數據庫-課件第11講-事務管理

DBMS三個聯(lián)系緊密的功事務支持（保證數據庫可靠一致并發(fā)控 數據庫恢復 ,電氣學院事務的基本概事務 ,電氣學院銀行轉帳：事務T從A帳戶過戶50￥到B帳戶

A:=A–B:=B+ 原子性(Atomicity)要求 通過恢復機制 持久性(Durability)要求 通過恢復機制 ,電氣學院示例：事務特性（續(xù)

A:=A–B:=B+ 一致性(Consistency)要求：A+B在執(zhí)行事務后保持不 ,電氣學院示例：事務特性（續(xù) A:=A–B:=B+

read(A),read(B),實 T1,T2,oneby→并發(fā)控 ,電氣學院ACID屬在事務處理中，保持數據庫的完整.Consistency.事務的 Isolation.未完成事務導致的中間結果對其他事務來說不可 事務狀態(tài)/Transaction事務狀態(tài)/TransactionActivePartiallycommittedFailedAborted–事務回滾，數據庫恢復到事務開始前狀態(tài)，2重啟事務：在沒有內部邏輯錯誤條件Kill事Committed事務的狀Begin

事務的執(zhí)BEGINTRANSACTION事務通常是以BEGINTRANSACTION ,電氣學院BEGIN//讀帳戶甲的余額BALANCEBALANCE_aAMOUNT;（AMOUNT帳金額IF（BALANCE<0）PRINT‘金額不足，不能轉 {BALANCE_b=BALANCE_b+ ,電氣學院Atomicity&Durability所有更新基于數據庫的shadowcopydb_pointercopy；庫得到恢復，shadowcopy可以刪除。Atomicity&Durability（續(xù)Theshadow-database對小型數據庫(texteditors率極低:執(zhí)行一個事務需要拷貝整個數據庫事務支并發(fā)控可串行性與可恢復性 并發(fā)控制機制：加鎖協(xié)議 ,電氣學院并發(fā)執(zhí)行的必要并發(fā)控制協(xié)議–實現(xiàn) Schedules–指定了并發(fā)事務中操作順的執(zhí)行序串行調LetT1transfer$50fromAtoB,andT2transfer10%ofthebalancefromAtoB.下圖為一個串行調度serialscheduleT2跟隨各事務之間的操作沒有任何的調非串行調相同的事務，下圖為一個Schedule2Schedule1A+B (Schedule(ScheduleSchedule3無法保持A+B未執(zhí) ,電氣學院可串行基本假設：單個事務能夠保證數據庫的一致性→因此，該一個串行化的調度僅當該調度等價于一個串行調度;兩種串可串行化 視圖可串行(viewread和writeli和lj是分別對應Ti和Tj事務的兩個操作,當且僅當存在某 li=read(Q),lj= liandlj liread(Q),lj li=write(Q),lj= li=write(Q),lj= 通常,li和lj若存在 若li和lj在一個調度中連續(xù)且不 可串行化（續(xù)若調度S能夠通過一系列 操作轉換為調度S’，我們稱S 若調度S 等價于一個串行調度，我們稱S為 可串行化Example: 無法通過串行調度<T3,T4>或<T4,T3>，使用非 可串行化（續(xù)Schedule4能夠通過一系列 S和S′為一個事務集合的兩個調度，當滿足一下條件時，稱S和S′為視圖等價(viewequivalent):（Ti,Tj為事務集合中對每個數據項Q，若事務Ti在調度S中Q的初值,則在在調S’中，也必須由Ti其初值對每個數據項Q，若事務Ti在調度S中執(zhí)行read(Q)，同時該數據值經由事務Tj處理[write(Q)]，則在調度S′中，Ti同樣必須執(zhí)行經事務Tj處理后的數據值[write(Q)]；2.對每個數據項Q，在兩個調度S和S′中，執(zhí)行對Q最后寫操作write(Q)的必須是同一個事視圖等價1,2保證兩個調度相同的值→3同1,2視圖可串行化續(xù)(viewserializable); 下圖調度，同<T3,T4,T6>串行調度是視圖可串行化調 可恢復性調可恢復性調度(Recoverableschedule)：對于每一對事務TA和TB，如果TB 應該在TB之前提交自己的操作. 性的實現(xiàn)（并發(fā)控制 或視圖可串某些方法僅允許 可串行化調度,而其他方法允許非沖并發(fā)控制技在有效算法進試；另外，在調度執(zhí)行后進行樂觀方法：基于出現(xiàn)為小概率事件，因此允許事務執(zhí)行不保持同步，僅在最后事務提交時進行驗 ,電氣學院并發(fā)控制協(xié)議：加 ,電氣學院基于加鎖協(xié)議(Lock-based數據項可賦予兩種加鎖模式shared(S)共享模式，該模式下，數據項僅可讀；通基于加鎖協(xié)議(Lock-basedpatibility 有的非兼容鎖被其它事務，才能獲得加鎖權限。Exampleofatransactionperformingread(B);read(B); ConsiderthepartialT3&T4都無法完成：executing lock-S(B)causesT4towaitforT3toreleaseitslockonB,whileexecuting lock-X(A)causesT3 towaitforT4toreleaseitslockonA.這一現(xiàn)象稱為死鎖T3T4中任意一個必須回滾(rollback)所賦加的鎖解除加鎖協(xié)議的問題（續(xù)(Starvation)For該相同的事務由于死鎖總是不停的回滾，無法完通過事務備選擇為犧牲品的次數，并在該次數達回滾的事務）的策略，避免現(xiàn)象發(fā)生死鎖處理（續(xù)死鎖防止協(xié)議保證系統(tǒng)不會進入死鎖狀態(tài)，某些策略：明predeclaration）兩段鎖協(xié)議(two-phaselockingTimeout-BasedSchemes 執(zhí)行簡單；butstarvationispossible.確定一個好的等待時間比較困一個鎖管理器(LockManager)可作為單獨進程實現(xiàn)，負責 鎖管理器通過發(fā)送允許加鎖信 回復事務加鎖請（或者在碰到死鎖的情況下要求事務回滾鎖管理器 一個稱為鎖表(lock table)的數據結構，以LOCK

黑框表示獲得的鎖，白框表鎖表同時記錄或請求鎖的類 當某一事務中止(aborts),所有該事 有效實現(xiàn)這能事務支并發(fā)控數據庫恢復概 ,電氣學院計算機系統(tǒng)中硬件的故障、軟件的錯誤、操作員的以及的破壞是不可避免的故障輕則造成運行事務 中斷，影響數據庫中數據的正確性，重則破壞數據庫，使數據庫中部分數據庫管理系統(tǒng)（恢復子系統(tǒng)）必須具有把數據庫從錯誤狀態(tài)恢復到某一已知的正確狀態(tài)（亦稱為一致狀態(tài)或完整狀態(tài)）的功能，這就是數據庫的恢復。 邏輯錯誤:由于內部錯誤系統(tǒng)錯誤:基于某類出錯條件（如死鎖），數據庫系統(tǒng)必須中止Fail-stop假設:假設系統(tǒng)故障發(fā)生后磁 內容不發(fā)生損磁盤故障（介質故障，HardCrash）:磁頭錯誤、扇區(qū)壞死 假設該損壞時可探測的:利用磁盤本身查錯功 器在系 時丟examples:mainmemory,cache非易失 器即使系 ，仍保持數examples:disk,tape,flashnon-volatile(batterybackedup) 器假設的一 狀態(tài)，可克服