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第十章 并发控制

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数据库原理及应用教程电子教案

数据库原理及应用教程电子教案

数据库原理及应用教程电子教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概述介绍数据库的基本概念、特点和作用解释数据库、数据库管理系统、数据库系统的区别与联系1.2 数据模型介绍数据模型的概念和作用讲解常见的数据模型，如实体-关系模型、关系模型等1.3 数据库设计讲解数据库设计的基本步骤和方法介绍实体-关系模型到关系模型的转换方法第二章：关系数据库2.1 关系数据库概述解释关系数据库的概念和特点讲解关系数据库的组成和结构2.2 关系操作介绍关系代数和SQL的基本操作讲解关系的插入、删除、查询等操作2.3 关系完整性讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束的概念和作用第三章：SQL语言3.1 SQL概述解释SQL语言的概念和作用讲解SQL语言的基本语法和组成3.2 数据定义讲解使用SQL语言创建、修改和删除表的操作3.3 数据操纵讲解使用SQL语言进行数据插入、删除和查询的操作第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述解释查询优化的概念和作用讲解查询优化的一般方法和策略4.2 查询优化技巧讲解如何使用索引、分区等技术来优化查询性能4.3 查询优化工具和策略介绍常用的查询优化工具和策略，如查询重写、代价估计等第五章：数据库安全与保护5.1 数据库安全概述讲解数据库安全的重要性介绍数据库安全的基本概念和技术5.2 访问控制讲解用户权限管理和角色权限控制的方法和策略5.3 数据库备份与恢复讲解数据库备份、恢复的方法和策略第六章：数据库事务管理6.1 事务概述解释事务的概念、特点和作用讲解事务的四大属性：ACID6.2 事务管理讲解事务的提交、回滚和保留点等操作介绍事务管理的方法和策略6.3 并发控制讲解并发控制的概念和作用介绍并发控制的方法和技术，如锁、乐观并发控制等第七章：数据库性能调优7.1 性能调优概述讲解数据库性能调优的概念和作用介绍性能调优的一般方法和策略7.2 查询优化讲解如何通过查询优化来提高数据库性能介绍常用的查询优化技术和工具7.3 数据库参数调优讲解如何调整数据库参数来优化性能介绍常用的数据库参数调优方法和策略第八章：数据库复制8.1 复制概述解释数据库复制的作用和分类讲解主从复制、双主复制等概念8.2 复制配置与管理讲解如何配置和管理工作站复制介绍复制监控和故障排除的方法8.3 数据同步与故障转移讲解数据同步的策略和方法讲解故障转移的策略和方法第九章：数据库并发控制9.1 并发控制概述解释并发控制的概念和作用讲解并发控制的目标和挑战9.2 锁机制讲解锁的概念、类型和操作介绍锁的实现方法和策略9.3 乐观并发控制讲解乐观并发控制的概念和原理介绍乐观并发控制的方法和策略第十章：数据库一致性与故障恢复10.1 一致性概述讲解数据库一致性的概念和作用介绍一致性的实现方法和策略10.2 故障恢复概述解释故障恢复的概念和作用讲解故障恢复的方法和策略10.3 事务日志和备份讲解事务日志的概念和作用讲解数据库备份、恢复的方法和策略第十一章：数据库设计和范式理论11.1 数据库设计原则讲解数据库设计的原则和步骤介绍实体-关系模型和关系模型的设计方法11.2 范式理论解释第一范式、第二范式、第三范式以及BCNF范式的概念和作用讲解如何将关系数据库进行规范化处理11.3 数据库设计案例分析通过案例分析讲解数据库设计的过程和方法第十二章：Web数据库技术12.1 Web数据库概述讲解Web数据库的概念和特点介绍Web数据库的架构和应用场景12.2 PHP与数据库交互讲解PHP访问数据库的基本方法介绍PHP数据库连接函数和SQL语句的编写12.3 AJAX与数据库交互讲解AJAX技术的基本概念和作用介绍如何使用AJAX与数据库进行交互第十三章：XML数据库13.1 XML数据库概述讲解XML数据库的概念和特点介绍XML数据库的存储和查询方法13.2 XML数据操作讲解XML数据的插入、更新和删除操作介绍XML数据的查询和索引方法13.3 XML数据库应用案例分析通过案例分析讲解XML数据库的应用和优势第十四章：大数据与NoSQL数据库14.1 大数据概述讲解大数据的概念、特征和挑战介绍大数据技术的应用场景和解决方案14.2 NoSQL数据库概述解释NoSQL数据库的概念和分类讲解NoSQL数据库的优势和局限性14.3 NoSQL数据库技术讲解流行的NoSQL数据库技术，如MongoDB、Cassandra等第十五章：数据库未来发展趋势15.1 数据库技术发展概述讲解数据库技术的发展历程和趋势介绍新型数据库技术的特点和应用场景15.2 分布式数据库讲解分布式数据库的概念和架构介绍分布式数据库的优势和挑战15.3 云计算与数据库讲解云计算与数据库的关系和应用介绍云计算数据库的架构和特点重点和难点解析本文主要介绍了数据库原理及应用教程的内容，包括数据库基础知识、关系数据库、SQL语言、数据库查询优化、数据库安全与保护、数据库事务管理、数据库性能调优、数据库复制、数据库并发控制、数据库一致性与故障恢复、数据库设计和范式理论、Web数据库技术、XML数据库、大数据与NoSQL数据库以及数据库未来发展趋势等十五个章节。

