数据库系统第10章 数据库恢复技术PPT课件

write(X):把数据X从内存 缓冲区中写回磁盘的数据 库中
注：完成写操作后，数据可 能暂时放在内存中，而非直 接写进数据库。（延迟写）
数据库的恢复
存储器结构 恢复和原子性的联系 故障类型 恢复的基本原则
转储 日志
故障恢复方法 具有检查点的恢复技术
数据库恢复-存储器结构
1、存储器的类型 依据：访问速度、容量和恢复能力
事务处理系统(transaction processing system)是 大型数据库和数百个用户能同时执行数据库事务的 系统。例:酒店预订、银行业、信用卡处理、股票市 场、超市结算等。
事务-一个事务的例子
BEGIN TRANSACTION
INSERT INTO 学生 VALUE(‘002015111’,’张三’)； ‘if any error occurred then go to undo
第十章 数据库恢复技术
事务管理简述
恢复和并发的内容彼此交错，共同构成了事务管理 的主要内容。
恢复和并发(或并发控制)，都是关于数据保护的， 即保证数据不丢失或损坏。尤其关注以下内容：
系统在执行程序的过程中会出现故障，因此会使数据库 处于一个未知状态；
两个程序在同时执行(即”并发”)时，会相互交错干扰， 因此会造成不正确的结果。
否则事务撤销(ROLLBACK)；
COMMIT：表示事务执行成功地结束，该事务对数据 库的所有更新操作都已写入磁盘；
ROLLBACK：表示事务执行不成功地结束，该事务对 数据库的所有更新必须被撤销，数据库应恢复该事务 到初始状态。
BEGIN TRANSACTION和COMMIT（或 ROLLBACK）一起保证了事务的四个性质。
INSERT INTO 选课 VALUE(‘002015111’,’高等数学’,null); ‘if any error occurred then go to undo
COMMIT; Go To Finish;
Undo: Rollback
Finish: Return;
事务-事务管理器
上述例子是一个原子操作-增加一个新的学生记录，但事实上对数据 库进行了两个更新操作，这两个操作之间的数据库是不一致的。
若事务执行结束后，A值减少 50而B值未变；
若系统暂时处于不一致状态 时，第二个事务插件来计算A 与B之和或修改A、B的值；
因某种原因，虽然事务成功 执行完成，但写入磁盘的数
据丢失。
事务-事务提交和事务撤销
BEGIN TRANSACTION标志事务开始执行； 事务的所有操作都完成了，则事务提交(COMMIT)，
块：内外存数据交换的基本单位。 物理块：磁盘中的块，称为“物理块”。 缓冲块：内存中临时存放物理块内容的块称为“缓冲块”。 所有的缓冲块组成了“磁盘缓冲区”。内容传送到内 存的缓冲块中。
Output（B）：把缓 冲块B的内容传送到 磁盘中恰当的物理块 中
本章内容
事务
事务的概念 ACID准则
数据库恢复
恢复概述 故障的种类 恢复的实现技术
转储和日志
事务-概念
事务(Transaction):
1、事务是一个逻辑工作单位(logical unit of word)。 (C.J.Date)
2、事务定义为数据库处理的逻辑单元，事务必须完整地 执行，以保证它的正确性。(Ramez Elmasri、Shamkant B.Navathe)
input（A）
A output（B）
提供原子性保护的系统组成部分是事务管理器(transaction manager)，亦称事务处理监视器(transaction processing monitor 或TP monitor)，COMMIT和ROLLBACK操作是其中的关键。
事务的概念-ACID准则
a)执行的原子性(Atomic) 这些操作要么都做，要么都不做。事务是一个不可分割的 工作单位。
b)功能上的一致性(Consistency) 事务对数据库的作用从一个一致状态转变为另一个一致状 态。所谓数据库的一致性是指数据库中的数据满足完整性 约束，即是正确的。
c)彼此的隔离性(Isolation) 若多个事务并发地执行，执行结果应该像各个事务独立地 执行一样。
d)作用的持久性(Durability) 一个成功的执行的事务对数据库的影响是持久的，即使数 据库因故障受到破坏，DBMS也应能恢复。
事务提交和事务撤销（2）
T：BEGIN TRANSACTION;
read（A）；
A:=A–50； write（A）；
if (A<0) ROLLBACK; else { read（B）；
B:=B + 50； write（B）;
COMMIT; }
对数据库访问的两个基本操 作：读和写
read(X):把数据X从磁盘 的数据库中读到内存的缓 冲区
由此可见一个逻辑工作单元(一个事务)不一定只是一个简单的数据库 操作，而可能是这样的几个操作的序列，该操作序列将数据库从一个 一致状态转换到另一个一致状态。
支持事务管理(transaction management)的系统提供了一种可靠的 保证方式，它保证如果事务执行了几个更新操作，并在事务结束前发 生了故障，这些更新操作将被撤销，也就是说，事务或者完全执行， 或者全部取消。
易失性存储器（volatile storage）
内存、cache存储器
非易失性存储器（nonvolatile storage）
磁盘和磁带
稳定存储器（stable storage）
这是一个理论上的概念。存储在稳定 存储器中的信息是决不会丢失的。
实现：数据备份、数据银行
存储器结构
2、数据访问——块的概念
例子
例：设银行数据库中有 以下违反了事务的什么性质？
一转账事务T，从账号A 若由于故障和错误，造成事
转一笔款子($50)到账号B。 务T执行的结果修改了A值而
相应的事务：
未修改B值；
T：read（A）； A:=A–50； write（A）； read（B）； B:=B + 50； write（B）.