数据库第7章数据库系统的恢复和并发控制
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习题71、试述事务的概念及事务的四个特性。
事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作是一个完整的工作单元,一个事务内的所有语句被作为一个整体,这些操作要么全做,要么全不做。
事务是数据库环境的中的逻辑单元,相当于操作系统中的进程。
为了保证数据库中数据的正确性,一个事务具有四个特性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持续性(Durability )。
这四个特性简称ACID 特性。
2、试述事务的状态及转换。
3、在数据库中为什么要并发控制并发控制能保证事务的哪些特性数据库的一个明显的特点是多个用户共享数据库资源,尤其是多用户可以同时存取相同的数据。
在这样的系统中,在同一时刻并发运行的事务数可达数百个。
若对事务的并发操作不加以控制,就会造成数据存、取的错误,破坏了数据的一致性和完整性。
并发控制可以防止数据不一致性出现。
4、并发操作可能会产生哪几类数据不一致用什么方法可以避免不一致性的情况并发操作带来的数据不一致性分为四种情况:丢失数修改、读“脏”数据、不可重复读和产生“幽灵”数据。
在数据库环境下,进行并发控制的主要技术有封锁(Locking)、时间戳(Timestamp)和乐观控制法。
商用的DBMS一般都采用封锁方法。
5、什么是封锁基本的封锁类型有哪些试述它们的含义。
封锁机制,即加锁(Locking),是一种并发控制机制,是用来调整对共享目标的并行存取的技术。
事务通过向封锁管理程序的系统组成部分发出请求而对事务加锁。
基本封锁类型有两种:共享锁(Share Locks,简记为S锁或读锁)和排它锁(Exclusive Locks,简记为X锁或写锁)。
6、如何用封锁机制保证数据的一致性在运用X锁和S锁对数据对象加锁时,还需要约定一些规则,这些规则为封锁协议或加锁协议(Locking Protocol)。
对封锁方式加不同的规则,就形成了各种不同级别的封锁协议。
数据库并发控制的常见问题与解决方案数据库并发控制是数据库管理系统中一个重要的概念,它是指多个用户同时对数据库进行读取或写入操作时,保持数据一致性的技术手段。
在数据库系统中,可能会出现各种各样的并发控制问题,这些问题可能会导致数据异常或者系统性能下降。
本文将介绍数据库并发控制中常见的问题,并提供解决方案。
一、丢失更新问题丢失更新问题是指多个用户同时对同一数据进行写入操作时,可能会出现数据被意外地覆盖的情况。
这种问题通常发生在读-修改-写的操作之间,如果并发处理过程中没有适当的并发控制机制,多个写操作会互相覆盖,导致部分操作无法生效。
解决方案之一是使用事务来实现并发控制。
事务是一组数据库操作的逻辑单元,具有ACID特性。
通过使用事务,可以将一系列读操作和写操作包装在一起,以确保数据的一致性。
事务通过使用隔离级别,如读未提交、读提交和可重复读等,来解决丢失更新的问题。
二、脏读问题脏读问题是指一个事务读取了另一个事务尚未提交的数据。
当一个事务对数据进行更改时,另一个事务在读取这个数据之前将其更改给其他值,造成读取脏数据的情况。
为了解决脏读问题,可以采用对事务进行隔离的方式。
各种隔离级别,如读未提交、读提交、可重复读和串行化,提供了不同程度的并发控制和数据一致性。
通过设置适当的隔离级别,可以避免脏读问题。
三、不可重复读问题不可重复读问题是指在一个事务中多次读取同一数据时,得到的结果不一致。
导致这个问题的原因是在事务执行期间,另一个事务对数据进行了修改或删除。
为了解决不可重复读问题,可以采用使用锁、读提交或可重复读形式的隔离级别。
通过使用合适的隔离级别,可以保证在一个事务中多次读取同一数据时,得到的结果是一致的。
四、幻读问题幻读问题是指在同一个事务中多次查询同一表,得到结果集不一致的情况。
导致这个问题的原因是在事务期间,另一个事务插入了新的数据或删除了已存在的数据。
为了解决幻读问题,可以采用使用锁、可重复读或串行化隔离级别。
数据库的安全性、完好性、并发控制和恢复为了保证数据库数据的安全靠谱性和正确有效, DBMS 一定供给一致的数据保护功能。
数据保护也为数据控制,主要包含数据库的安全性、完好性、并发控制和恢复。
数据库的安全性数据库的安全性是指保护数据库以防备不合法的使用所造成的数据泄漏、改正或损坏。
计算机系统都有这个问题,在数据库系统中大批数据集中寄存,为很多用户共享,使安全问题更加突出。
在一般的计算机系统中,安全举措是一级一级设置的。
在 DB 储存这一级可采纳密码技术,当物理储存设施失窃后,它起到保密作用。
在数据库系统这一级中供给两种控制:用户表记和判定,数据存取控制。
在 ORACLE 多用户数据库系统中,安全体制作以下工作:防备非受权的数据库存取;防备非受权的对模式对象的存取;控制磁盘使用;控制系统资源使用;审计用户动作。
数据库安全可分为二类:系统安全性和数据安全性。
系统安全性是指在系统级控制数据库的存取和使用的体制,包含:有效的用户名 /口令的组合;一个用户能否受权可连结数据库;用户对象可用的磁盘空间的数目;用户的资源限制;数据库审计是不是有效的;用户可履行哪些系统操作。
数据安全性是指在对象级控制数据库的存取和使用的体制,包含:哪些用户可存取一指定的模式对象及在对象上同意作哪些操作种类。