第十章练习题及答案

第十章练习题及答案

第十章数据库恢复技术一、选择题1．一个事务的执行，要么全部完成，要么全部不做，一个事务中对数据库的所有操作都是一个不可分割的操作序列的属性是（A ）。

A. 原子性B. 一致性C. 独立性D. 持久性2．表示两个或多个事务可以同时运行而不互相影响的是（C）。

A. 原子性B. 一致性C. 独立性D. 持久性3. 事务的持续性是指（B ）A.事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。

B.事务一旦提交，对数据库的改变是永久的。

C.一个事务内部的操作对并发的其他事务是隔离的。

D.事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

4．SQL语言中的COMMIT语句的主要作用是（C）。

A. 结束程序B. 返回系统C. 提交事务D. 存储数据5．SQL语言中用（B）语句实现事务的回滚A. CREATE TABLEB. ROLLBACKC. GRANT和REVOKED. COMMIT 6．若系统在运行过程中，由于某种硬件故障，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失，这种情况称为（A ）。

A. 介质故障B. 运行故障C. 系统故障D. 事务故障7．在DBMS中实现事务持久性的子系统是（B D ）。

A. 安全管理子系统B. 完整性管理子系统C. 并发控制子系统D. 恢复管理子系统8. 后援副本的作用是（C）。

A. 保障安全性B. 一致性控制C. 故障后的恢复D. 数据的转储9．事务日志用于保存（D C）。

A. 程序运行过程B. 程序的执行结果C. 对数据的更新操作D. 数据操作10．数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。

这些转储的冗余数据包括（C）。

A. 数据字典、应用程序、审计档案、数据库后备副本B. 数据字典、应用程序、审计档案、日志文件C. 日志文件、数据库后备副本D. 数据字典、应用程序、数据库后备副本选择题答案：(1) A (2) C (3) B (4) C (5) B(6) A (7) D (8) C (9) C (10) C二、简答题1.试述事务的概念及事务的四个特性。

数据库系统概论第五版课后答案第十章

数据库系统概论第五版课后答案第十章

数据库系统概论第五版课后答案第十章
1。

在数据库中为什么要并发控制？
答：数据库就是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。

当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取与，或修改同一数据得情况。

若对并发操作不加控制就可能会存取与存储不正确得数据，破坏数据库得一致性。

所以数据库管理系统必须提供并发控制机制．
2．并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种不一致得情况？
答：并发操作带来得数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读与读“脏’夕数据。

