第7章 事务管理

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1、7.事务管理¾什么是事务管理？保证事务正确执行的两项基本措施，合称事务管理。两项基本措施：第7章¾恢复：保证事务在故障时满足ACID准则。事务管理Ø减少故障的可能性（防止）Ø从故障中恢复（解决）Ö¾并发控制：保证事务在并发执行时满足ACID准则。Ø改进系统利用率和响应时间Ø不同事务可以存取数据库的不同部分7.1恢复引论7.1恢复引论7.1恢复引论任何一个系统都不可能不出故障。出了故障当数据库失效时，可取最近的后备复本来恢后，如何把数据库恢复到一致状态？要用到恢复技复数据库。而最近后备复本至发生故障期间所术。发生的数据库更新就

2、会丢失，且取后备复本的周期愈长，丢失的数据更新也就愈多。恢复技术大致分为三种：¾单纯以后备复本为基础的恢复技术特点：周期性地把磁盘上的数据库转储到磁带上。这就是后备复本。复本虽造成数据冗余，但是对恢复来说是必需的。7.1恢复引论7.1恢复引论解决数据丢失的一种办法：数据库中的数据一般只部分更新，如果我们这种以后备复本为基础的恢复技术实现起来只将更新过的内容转储到磁带上，那么转储的数很简单，不会增加数据库正常运行时的开销。据量不就会减少很多吗？而且转储的时间也可减缺点：不能恢复到数据库的最近一致状态。少，转储的频率可以增加。从

3、而减少数据更新的丢失。这种转储称为增量转储（简称ID）。这种恢复技术主要用于文件系统。在数据库系统中，只用于小型的和不重要的数据库系统。用增量转储减少数据更新丢失1PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com7.1恢复引论7.1恢复引论¾以后备复本和运行记录为基础的恢复技术Ø运行记录（日志文件，log）：供恢复用的数据库¢前像当数据库被一个事务更新时，所涉及的物运行情况的记录。理块被更新前的映像称为该事务的前像。利用前Ø日志文件中需要登记的主要内容包括：像

4、可使数据库恢复到更新前的状态。即撤消更新w各个事务的开始（BEGINTRANSACTION)标记（Undo操作）。w各个事务的结束（COMMIT或ROLLBACK)标记¢undo满足幂等性:w各个事务的所有更新操作undo(undo(undo…undo(x)))=undo(x)7.1恢复引论7.1恢复引论¢后像¢事务状态记录每个事务的状态，以便在恢复时做不同当数据库被一个事务更新时，所涉及的物理的处理。块更新后的映像称为该事务的后像。利用后像，当更新的数据丢失后，仍可使数据恢复到更新后的状态，即重做更新（redo操作）。¢r

5、edo也满足幂等性:redo(redo(redo…redo(x)))=redo(x)事务状态变迁图意：执行它多次代价于执行它一次。如果要保证即使在恢复过程中发生故障也能行为正确，这个性质是必须的。基于后备复本和运行记录的恢复7.1恢复引论7.1恢复引论1.活动状态2.操作结束在事务开始执行后，立即进入“活动状态”。事务的最后一个语句执行后，进入“操作结在活动状态，事务将执行对数据库的读/写操作。束”状态。此时对数据库的修改，很可能还在内但“写操作”并不立即写到磁盘上，很可能暂时存的系统缓冲区中，所以还不能说事务真正的结存放在

6、系统缓冲区。束。2PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com7.1恢复引论7.1恢复引论3.事务失败4.卷回状态处于活动状态的事务还没到达最后一个语句就事务失败后，很可能已对磁盘中的数据进行了中止执行，此时称为事务进入“事务失败”状态。事部分修改。为了保证事务的原子性，应该撤消(undo)务失败还可以从操作结束状态转来。因为此状态事该事务对数据库已作的修改。撤消操作称为事务的务语句虽执行结束，但对数据库的修改有可能未写卷回（rollback).到数据库。

7、7.1恢复引论7.1恢复引论5.事务提交事务进入提交状态后，把对数据库的修改全部写到磁盘上，并通知系统，事务成功地结束，事务当数据库失效时，取出最近后备副本，根据运行记录：进入“结束”状态。¡对未提交的事务用前像卷回（向后恢复）；¡对已提交的事务，必要时用后像重做（向前恢复）。缺点：运行记录占用较大空间。7.1恢复引论7.1恢复引论如：¡基于多复本的恢复技术数据库以双复本形式存在两个独立的磁盘系如果系统中有多个数据库复本，而且这些复统中，且各有自己控制器和CPU。一个磁盘中的本具有独立的失效模式，则可利用这些复本互为数据丢失

8、时，用另一个磁盘的数据来恢复。备份，用于恢复。读：1个磁盘独立的失效模式：磁盘1磁盘2写：2个磁盘各个复本不致因同一故障而一起失效。控制器1控制器2该恢复技术在分布式数据库系统中用得比较多。CPU1CPU2镜像磁盘系统3PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialver