【大學(xué)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(wù)是事務(wù)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(wù)具備下列一般要求事務(wù)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(wù)執(zhí)行時應(yīng)遵守事務(wù)執(zhí)行時應(yīng)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(wù)的作用應(yīng)使數(shù)據(jù)庫由一個事務(wù)的作用應(yīng)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(wù)并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)像各個事務(wù)獨如果多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)像各個事務(wù)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(wù)對一個成功執(zhí)行的事務(wù)對DB的影響應(yīng)是持的影響應(yīng)是持久的，即使久的，即使DB因故障受到破壞，也應(yīng)能恢復(fù)。因故障受到破壞，也應(yīng)能恢復(fù)。這四個性質(zhì)稱為這四個性質(zhì)稱為事務(wù)的事務(wù)的ACID準則準則。 下面是一個事務(wù)的例子，它將款項由下面是一個事務(wù)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(wù)的影響，撤銷事務(wù)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(wù)對數(shù)據(jù)庫之后，事務(wù)對數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的變化才對其它事務(wù)開放。產(chǎn)生的變化才對其它事務(wù)開放。（為

4、什么？）（為什么？）編輯課件 n事務(wù)的出口：事務(wù)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(wù)對數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生之后，事務(wù)對數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生的變化才對其他事務(wù)開放。的變化才對其他事務(wù)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(jié)構(gòu)的劃分主要著眼于結(jié)構(gòu)合理和性進程結(jié)構(gòu)的劃分主要著眼于結(jié)構(gòu)合理和性能提高。能提高。n應(yīng)用進程，系統(tǒng)進程（可重入）應(yīng)用進程，系統(tǒng)進程（可重入）應(yīng)用1系統(tǒng)應(yīng)用2

5、系統(tǒng)不同重復(fù)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(wù)線程和應(yīng)用戶要求而創(chuàng)建的用戶常駐的公共服務(wù)線程和應(yīng)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?。缓诵膽B(tài)，切換開銷??；（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(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 編輯課件客戶客戶/ /服務(wù)器服務(wù)器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 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(luò)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，改變了計算機應(yīng)用系統(tǒng)的格局。絡(luò)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，改變了計算機應(yīng)用系統(tǒng)的格局。 客戶機客戶機/ /服務(wù)器是一種特殊的分布式處理系統(tǒng)。其中，服務(wù)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(wù)器有一至多臺稱為客戶機的計算機和一至多臺稱為服務(wù)器的計算機通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。的計算機通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。 可以將可以將DBMSDBMS的核

9、心部分放在服務(wù)器中，而客戶機處的核心部分放在服務(wù)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(yīng)用程序，對服務(wù)器提）客戶提供用戶接口、執(zhí)行應(yīng)用程序，對服務(wù)器提出服務(wù)請求；出服務(wù)請求；（2 2）服務(wù)器只完成客戶器委托的公共服務(wù)；）服務(wù)器只完成客戶器委托的公共服務(wù)；（3 3）服務(wù)器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡可能的少；）服務(wù)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(jié)構(gòu)：三層結(jié)構(gòu)：表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)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(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 編輯課件編輯課件4.4.物理上分布、邏輯上分