( l)丢失修改(]ostupdate)两个事务Tl与T2读入同一数据并修改，T2提交得结果破坏了（覆盖了）提交得结果，导致l得修改被丢失。

(2)不可重复读(No n- RepeatableRead) 不可重复读就是指事务l读取数据后，事务几执行更新操作，使Tl 无法再现前一次读取结果。

( 3)读“脏”数据( D irtyRead)读“脏’夕数据就是指事务Tl修改某一数据，并将其写回磁盘，事务几读取同一数据后，Tl由于某种原因被撤销，这时Tl己修改过得数据恢复原值，几读到得数据就与数据库中得数据不一致，则几读到得数据就为“脏”数据，即不正确得数据。

避免不一致性得方法与技术就就是并发控制。

最常用得技术就是封锁技术。

也可以用其她技术，例如在分布式数据库系统中可以采用时间戳方法来进行并发控制．。

DB填空题

DB填空题

5. 关系代数运算中，专门的关系运算有(选择)、(投影)和(连接)。
6. 关系数据库中基于数学上两类运算是(关系代数)和(关系演算)。
7. 传统的集合“并、交、差”运算施加于两个关系时，这两个关系的(属性个数)必须相等(相对应的属性值)必须取自同一个域。
8. 关系代数中，从两个关系中找出相向元组的运算称为(交)运算。
5. 系统在运行过程中，由于某种原因，造成系统停止运行，致使事务在执行过程中以非控制方式终止，这时内存中的信息丢失，而存储在外存上的数据不受影响，这种情况称为(系统故障)。
6. 系统在运行过程中，由于某种硬件故障，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失，这种情况称为(介质故障)。
7. 数据库系统在运行过程中，可能会发生故障。故障主要有(事务故障),(系统故障)介质故障和(计算机病毒)四类。
6. 在RDBMS中，通过某种代价模型计算各种查询的执行代价。在集中式数据库中，查询的执行开销包括(CPU)和(I/O)的代价。在用户数据库中，还应考虑查询的内存代价开销。
第五章 填空题
1. 关系规范化的目的是(控制冗余，避免插入和删除异常，从而增强数据库结构的稳定性和灵活性)。
2. 在关系A(S，SN，D)和B(D，CN，NM)中，A的主键是S，B的主键是D，则D在s中称为(外来键)。
第二章 填空题
1. 关系操作的特点是(集合)操作。
2. —个关系模式的定义格式为(关系名(属性名1，属性名2，…，属性名n))。
3. 在一个实体表示的信息中，称(能惟一标识实体的属性或属性组)为关键字。
4. 关系代数运算中，传统的集合运算有(笛卡尔积)、(并)、(交)和(差)。
6. 数据库应用系统的设计应该具有对于数据进行收集、存储、加工、抽取和传播等功能，即包括数据设计和处理设计，而(数据设计)是系统设计的基础和核心。

2024年研究生招生考试大纲 控制科学与工程专业同等学历加试科目考试大纲及参考书：《数据库原理》

2024年研究生招生考试大纲 控制科学与工程专业同等学历加试科目考试大纲及参考书：《数据库原理》

《控制科学与工程》专业同等学力加试考试大纲一、考试形式笔试。

二、考试科目《数据库基础》三、试卷满分及考试时间试卷满分100分，考试时间1.5小时。

四、试题题型结构名词解释题，简答题，综合题等。

五、主要参考书《数据库系统概论》，王珊、萨师煊编著，高等教育出版社，第五版。

六、试卷考查内容比例1．数据库绪论（8%）2．关系数据库（4%）3．关系数据库标准语言SQL（30%）4．数据安全性与完整性（2%）5．关系数据理论（14%）6．数据库设计与编程（30%）7．关系系统及其查询优化（8%）8．数据库恢复技术与并发控制技术（4%）七、课程考试内容及要求第一章数据库绪论考核要求：1、了解数据库系统的特点；2、掌握数据模型的基本概念；3、重点掌握数据库系统结构和组成；4、了解数据库技术的主要研究领域。

