第7章系统实现技术ppt课件.ppt

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1、系统实现技术第七章本章内容本章主要涉及实现DBMS时的具体技术。系统目录：存放数据库结构的描述。事务：所有对数据库的操作，都要以事务作为一个整体单位来执行或撤销。在DBS运行时，DBMS要对DB进行监控，以保证整个系统的正常运转，防止数据意外丢失和不一致数据的产生。DBMS对DB的监控，称为数据库的管理，有时也称为数据库的保护。对数据库的管理主要通过四个方面实现：数据库的恢复并发控制完整性控制安全性控制每一方面构成了DBMS的一个子系统。7．1系统目录系统目录（SystemCatalog）是任何通用DBMS的核心。系统目录本身就是一个“微型数据库”，其主要功

2、能是存储DBMS管理的数据库的定义或描述。这类信息被称为元数据（Metadata），主要包括数据库三级结构、两级映象的定义。图1-15访问数据库的主要步骤数据字典7．1关系DBMS的目录关系DBMS的系统目录存储下列信息：（1）关系名，属性名，属性域（数据类型）；（2）各种约束，主键，辅助键，外键，空值／非空值；（3）视图的外部级描述，存储结构和索引的内部级描述；（4）安全性和授权规则；（5）数据完整性规则。在关系DBMS中，系统目录被组织成关系（表格），例如Oracle系统中，系统目录由42个关系组成。DBMS可以对目录执行查询、修改和维护操作；而用户一般

3、只能执行查询操作不能进行修改或维护。图7.1所示的是教学数据库三个关系的定义存储在目录中的形式。系统目录中的关系名为REL_AND_ATTR_CATALOG，存储用户关系中属性的性质，包括数据类型、主键、外键等。这个关系的主键为（REL_NAME，ATTR_NAME）图7.1示的是教学数据库三个关系的定义存储在目录中的形式。系统目录中的关系名为REL_ANDATTR_CATALOG，存储用户关系中属性的性质，包括数据类型、主键、外键等。这个关系的主键为（REL_NAME，ATTR_NAME）索引信息可用目录关系RELATION_INDEXES表示，如图7．2

4、（b）所示，主键为（INDEX_NAME，MEMBER_ATTR）。视图的定义可用两个目录关系实现，如图7．2（C）所示。至此，我们介绍了系统目录中的一些基本的信息存储方式。日前，在大多数DBMS的系统日录中，还存储了数据库运行的信息，例如每个基本关系中元组的数目和各个属性的平均访问次数，索引的层次数等。这些信息必须由DBMS经常更新，以反映数据库的使用状况。因此，系统目录对任何一个DBMS而言，都是十分重要的组成部分。有的系统，甚至把系统目录／数据字典系统从DBMS中分离出来，成为一个独立的数据字典系统，并使之成为一个比DBMS还要高级的用户与系统之间的接

5、口，用户对数据库的所有操作都要通过数据字典实现，而不直接与DBMS接触。7.2事务7.2事务举例从用户观点看，对数据库的某些操作应是一个整体，也就是一个独立的工作单元，不能分割。例如，客户认为电子资金转账（从账目A转一笔款到账号B）是一个独立的操作，而在DBS中这是由几个操作组成的。显然，这些操作要么全都发生，要么由于出错（可能账号A二透支）而全不发生。保证这一点非常重要，我们决不允许发生下面的事情：在账号A透支情况下继续转账；或者从账号A转出了一笔钱，而不知去向未能转人账号B中.这样就引出了事务的概念。7.2.1事务的概念事务是一个操作序列。这些操作要么什

6、么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位。是构成单一逻辑工作单元的操作集合;DBS的主要意图是执行“事务”;相当于操作系统环境中的“进程”概念。一个程序的执行可通过若干事务的执行序列来完成。事务是不能嵌套的，可恢复的操作必须在一个事务的界限内才能执行.事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没有显式地定义事务，则由DBMS按缺省规定自动划分事务。在SQL语言中，定义事务的语句有三条：BEGINTRANSACTION:事务开始COMMIT:提交事务的所有操作,即将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中去，事务正常结束ROLLBACK:回滚，

7、即在事务运行的过程中因发生某种故障而不能继续执行，通过ROLLBACK对数据库的所有已完成的操作全部撤消，滚回到事务开始时的状态ROLLBACK语句保证数据库处于正确的状态事务举例的代码T：BEGINTRANSACTION；Read（A）；A:=A-50;write（A）；if（A＜0）ROLLBACK；elseread（B）；B：=B+50；write（B）；COMMITE;1．原子性（Atomicity）：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。由DBMS的事务管理子系统来实现。2．一致性(Consistency)：事务执行的

8、结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状