【大學課件】數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)引論

1、編輯課件第四章第四章 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)引論數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)引論編輯課件編輯課件編輯課件n事務是事務是DBMSDBMS的執(zhí)行單位，由有限的數(shù)據(jù)的執(zhí)行單位，由有限的數(shù)據(jù)庫操作序列組成庫操作序列組成, ,一般要求事務具備下列一般要求事務具備下列性質(zhì)：性質(zhì)：1.1.執(zhí)行的原子性（執(zhí)行的原子性（A Atomictomic） 事務執(zhí)行時應遵守事務執(zhí)行時應遵守“要么不做，要么全做要么不做，要么全做” （nothing or allnothing or all）的原則。）的原則。編輯課件2.2.功能上的一致性功能上的一致性（Consistency） 事務的作用應使數(shù)據(jù)庫由一個事務的作用應使數(shù)據(jù)庫由一個一致狀態(tài)一致

2、狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變到另一個一致狀態(tài)。變到另一個一致狀態(tài)。（Isolation） 如果多個事務并發(fā)執(zhí)行，應像各個事務獨如果多個事務并發(fā)執(zhí)行，應像各個事務獨立執(zhí)行一樣。立執(zhí)行一樣。由由“并發(fā)控制并發(fā)控制”保證。保證。編輯課件4.4.作用的持久性作用的持久性（Durability） 一個成功執(zhí)行的事務對一個成功執(zhí)行的事務對DB的影響應是持的影響應是持久的，即使久的，即使DB因故障受到破壞，也應能恢復。因故障受到破壞，也應能恢復。這四個性質(zhì)稱為這四個性質(zhì)稱為事務的事務的ACID準則準則。 下面是一個事務的例子，它將款項由下面是一個事務的例子，它將款項由A賬賬戶撥給戶撥給B賬戶。賬戶。編輯課件示例示例BEGIN

3、 TRAN read A AAS if A 0 then /* A款不足*/ begin display “A款不足” ROLLBACK /*出口1*/ end else begin BB+S display “撥款完成” COMMIT /*出口2*/ end ROLLBACK ROLLBACK 撤銷事務的影響，撤銷事務的影響，相當于相當于“do nothingdo nothing”COMMIT COMMIT 提交，相當于提交，相當于“do alldo all”。只有在只有在COMMITCOMMIT之后，事務對數(shù)據(jù)庫之后，事務對數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的變化才對其它事務開放。產(chǎn)生的變化才對其它事務開放。（為

4、什么？）（為什么？）編輯課件 n事務的出口：事務的出口：commit commit 或或rollbackrollbackn只有在執(zhí)行只有在執(zhí)行commitcommit之后，事務對數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生之后，事務對數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生的變化才對其他事務開放。的變化才對其他事務開放。n執(zhí)行執(zhí)行commitcommit命令時，要封閉中斷，以防處理中命令時，要封閉中斷，以防處理中斷時發(fā)生故障斷時發(fā)生故障COMMIT中斷處理中斷發(fā)生故障編輯課件nDBMSDBMS進程結構的劃分主要著眼于結構合理和性進程結構的劃分主要著眼于結構合理和性能提高。能提高。n應用進程，系統(tǒng)進程（可重入）應用進程，系統(tǒng)進程（可重入）應用1系統(tǒng)應用2

5、系統(tǒng)不同重復不劃分：編輯課件編輯課件 編輯課件線程線程是現(xiàn)代是現(xiàn)代OSOS引入的概念。引入的概念。p 以線程為程序并發(fā)執(zhí)行的單位；以線程為程序并發(fā)執(zhí)行的單位；p 一個進程中可創(chuàng)建多個可以相互切換的線程；一個進程中可創(chuàng)建多個可以相互切換的線程；p 這些線程中至少有一個處于就緒狀態(tài)，進程才處這些線程中至少有一個處于就緒狀態(tài)，進程才處于就緒狀態(tài)；于就緒狀態(tài)；p 進程運行時，其中必有一個線程運行；進程運行時，其中必有一個線程運行；p 同一進程所屬的線程共享進程占用的資源，屬于同一進程所屬的線程共享進程占用的資源，屬于線程本身的專用資源很少，描述線程的狀態(tài)也比進線程本身的專用資源很少，描述線程的狀態(tài)也比

