华科数据库课件PPT文件格式下载.ppt
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A账号扣减1万元;
n第二步:
B账号增加1万元;
n问题:
第一步完成后,突然停电,怎么办?
n1万元消失了,找谁去喊冤?
A=A-1BB=B+1A数据库技术与应用4最后账上只有最后账上只有14万!
苍天呀!
大地呀!
万!
同时,老婆在商场逛街,消费了2万元读A=余额16万14万16万2万写回数据库A=14张三辛苦打工,挣了3万元,存入银行;
A=余额16万19万16万+3万写入数据库A=19张三老婆张三数据库技术与应用510.1事务的基本概念事务的基本概念一、什么是事务二、如何定义事务三、事务的特性数据库技术与应用6一、什么是事务一、什么是事务n事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做,要么全不做,是一个不可分割的工作单位n事务和程序是两个概念n在关系数据库中,一个事务可以是一条SQL语句,一组SQL语句或整个程序n一个应用程序通常包含多个事务n事务是恢复和并发控制的基本单位数据库技术与应用7二、如何定义事务二、如何定义事务n显式定义方式BEGINTRANSACTIONBEGINTRANSACTIONSQL语句1SQL语句1SQL语句2SQL语句2。
COMMITROLLBACKn隐式方式当用户没有显式地定义事务时,DBMS按缺省规定自动划分事务数据库技术与应用8事务结束事务结束COMMIT事务正常结束提交事务的所有操作(读+更新)事务中所有对数据库的更新永久生效ROLLBACK事务异常终止n事务运行的过程中发生了故障,不能继续执行回滚事务的所有更新操作n事务滚回到开始时的状态数据库技术与应用9三、事务的特性三、事务的特性(ACID特性特性)事务的ACID特性:
n原子性(Atomicity)n一致性(Consistency)n隔离性(Isolation)n持续性(Durability)数据库技术与应用101.原子性(原子性(Atomicity)n事务是数据库的逻辑工作单位n事务中包括的诸操作要么都做,要么都不做数据库技术与应用112.一致性(一致性(Consistency)事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态一致性状态:
数据库中只包含成功事务提交的结果不一致状态:
数据库中包含失败事务的结果数据库技术与应用12一一致性与原子性致性与原子性银行转帐:
从帐号A中取出一万元,存入帐号B。
n定义一个事务,该事务包括两个操作n这两个操作要么全做,要么全不做n全做或者全不做,数据库都处于一致性状态。
n如果只做一个操作,数据库就处于不一致性状态。
B=B+1A=A-1BA数据库技术与应用133.隔离性(隔离性(Isolation)对并发执行而言一个事务的执行不能被其他事务干扰n一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的n并发执行的各个事务之间不能互相干扰数据库技术与应用14T1的修改被的修改被T2覆盖了!
覆盖了!
读A=16AA-3写回A=13读A=16AA-1写回A=15T2T1数据库技术与应用154.持续性(持续性(Durability)n持续性也称永久性(Permanence)n一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。
n接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。
数据库技术与应用16事务的特性事务的特性n保证事务ACID特性是事务处理的任务n破坏事务ACID特性的因素n多个事务并行运行时,不同事务的操作交叉执行n事务在运行过程中被强行停止数据库技术与应用17第十章第十章数据库恢复技术数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8Oracle的恢复技术10.9小结数据库技术与应用1810.2数据库恢复概述数据库恢复概述n故障是不可避免的n计算机硬件故障n系统软件和应用软件的错误n操作员的失误n恶意的破坏n故障的影响n运行事务非正常中断n破坏数据库数据库技术与应用19第十章第十章数据库恢复技术数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8Oracle的恢复技术10.9小结数据库技术与应用20一、事务故障一、事务故障n什么是事务故障n某个事务在运行过程中由于种种原因未运行至正常终止点就夭折了n事务故障的常见原因n输入数据有误n运算溢出n违反了某些完整性限制n某些应用程序出错n并行事务发生死锁n数据库技术与应用21事务故障的恢复事务故障的恢复n发生事务故障时,夭折的事务可能已把对数据库的部分修改写回磁盘n事务故障的恢复:
撤消事务(UNDO)n强行回滚(ROLLBACK)该事务n清除该事务对数据库的所有修改,使得这个事务象根本没有启动过一样数据库技术与应用22二、系统故障二、系统故障n什么是系统故障n整个系统的正常运行突然被破坏n所有正在运行的事务都非正常终止n内存中数据库缓冲区的信息全部丢失n外部存储设备上的数据未受影响数据库技术与应用23系统故障的常见原因系统故障的常见原因n操作系统或DBMS代码错误n操作员操作失误n特定类型的硬件错误(如CPU故障)n突然停电数据库技术与应用24系统故障的恢复系统故障的恢复n清除尚未完成的事务对数据库的所有修改n系统重新启动时,恢复程序要强行撤消(UNDO)所有未完成事务n将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库n系统重新启动时,恢复程序需要重做(REDO)所有已提交的事务数据库技术与应用2510.3故障的种类故障的种类n事务故障n系统故障n介质故障数据库技术与应用26三、介质故障三、介质故障n硬件故障使存储在外存中的数据部分丢失或全部丢失n介质故障比前两类故障的可能性小得多,但破坏性大得多数据库技术与应用27介质故障的常见原因介质故障的常见原因n硬件故障n磁盘损坏n磁头碰撞n操作系统的某种潜在错误n瞬时强磁场干扰数据库技术与应用28介质故障的恢复介质故障的恢复n装入数据库发生介质故障前某个时刻的数据副本n重做自此时始的所有成功事务,将这些事务已提交的结果重新记入数据库数据库技术与应用29恢复操作的基本原理恢复操作的基本原理n恢复操作的基本原理:
