【软考-中级-数据库相关知识】5、事务管理

事务管理

• 概念
  • 事务是一个数据库操作序列，是不可分割的工作单位。
  • 要么全做，要么全不做
  • 事务的执行次序被称为调度
• 并发控制
  • 保证并发调度的可串行化，是为了确保事务的一致性和隔离性
  • 并发控制的主要技术是封锁
  • 并行数据库体系结构
    • 共享内存
      • 使用全局共享的内存和磁盘
      • 共享磁盘
        • 独立内存和多个磁盘，通过网络通讯
      • 无共享资源结构
        • 独立节点
  • 特性
    • 原子性
    • 一致性
    • 持久性
    • 隔离性：事务的并发执行不会破坏数据库的完整性
• 并发操作的问题（隔离级别）
  • 脏读
  • 不可重复读
  • 丢失修改
  • 幻读：两次查询得到的记录不同
  • 读脏数据
    • 指的是未提交随后又被撤销的数据
  • 幻读
    • 同一事务，对数据库做相同的查询，由于被其他事务改变，查询的记录不同
    • 方式：可串行化
• 事务的特性
  • 原子性
    • 正在执行的事务中断，破坏了事务的原子性，恢复方法是利用日志进行Undo操作（撤销未完成事务对数据库的更新操作）
  • 一致性
  • 持久性
    • 事务一经提交，对数据库的影响会体现到数据库中
    • 故障发生时，已提交事务，但未写入磁盘，破坏了事务的持久性，恢复方法是进行Redo操作
  • 隔离性
• 两段锁协议
  • 分类
    • 一级封锁协议：
      • 解决了事务并发操作带来的数据丢失修改所产生的不一致问题
      • 事务执行前锁定所有的资源，能保证不产生死锁
      • 二级封锁协议
        • 保证事务的串行化，不能避免死锁
      • 三级封锁协议
      • 1PC、2PC、3PC，三阶段提交协议，均不是完全非阻塞协议
  • 保证了可串行化，把每个事务分解为加锁和解锁两个阶段
  • 但是两段锁协议不能保证不产生死锁
  • LOCK是独占锁
  • lock是共享锁
  • 事务满足两段锁协议，则是可串行化的
• 数据库的备份与恢复
  • 日志文件
    • 保存对数据库的更新操作，而非数据操作
    • 是记录事务对数据库的更新操作的文件
    • 作用
      • 事务故障恢复
      • 系统故障恢复
      • 保存了更新前后的数据
      • 协助后备副本进行介质故障恢复
  • 数据转储
    • 采用静态副本恢复后，数据库处于一致性状态
    • 分类
      • 动态和静态转储：转储时是否允许数据库进行存取、修改操作（转储和用户事务能否并发执行）
      • 海量和增量转储：增量是只转储上次转储后更新过的数据，海量是转储全部数据
  • 恢复分类
    • 有开始有结束，应该redo
    • 有开始无结束，应该undo
• 安全性与完整性