06-1数据库系统的恢复和并发控制技术概论.ppt

6 数据库保护 数据库恢复 并发控制 数据库安全性 数据库完整性 事务：是一个不可分割的操作序列，该操作序列要么全做，要么全不做。 强调：事务和程序是两个概念。 一个程序中可以包含多个事务。 事务是恢复和并发控制的基本单位 隐式控制：由DBMS按缺省规定自动划分。 显式控制： BEGIN TRANSACTION [事务开始] COMMIT [事务提交，重新改写数据库] ROLLBACK [事务提交，发生错误撤消] BEGIN TRANSACTION DELETE FROM S WHERE S#=‘10002’ DELETE FROM SC WHERE S#=‘10002’ ROLLBACK 1、原子性（Atomicity） 事务是不可分割的工作单位 2、一致性（Consistency） 事务提交后，数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 3、隔离性（Isolation） 在事务完成之前，它对数据库产生的结果不能被其它事务引用。 4、持续性（Durability） 一旦事务执行成功(提交)，其对数据库产生的效果永久有效。 数据库的恢复： 把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。 1．事务故障 是事务内部的故障。 预期故障： 通过在程序中加判断条件来实现 非预期的故障： 如由于死锁而被迫撤销的事务等 2．系统故障 （需要系统重新启动） 原因：硬件错误、操作系统故障、DBMS代码错误、突然停电等。 特点：故障影响正在运行的所有事务，但不破坏数据库。可能会造成数据库中数据的不一致性。其原因： 故障发生时，尚未完成的事务的结果可能已送入到物理数据库。 故障发生时，有些已完成的事务所做的数据更改还在缓冲区中，尚未写到物理数据库中。 3．介质故障 是指存储数据库的磁盘发生故障。 原因：可能是磁盘损坏、磁头碰撞、瞬时强磁场干扰等。 特点：使数据库受到破环。虽然可能性小，但破坏性最大。 两个关键问题： 1 如何建立冗余数据 2 如何利用这些冗余数据实施数据库恢复 1、数据转储 转储：定期将DB复制到其它外存保存（副本） 1、转储类型 静态转储：在系统空闲的时候进行，转储期间不允许对数据库进行操作。 优点：简单、保证副本和数据库数据的一致性。 缺点：需等待。 动态转储：转储期间允许对数据库进行操作。 优点：效率高。 缺点：不能保证副本和数据库数据的一致性。 2、转储方式 海量转储：每次转储数据库中的全部数据 增量转储：每次转储上一次转储后更新过的数据 3、数据库镜像：自动将数据库中的全部数据或关键数据复制到另外一张盘上。 2、日志文件 1、内容 事务标识（标明是哪个事务） 操作类型及对象（插入、删除、修改，记录内部标识） 更新前后的值 2、作用： 用于数据库恢复 3、登记要求 按时间次序 先写日志文件，后写数据库。 1、事务故障的恢复 恢复策略：反向扫描日志文件，将日志中更新前的数据写回到数据库中，直至事务的开始标志。 2、系统故障的恢复 恢复策略：撤销故障发生时未完成的事务，重做已完成的事务。 方法：扫描日志文件；找出故障发生前提交的事务，让该事务重做（REDO）；找出故障发生前未提交的事务，让其撤销（UNDO）。 例：银行中,C账户上原有存款500元，现有两位顾客同时给此账户存款，分别运行下面两个事务： T1：READ(C), C=C+100，WRITE(C)； T2：READ(C), C=C+200，WRITE(C)； 运行过程可能如下： （1）先执行事务T1，然后执行事务T2 （2）先执行事务T2，然后执行事务T1 （3）事务T1和事务T2并发执行 封锁 *排它锁（写锁，简称X锁） *共享锁（读锁，简称S锁） 封锁协议 1、封锁： 就是事务T在对数据进行操作之前，先向系统申请对其进行加锁，此时不允许其它事务更新该数据，直到事务T释放该数据上的锁。 2、封锁的类型 排它锁（又称写锁，简称X锁） 若事务T对数据对象A加上X锁，则其它事务不能在A上加任何类型的锁，此时，只允许事务T读取和修改A，直到T释放A上的锁。 共享锁（又称读锁，简称S锁） 若事务T对数据对象A加上S锁，则其它事务也可在A上加S锁，但不能加X锁，事务T和其它事务只能读取A，但不能修改A。 3、封锁协议 1）一级封锁协议 事务T在修改数据A之前必须先对其加X锁，直到