。 7.2.5 并发调度的可串行性 多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与按某一顺序的串行执行的结果相同，则我们称这种调度为可串行化的调度。 可串行性是并发事务正确性的准则，按这个准则，一个给定的并发调度，当且仅当它是可串行化的时，才认为是正确的调度。 可串行化调度 例：设有两个事务，分别包含下列操作： 事务T1：读B；A=B+1；写回A 事务T2：读A；B=A+1；写回B 设A、B的初值均为4， 给出对这两个事务不同的调度策略。 策略1：串行调度 策略2：并行调度 不可串行化 可串行化 7.2.6 两段锁协议 两段锁协议是实现可串行化调度的充分条件。 可以将每个事务分成两个时期：申请封锁期和释放封锁期，申请期申请要进行的封锁，释放期释放所占有的封锁。 在申请期不允许释放任何锁，在释放期不允许申请任何锁，这就是两段式封锁。 一些结论 事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是必要条件。 若并发事务都遵守两段锁协议，则对这些事务的任何并发调度策略都是可串行化的。 若并发事务的一个调度是可串行化的，不一定所有事务都符合两段锁协议。 调度示例 遵守两段锁协议 不遵守两段锁协议 7.3 数据库备份与恢复 7.3.1 数据库故障的种类 7.3.2 数据库备份 7.3.3 数据库恢复 7.3.1 数据库故障的种类 事务内部的故障 系统故障 其他故障 1. 事务内部的故障 有的是可以通过事务程序本身发现的（如转帐中的帐户余额不能小于0，若发现小于0，则可显式的回滚事务）。 有的是不能由应用程序发现的（称为非预期的故障），如： 运算溢出 并发事务发生死锁而被选中撤销该事务 违反了某些完整性限制等 事务故障仅指这类非预期的故障 2. 系统故障 系统故障是指造成系统停止运转、要重启的故障。 例如，硬件错误（CPU故障）、操作系统故障、突然停电等都是系统故障。 这样的故障会影响正在运行的所有事务，但不破坏数据库。 可能会出现两种情况： 一些未完成事务的结果可能已经送入物理数据库中，从而造成数据库可能处于不正确的状态； 有些已经提交的事务可能有一部分结果还保留在缓冲区中，尚未写到物理数据库中，这样系统故障会丢失这些事务对数据的修改，也使数据库处于不一致状态。 3. 其他故障 介质故障指外存故障，如磁盘损坏等。 这类故障会对数据库造成破坏，并影响正在操作的数据库的所有事务。 发生的可能性很小，但破坏性很大。 计算机病毒的破坏性很大，而且极易传播，它也可能对数据库造成毁灭性的破坏。 可能对数据库造成的影响： 数据库本身被破坏； 数据库本身没有被破坏，但数据可能不正确（由事务非正常终止引起） 故障小结 各类故障，对数据库的影响有两种： 一是数据库本身被破坏。 二是数据库没有被破坏，但数据可能不正确，这是由于事务的运行被非正常终止造成的。 7.3.2数据库备份 数据的恢复涉及两个关键问题： 如何建立冗余数据； 如何利用这些冗余数据实施数据库恢复。 数据备份是指定期或不定期地对数据库数据进行复制。 备份的介质可以是磁带也可以是磁盘。 备份的内容 备份数据库应备份数据库中的： 表（结构），包含系统表、用户定义的表。 数据库用户（包括用户和用户操作权）。 用户定义的数据库对象和数据库中的全部数据。 数据库日志等内容。 备份频率 确定备份频率要考虑两个因素： 存储介质出现故障或其他故障时，允许丢失的数据量的大小。 数据库的事务类型（读多还是写多）以及事故发生的频率（经常发生还是不经常发生）。 通常情况下，数据库可以每周备份一次，事务日志可以每日备份一次。 对于一些重要的联机事务处理数据库，可以每日备份，事务日志则每隔数小时备份一次。 7.3.3数据库恢复 恢复数据库是指将数据库从错误描述状态恢复到正确的描述状态（最近的正确时刻）的过程。 1．恢复策略 (1) 事务故障的