第二章关系数据库考核要求：1、了解关系模型的基本概念；2、重点掌握关系代数；3、重点掌握关系演算；4、重点掌握查询优化。

第三章关系数据库标准语言SQL考核要求：1、了解SQL的数据定义；2、重点掌握SQL的数据查询；3、重点掌握SQL的数据更新。

第四章数据库安全性考核要求：1、了解计算机系统安全性；2、掌握数据库安全性控制。

第五章数据库完整性考核要求：1、了解完整性约束条件；2、了解完整性控制。

第六章关系数据理论考核要求：1、掌握函数依赖；2、掌握范式的分解与应用。

第七章数据库设计考核要求：1、了解数据库设计的基本步骤；2、掌握数据库设计内容、设计描述、设计方法等；3、掌握E-R图向关系模型的转换。

第八章数据库编程考核要求：掌握嵌入式SQL的基本概念及简单应用，了解其应用；掌握存储过程的基本概念及简单应用，了解其应用；掌握ODBC的基本概念及原理、其编程基本方法和技巧，了解其应用。

第九章关系查询处理及其查询优化考核要求：1、了解关系系统的分类；2、重点掌握关系系统的查询优化；3、掌握查询的语法树以及优化后的语法树。

《数据库基础与应用》课程标准

《数据库基础与应用》课程标准

《数据库基础与应用》课程标准适用专业：计算机应用层次： ________________ 史专________________ 授课形式：____________ 全日制 ________________ 课程性质：专业必修课学时数： ________________ 64 ______________《数据库基础与应用》课程标准一、适用对象适用于全日制中专计算机应用专业学生二、课程性质与定位《数据库基础与应用》课程是计算机应用专业的一门专业必修课。

数据库系统已成为计算机科学教育中必不可少的部分，因而，牢固地掌握数据库系统知识已成为我们日常学习的核心内容。

信息时代的计算机应用人才，应当熟练掌握计算机科学技术中的数据库技术，并能够根据实际需求应用数据库系统进行数据信息管理。

数据库是数据管理的最新技术，是计算机学科的重要组成部分。

数据库技术发展迅速，其应用早已超出计算机专业的范畴，各专业领域的人们都在学习和使用数据库。

根据数据库的发展情况，本书摒弃了以往教材中不可缺少的网状数据库和层次数据库两大内容，以关系型数据库管理系统作为实例。

三、课程教学目标通过本课程的理论学习和上机实验，使学生了解现在数据库的流行趋势和先进的知识；初步掌握数据库管理系统的基本原理，数据库的基本设计方法；掌握一种流行数据库系统的基本操作方法和编程技术；重点培养学生数据库应用系统软件开发的技术和能力。

四、本课程学时安排五、课程教学内容和基本要求（按章节详细阐述）第一章：数据库概述（一）教学重点和难点1.教学重点：数据库和数据模型的基本概念数据模型的三要素概念模型的表示方法数据库技术的发展过程与研究领域数据库系统的模式结构与体系结构DBMS的功能与组成2.教学难点：数据库和数据模型的有关概念、数据库技术的发展与研究领域以及数据库系统的结构。

（二）教学内容和基本要求1.教学内容：1.1引言1.1.1数据、数据库、数据库系统和数据库管理系统的基本概念1.1.2数据管理的进展1.1.3数据库技术的研究领域1.2数据模型1.2.1数据模型的三要素1.2.2概念模型1.2.3三种主要的数据模型1.3数据库系统的结构1.3.1数据库系统的模式结构1.3.2数据库系统的体系结构1.3.3数据库管理系统2.教学目的及要求：本章主要讲述了数据库的有关概念，通过本章的学习，读者应该理解数据库的基本概念、数据库的三级模式结构和二级映像功能；知道数据模型的三要素，会画E-R图。