冗余n利用存储在系统其它地方的冗余数据来重建数据库中已被破坏或不正确的那部分数据n恢复的实现技术:
复杂n一个大型数据库产品,恢复子系统的代码要占全部代码的10%以上数据库技术与应用30第十章第十章数据库恢复技术数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8Oracle的恢复技术10.9小结数据库技术与应用3110.4恢复的实现技术恢复的实现技术恢复机制涉及的关键问题1.如何建立冗余数据n数据转储(backup)n日志文件(logging)2.如何利用这些冗余数据实施数据库恢复数据库技术与应用32日志文件的内容日志文件的内容1.什么是日志文件日志文件(log)是用来记录事务对数据库的更新操作的文件2.日志文件的格式以记录为单位的日志文件以数据块为单位的日志文件数据库技术与应用33日志文件的内容(续)日志文件的内容(续)3.日志文件内容n各个事务的开始标记(BEGINTRANSACTION)n各个事务的结束标记(COMMIT或ROLLBACK)n各个事务的所有更新操作n与事务有关的内部更新操作数据库技术与应用3410.4.1数据转储数据转储一、什么是转储二、转储的用途三、转储方法数据库技术与应用35一、什么是转储一、什么是转储n转储是指DBA将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。
n这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。
数据库技术与应用36转储转储故障发生点故障发生点转储转储运行事务运行事务正常运行正常运行TaTaTbTbTfTf重装后备副本重装后备副本重新运行事务重新运行事务恢复恢复数据库技术与应用37三、转储方法三、转储方法1静态转储与动态转储2海量转储与增量转储3转储方法小结数据库技术与应用381静态转储静态转储n在系统中无运行事务时进行转储n转储开始时数据库处于一致性状态n转储期间不允许对数据库的任何存取、修改活动n优点:
实现简单n缺点:
降低了数据库的可用性n转储必须等用户事务结束n新的事务必须等转储结束数据库技术与应用39利用静态转储副本进行恢复利用静态转储副本进行恢复故障发生点故障发生点静态静态转储转储运行事务运行事务正常运行正常运行TaTaTbTbTfTf重装后备副本重装后备副本恢复恢复数据库技术与应用40动态转储动态转储n转储操作与用户事务并发进行n转储期间允许对数据库进行存取或修改n优点n不用等待正在运行的用户事务结束n不会影响新事务的运行n动态转储的缺点n不能保证副本中的数据正确有效数据库技术与应用41动态转储动态转储n利用动态转储得到的副本进行故障恢复n需要把动态转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来,建立日志文件n后备副本加上日志文件才能把数据库恢复到某一时刻的正确状态数据库技术与应用42利用动态转储副本进行恢复利用动态转储副本进行恢复运运行行事事务务故障发生点故障发生点动态动态转储转储运行事务运行事务正常运行正常运行TaTaTbTbTfTf重装后备副本重装后备副本利用日志文件恢复利用日志文件恢复恢复恢复数据库技术与应用43利用动态转储副本进行恢复利用动态转储副本进行恢复TaTaTbTbTfTf动态动态转储转储运行事务运行事务故障发生点故障发生点正常运行正常运行登记日志文件登记日志文件登记新日志文件登记新日志文件转储日志文件转储日志文件重装后备副本,然后利用转储的日志文件恢复重装后备副本,然后利用转储的日志文件恢复恢复到一恢复到一致性状态致性状态数据库技术与应用442海量转储与增量转储海量转储与增量转储n海量转储:
每次转储全部数据库n增量转储:
只转储上次转储后更新过的数据n海量转储与增量转储比较n从恢复角度看,使用海量转储得到的后备副本进行恢复往往更方便n但如果数据库很大,事务处理又十分频繁,则增量转储方式更实用更有效数据库技术与应用453转储方法小结转储方法小结n转储方法分类转储状态转储状态动态转储动态转储静态转储静态转储转储转储方式方式海量转储海量转储动态海量转储动态海量转储静态海量转储静态海量转储增量转储增量转储动态增量转储动态增量转储静态增量转储静态增量转储数据库技术与应用46转储策略转储策略n应定期进行数据转储,制作后备副本。
n但转储又是十分耗费时间和资源的,不能频繁进行。
nDBA应该根据数据库使用情况确定适当的转储周期和转储方法。
例:
n每天晚上进行动态增量转储n每周进行一次动态海量转储n每月进行一次静态海量转储数据库技术与应用4710.4恢复的实现技术恢复的实现技术10.4.1数据转储10.4.2登记日志文件数据库技术与应用48数据库系统概论数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十一章第十一章并发控
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