6、進程要少，因此，線程所需資源比進程少；程要少，因此，線程所需資源比進程少；p 線程的切換開銷和線程間的通信開銷小。線程的切換開銷和線程間的通信開銷小。編輯課件 單進程多線程的單進程多線程的DBMSDBMS中，系統(tǒng)中，系統(tǒng)只創(chuàng)建一個只創(chuàng)建一個DBMSDBMS進程進程（用戶接口仍然是進程）。該進程中有（用戶接口仍然是進程）。該進程中有常駐的公共服務線程和應用戶要求而創(chuàng)建的用戶常駐的公共服務線程和應用戶要求而創(chuàng)建的用戶線程。線程。 在多處理機系統(tǒng)中，引入線程，增強了進程在多處理機系統(tǒng)中，引入線程，增強了進程的可并發(fā)程度。的可并發(fā)程度。 DBMS的并發(fā)執(zhí)行從進程級改為線程級。的并發(fā)執(zhí)行從進程級改為線程

7、級。編輯課件 盡管很多現(xiàn)代盡管很多現(xiàn)代OS的核心具有線程管理的功的核心具有線程管理的功能，但對能，但對DBMS來說，還是在來說，還是在DBMS進程（進程（相相對于對于OS，是用戶進程，是用戶進程）中實現(xiàn)線程為宜。理由）中實現(xiàn)線程為宜。理由如下：如下：（1）可以按照可以按照DBMS的需要確定線程調(diào)度策略；的需要確定線程調(diào)度策略；（2）線程的切換在用戶態(tài)，不必轉(zhuǎn)入操作系統(tǒng)的線程的切換在用戶態(tài)，不必轉(zhuǎn)入操作系統(tǒng)的核心態(tài)，切換開銷??；核心態(tài)，切換開銷小；（3）可以在不支持）可以在不支持線程的操作系統(tǒng)上運行，減線程的操作系統(tǒng)上運行，減少對操作系統(tǒng)的依賴，有利于提高操作系統(tǒng)的可少對操作系統(tǒng)的依賴，有利于提

8、高操作系統(tǒng)的可移植性。移植性。編輯課件編輯課件集中式集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構 編輯課件客戶客戶/ /服務器服務器結構結構 20 20世紀世紀7070年代：微機的出現(xiàn)和迅速發(fā)展；計算機網(wǎng)年代：微機的出現(xiàn)和迅速發(fā)展；計算機網(wǎng)絡的發(fā)展和廣泛應用，改變了計算機應用系統(tǒng)的格局。絡的發(fā)展和廣泛應用，改變了計算機應用系統(tǒng)的格局。 客戶機客戶機/ /服務器是一種特殊的分布式處理系統(tǒng)。其中，服務器是一種特殊的分布式處理系統(tǒng)。其中，有一至多臺稱為客戶機的計算機和一至多臺稱為服務器有一至多臺稱為客戶機的計算機和一至多臺稱為服務器的計算機通過網(wǎng)絡聯(lián)接。的計算機通過網(wǎng)絡聯(lián)接。 可以將可以將DBMSDBMS的核

9、心部分放在服務器中，而客戶機處的核心部分放在服務器中，而客戶機處理數(shù)據(jù)庫的接口部分?？蛻魴C也可以有自己的局部理數(shù)據(jù)庫的接口部分?？蛻魴C也可以有自己的局部DBMSDBMS。編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件（1 1）客戶提供用戶接口、執(zhí)行應用程序，對服務器提）客戶提供用戶接口、執(zhí)行應用程序，對服務器提出服務請求；出服務請求；（2 2）服務器只完成客戶器委托的公共服務；）服務器只完成客戶器委托的公共服務；（3 3）服務器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡可能的少；）服務器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡可能的少；編輯課件例如，例如，MS SQL ServerMS SQL Server，OracleOracle三層結構：三層結構：表示層表示層應用層應用層DB編輯課件3.3.物理上分布、邏輯上集中的物理上分布、邏輯上集中的分布式分布式數(shù)據(jù)庫結構數(shù)據(jù)庫結構 編輯課件編輯課件4.4.物理上分布、邏輯上分