第10章怎样管理和利用数据练习题答案解析

(B)前述(I)(II)和(III)；
(C)前述(I)(II)和(IV)；
(D)前述(I)(II)(IV)和(V)；
(E)前述(I)(II)(III)(IV)和(V)；
答案：E
解释：
本题目考查数据库系统与数据库管理系统的相关概念。
选择(E)，数据库系统包括数据库、数据库管理系统、数据库应用、数据库管理员以及计算机基本系统。
答案：D
解释：
本题考核数据库管理系统的基本功能。
AB C项不对，用户和数据库管理系统都是依据同样的数据库语言。用户的定义、操作、控制，则分别依赖于DBMS的DDL、DML、DCL。这三个语言都是DBMS的子集。
具体内容请参考课堂视频“数据库管理系统的基本功能”和第十章课件。
3、当前大部分数据库系统，被称为结构化数据库，其核心数据模型是关系模型，因此“关系”是数据库领域的重要概念。围绕“关系”，回答下列问题。
第10章 怎样管理和利用数据
1、数据库系统是信息社会中重要的系统，其基本构成如下图示意。仔细理解数据库、数据库系统和数据库管理系统等概念，回答下列问题。
图10-1
(1)关于为什么要用“数据库”，下列说法正确的是_____。
(A)因为数据库可以使不同地点的人员实时地共享数据，一个地点的人员对数据库中数据进行了修改，另一个地点的人员可以马上了解这种修改，这种实时共享数据是纸面数据、非数据库数据所达不到的；
图10-3
(1)从用户角度看数据库管理系统的基本功能是_____。
(A)数据库定义功能；
(B)数据库操纵功能；
(C)数据库控制功能；
(D)数据库的建立和维护功能；
(E)以上全部；
答案：E
解释：
本题考核数据库管理系统的基本功能。

数据库原理及应用教案

数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库基本概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、数据项、数据结构、数据模型等基本概念1.2 数据库系统结构介绍数据库系统的三级模式结构：模式、外模式和内模式解释映像和数据库管理系统（DBMS）的作用1.3 数据库设计与管理介绍数据库设计的原则和方法讲解数据库管理的基本任务和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组、域等解释关系运算：选择、投影、连接等2.2 关系数据库的规范化讲解函数依赖、码的概念介绍范式理论：第一范式、第二范式、第三范式等2.3 数据库设计方法讲解E-R模型向关系模型的转换方法介绍数据库设计的过程和步骤第三章：SQL语言及其应用3.1 SQL基本概念介绍SQL语言的组成部分：数据定义、数据操纵、数据查询、数据控制等解释SQL中的基本操作：创建表、插入数据、查询数据等3.2 数据库的增、删、改、查操作讲解SQL语言中数据的增加、删除、修改和查询的具体语法和操作步骤3.3 数据库的高级查询介绍SQL语言中的聚合函数、分组查询、排序等操作讲解子查询、连接查询等高级查询技术第四章：数据库安全与保护4.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和意义介绍SQL语言中的权限管理和角色管理4.2 数据库完整性解释完整性约束的概念和作用讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性等约束的实现方法4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份的方法和策略讲解数据库恢复的概念、原理和实现方法第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念、特点和架构讲解数据库应用系统的设计原则和方法5.2 数据库应用系统的设计与实现介绍数据库应用系统的设计过程：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等讲解数据库应用系统的实现步骤：数据库创建、应用程序开发、系统测试等5.3 数据库应用系统的案例分析分析实际数据库应用系统的案例，讲解其设计思路和实现方法第六章：事务管理6.1 事务基本概念介绍事务的定义、属性（ACID）解释事务的作用和事务日志的重要性6.2 事务控制讲解并发控制的概念和必要性介绍封锁机制、事务隔离级别和并发调度策略6.3 事务的持久化解释事务提交和回滚的过程讲解事务的持久化机制和事务崩溃后的恢复策略第七章：数据库性能优化7.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和基本方法解释查询优化器的作用和工作原理7.2 查询优化技术讲解索引、统计信息在查询优化中的作用介绍查询优化中的各种算法和策略，如规则优化、启发式优化等7.3 数据库性能监控与调整讲解数据库性能监控的工具和方法介绍性能调整的策略和技巧，包括索引调整、缓存管理、参数调整等第八章：分布式数据库与数据仓库8.1 分布式数据库系统介绍分布式数据库的概念、体系结构解释分布式数据库中的数据分片、复制和站点协调机制8.2 数据仓库与OLAP讲解数据仓库的概念、结构和组件介绍在线分析处理（OLAP）工具和多维数据模型8.3 数据挖掘与知识发现解释数据挖掘的概念、任务和过程介绍数据挖掘中常用的算法和技术，如分类、聚类、关联规则等第九章：数据库新技术与发展9.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用讲解云数据库服务模型和数据库即服务（DBaaS）9.2 物联网与数据库解释物联网的基本架构和数据库在物联网中的作用介绍物联网数据库的设计考虑和应用案例9.3 大数据技术与数据库讲解大数据的概念、特征和处理技术介绍大数据数据库解决方案和分布式文件系统如Hadoop的运用第十章：数据库项目实践10.1 项目需求分析讲解需求分析的方法和步骤解释如何从用户角度出发，明确项目需求和预期目标10.2 数据库设计介绍数据库设计的原则和方法讲解如何根据需求分析结果设计数据库模式和表结构10.3 数据库实施与测试解释数据库实施的过程和注意事项讲解数据库测试的目的和方法，以及如何评估测试效果10.4 项目维护与升级介绍数据库项目维护的内容和策略讲解数据库升级的原因和方法，以及如何处理升级过程中的问题重点和难点解析重点一：数据库基本概念和数据库系统结构数据库基本概念的掌握是理解数据库其他知识的基础。