在 ORACLE 服务器上供给了一种随意存取控制,是一种鉴于特权限制信息存取的方法。
用户要存取一对象一定有相应的特权授给该用户。
已受权的用户可随意地可将它受权给其余用户,因为这个原由,这类安全性种类叫做随意型。
ORACLE 利用以下体制管理数据库安全性:数据库用户和模式;特权;角色;储存设置和空间份额;资源限制;审计。
数据库的存取控制ORACLE保护信息的方法采纳随意存取控制来控制所有用户对命名对象的存取。
用户对对象的存取受特权控制。
一种特权是存取一命名对象的同意,为一种规定格式。
ORACLE 使用多种不一样的体制管理数据库安全性,此中有两种体制:模式和用户。
课后作业习题《数据库系统概论》课程部分习题及参考答案第一章绪论(教材41页)1.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
数据:描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。
数据与其语义是不可分的。
数据库:数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
数据库系统:数据库系统(DBS)是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
数据库系统由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
数据库管理系统:数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
2.使用数据库系统有什么好处?使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。
使用数据库系统的好处很多,例如可以大大提高应用开发的效率,方便用户的使用,减轻数据库系统管理人员维护的负担等。
为什么有这些好处,可以结合第 5题来回答。
使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率。
因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径,这些工作都由 DBMS来完成。
此外,当应用逻辑改变,数据的逻辑结构需要改变时,由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性。
数据逻辑结构的改变是DBA的责任,开发人员不必修改应用程序,或者只需要修改很少的应用程序。
从而既简化了应用程序的编制,又大大减少了应用程序的维护和修改。
使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担。
因为 DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制,包括数据的完整性、安全性,多用户并发控制,故障恢复等等都由DBMS执行。
第1章绪论1.数据库数据具有__________、__________和__________三个基本特点。
答案:永久存储、有组织、可共享2.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
3.使用数据库系统有什么好处?4.数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分,它的功能包括__________、__________、__________、__________。
答案:数据定义功能、数据操纵功能、数据库的事物管理和运行管理、数据库的建立和维护功能5.数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由__________、__________、__________和__________构成。
答案:数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员6.试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
7.数据库管理技术的发展是与计算机技术及其应用的发展联系在一起的,它经历了三个阶段:__________阶段,__________阶段和__________阶段。
答案:人工管理、文件系统、数据库系统8.举出适合用文件系统而不是数据库系统的例子;再举出适合用数据库系统的应用例子。
9.数据库具有数据结构化、最小的__________、较高的__________和易扩展性等特点。
答案:冗余度、数据独立性10试述数据库系统的特点。
11.DBMS还必须提供__________保护、__________检查、__________、__________等数据控制功能。
答案:数据的安全性数据的完整性并发控制数据库恢复12.数据库管理系统的主要功能有哪些?答案:①数据库定义功能;②数据存取功能;③数据库运行管理;④数据库的建立和维护功能。
13.模式(Schema)是数据库中全体数据的__________和__________的描述,它仅仅涉及到__________的描述,不涉及到具体的值。
答案:逻辑结构、特征、型14.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。