数据库系统原理教案

内蒙古工业大学
教案
2009/2010 学年一学期
学院信息工程学院
系别计算机系
课程名称数据库系统原理
授课对象计算机07 1-4
主讲教师郭琳
职称副教授
课程学时 48学时
内蒙古工业大学教案(数据库系统原理课程)
教案编写时间：2009-09-1
内蒙古工业大学教案(数据库系统原理课程)
教案编写时间：2009-09-1
第 1 次课 2 学时
第 2 次课 2 学时
第 3 次课 2 学时
第 4 次课 2 学时
第 5 次课 2 学时
第 6 次课 2 学时
第 7 次课 2 学时
第 8 次课 2 学时
第 9 次课 2 学时
第 10 次课 2 学时
第 11 次课 2 学时
第 12 次课 2 学时
第 13 次课 2 学时
第 14 次课 2 学时
第 15 次课 2 学时
内蒙古工业大学教案(课次)
第 16 次课 2 学时
内蒙古工业大学教案(课次)
第 17 次课 2 学时
内蒙古工业大学教案(课次)
第 18 次课 2 学时
第 19 次课 2 学时
第 20 次课 2 学时
第 21 次课 2 学时
第 22 次课 2 学时
第 23 次课 2 学时
第 24 次课 2 学时。

数据库原理及应用实验教案

数据库原理及应用实验教案第一章：数据库基础1.1 实验目的了解数据库的基本概念掌握数据库的基本操作1.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具1.3 实验内容实验一：创建数据库和表学习使用数据库管理系统的命令行工具或图形界面工具创建数据库学习使用SQL语句创建表实验二：数据库的简单操作学习使用SQL语句进行数据的插入、查询、更新和删除操作第二章：数据库设计2.1 实验目的掌握数据库设计的基本步骤和方法学会使用实体-关系模型设计数据库2.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具2.3 实验内容实验三：实体-关系模型设计学习实体-关系模型的基本概念和表示方法根据给定的需求设计实体-关系模型实验四：将实体-关系模型转换为数据库模式学习将实体-关系模型转换为数据库模式的方法将设计的实体-关系模型转换为数据库模式第三章：SQL语言3.1 实验目的掌握SQL语言的基本操作学会使用SQL语言进行数据库的创建、查询和更新操作3.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具3.3 实验内容实验五：SQL语言的基本操作学习使用SQL语言创建数据库、表、视图和索引学习使用SQL语言进行数据的插入、查询、更新和删除操作第四章：数据库的安全与保护4.1 实验目的了解数据库的安全与保护的基本概念和方法学会使用数据库管理系统的权限管理和备份恢复功能4.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具4.3 实验内容实验六：数据库的权限管理学习使用数据库管理系统的权限管理功能，创建用户和角色，分配权限实验七：数据库的备份与恢复学习使用数据库管理系统的备份与恢复功能，进行数据库的备份和恢复操作第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 实验目的掌握数据库应用系统的设计与实现的基本步骤和方法学会使用数据库管理系统进行应用程序的开发5.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具编程语言环境和开发工具（如Java、Python或C等）5.3 实验内容实验八：数据库应用系统的设计与实现学习使用数据库管理系统进行应用程序的连接、查询和更新操作实验九：实现简单的数据库应用功能使用编程语言环境和开发工具，实现用户登录、数据查询和数据增删改等功能实验十：测试与优化数据库应用系统对实现的数据库应用系统进行测试和优化，确保系统的稳定性和性能第六章：数据库性能优化6.1 实验目的学习数据库性能优化的基本策略和方法。

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100
read(A) read(A)
t3 t4 t5
A=A-30 write(A)
70 read(A)
9
• 在t5时刻，读的是过了时的数据
t0 t1
T1 Read(A)=50 Read(B)=100 求和150
T2
t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
Read(B)=100 B=B*2
Write(B)
Read(A)=50 Read(B)=200
求和250 验算不对
10
• 3、读脏数据,事务T12修改A值为70以后还未提交
（commit）,事务T15读取了A值，随后事务T12执行 回退，A的值恢复为100,则T15使用的是被撤销的A值。 时间 更新事务T12 数据库中A的值 读T15
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
34
Sqlsever中的加锁
• 1 如何锁一个表的某一行
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED SELECT * FROM table ROWLOCK WHERE id = 1
ห้องสมุดไป่ตู้35
• 2 锁定数据库的一个表 SELECT * FROM table WITH (HOLDLOCK) 加锁语句： sybase: update 表 set col1=col1 where 1=0 ; MSSQL: select col1 from 表 (tablockx) where 1=0 ; oracle: LOCK TABLE 表 IN EXCLUSIVE MODE ； 加锁后其它人不可操作，直到加锁用户解锁，用commit或 rollback解锁
17
• 如果要访问一个数据项，事务Ti必须首 先给该数据项加锁，如果该数据项已经 被另一事务加锁，则在所有不相容类型 锁释放之前，不会授予事务Ti锁。
18
Sql sever中锁的类型
共享锁 共享 (S) 锁允许并发事务读取 (SELECT) 一 个资源。
19
• 资源上存在共享 (S) 锁时，任何其它事 务都不能修改数据。一旦已经读取数据， 便立即释放资源上的共享 (S) 锁，除非 将事务隔离级别设臵为可重复读或更高 级别，或者在事务生存周期内用锁定提 示保留共享 (S) 锁。
7
数据库中A的值 100
更新事务T13
时 间 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
更新事务T1 更新事务T2 read(A)=16 read(A)=16 A=A-1 write(A) A=A-1 write(A) 均为15，假如飞机票 的话，则会出现售出 两张票，但显示只有 一张票
8
• 2、不可重复读，（读了过时的数据） 时 间 t0 t1 t2 更新事务T12 数据库中A的值 更新事务T14
20
排它锁 排它 (X) 锁用于数据修改操作，例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。确保 不会同时对同一资源进行多重更新。可 以防止并发事务对资源进行访问。其它 事务不能读取或修改排它 (X) 锁锁定的 数据。
21
封锁协议
• 对数据对象加锁时，需要约定一些规则，例如 何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等， 称这些规则为封锁协议(Locking Protocol) • 对封锁方式规定不同的规则，就形成了各种不 同的封锁协议 • 不同级别的封锁协议达到的系统一致性是不同 的 • 封锁协议只允许冲突可串行化调度。
100
read(A) A=A-30
write(A)
70 read(A)
ROLLBACK
100
11
• 在数据库中，把未提交随后又被撤销的 数据称为“脏数据” • 解决以上问题的方法有两种：封锁技术 和时间戳技术。
12
• 设有两个事务T1、T2，其并发操作如下图所 示 ----------------------------------------------------T1 T2 -----------------------------------------------------读A=100 A=A*2写回 读A=200 ROLLBACK 恢复A=100 -----------------------------------------------------13
24
时间 更新事务T12
t0 t1 t2 t3 t4 t5 A=A-30 write(A) LOCK_X(A) read(A)
数据库中A的值
100
更新事务T13
LOCK_X(A) wait
t6
t7 t8 t9 t10 t11 t12 UNLOCK(A)
70
LOCK_X(A) read(A) A=A*2 write(A) 140 UNLOCK(A)
37
• 2）共享锁 在第一个连接中执行以下语句 begin tran select * from table1 holdlock -holdlock人为加锁 where B='b2' waitfor delay '00:00:30' --等待30秒 commit tran 在第二个连接中执行以下语句 begin tran select A,C from table1 where B='b2' update table1 set A='aa' where B='b2' commit tran 若同时执行上述两个语句，则第二个连接中的select查询可以执 行 而update必须等待第一个事务释放共享锁转为排它锁后才能执行 即要等待30秒
38
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3）死锁 增设table2(D,E) D E d1 e1 d2 e2 在第一个连接中执行以下语句 begin tran update table1 set A='aa' where B='b2' waitfor delay '00:00:30' update table2 set D='d5' where E='e1' commit tran 在第二个连接中执行以下语句 begin tran update table2 set D='d5' where E='e1' waitfor delay '00:00:10' update table1 set A='aa' where B='b2' commit tran 同时执行，系统会检测出死锁，并中止进程 39
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– 请分析该并发操作带来的数据不一致 问题属于哪一类？如果按照该顺序执 行，最终存款余额变成了多少？ – 应采用几级封锁协议进行控制？ – 具体应如何实现这两个事务的并发控 制？
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一级封锁协议。 WHILE（x已建立排它锁） { 等待 } 对x建立排它锁 读x 更新x=x—3 释放排它锁 将乙事务修改为： WHILE（x已建立排它锁） { 等待 } 对x建立排它锁 读x 更新x=x—200 释放排它锁
三级封锁协议
一级封锁协议加上事务T在读取数据R之 前必须先对其加S锁，直到事务结束才释 放 三级封锁协议除防止了丢失修改和不读 “脏”数据外，还进一步防止了不可重复 读
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不同级别的封锁协议
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• 假设存款余额x=1000元，甲事务取走存 款300元，乙事务取走存款200元，其执 行时间如下：
– 共享锁。如果事务Ti获得了数据项Q上的共享型锁， （记为S），则Ti可读取Q但不能写Q。其他事务只 能再对Q加S锁。 – 排他锁。若事务Ti对Q加排他锁（记为X），则Ti既 可以读Q又可以写Q，其他事务都不能再加任何类 型的锁，不能再读取和修改A
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锁相容矩阵
S X __ S true false true X false false true __ true true true
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一级封锁协议（排他型）
• 事务T在修改数据R之前必须先对其加X 锁，直到事务结束（commit或rollback） 才释放 • 一级封锁协议可防止丢失修改，并保证 事务T是可恢复的 • 在一级封锁协议中，不能保证可重复读 和不读“脏”数据，因为只有读的时候 是不用加锁的。
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• 任何更新Q的事务必须先执行lock_X(Q) 操作，以获得Q上的X锁，若未获准则事 务进入等待状态，直到获得X锁，事务才 继续进行。
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• 当数据库中有多个事务并发执行时，系 统必须对并发事务之间的相互作用加以 控制，保证数据库的一致性，同时避免 用户得到不正确的数据。
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• 所谓并发即多个事务轮流占用cpu时间 进行处理。
T1:read(A) A:=A-100 write(A); T2:read(A); temp:=A*0.1; A:=A-temp; write(A);
第十章 并发控制
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并发控制
• 事务处理系统通常允许多个事务并发执 行。 • 事务在并发的情况下必须保证一致性。 • 考虑并发的原因：
– 一个事务由多个步骤组成，即事务中的语句 分为两类：I/O活动和CPU活动。 – 系统中可能运行着各种各样的事务。一些较 长一些较短。
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• 单机系统：交叉并发执行 • 多处理系统：同时并发执行
• A跟B代表任意类型锁，若Ti对数据项Q加A类 型锁，而事务Tj当前在Q上有B型锁，若Ti可以 立即获得Q，则A和B相容。 • 一个数据项上可以同时拥有多个S锁，此后的 X锁必须等到所有共享锁释放。 • ___表示没加任何锁。
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• 事务通过执行lock_S(Q)指令来申请Q上 的共享锁。 • 排他锁通过执行lock_ X(Q)， • unlock(Q)指令来释放锁。