数据库恢复技术 文档

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1、数据库恢复技术1.教学目标及基本要求：正确理解事务的基本概念及特性，了解故障的种类及恢复实现技术。掌握数据转储的基本技术，弄清日志文件在数据库恢复中的作用。2.重点和难点：重点讲解事务的基本概念，恢复的实现技术。难点是恢复的实现技术一．什么是事务1.事务的基本概念所谓事务是用户定义的一个操作序列，这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。“一荣俱荣，一损俱损”这句话很能体现事务的思想，很多复杂的事物要分步进行，但它们组成一个整体，要么整体生效，要么整体失效。这种思想反映到数据库上，就是多个SQL语句，要么所有执行成功，要么所有执行失败。例如：

2、在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序。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，COMMIT，ROLLBACK事务通常是以BEGINTRANSACTION开始，以COMMIT或ROLLBACK结束。COMMIT表示提交，即提交事务的所有操作。具体地说就是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表示回滚，即在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继

3、续执行，系统将事务中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。这里的操作指对数据库的更新操作。2.事务的四个特性:简称ACID1.原子性(Atomiciy)：事务是一个独立的逻辑单位，事务中包括的诸操作要么全做，要么全不做。要求，如果把一个事务可看作是一个程序，它要么完整的被执行，要么完全不执行。就是说事务的操纵序列或者完全应用到数据库或者完全不影响数据库。这种特性称为原子性。　假如用户在一个事务内完成了对数据库的更新，这时所有的更新对外部世界必须是可见的，或者完全没有更新。前者称事务已提交，后者称事务撤消（或流产）。DBMS必须确保由

4、成功提交的事务完成的所有操纵在数据库内有完全的反映，而失败的事务对数据库完全没有影响。1.一致性(Consistency)：事务的执行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态。一致性处理数据库中对所有语义约束的保护。假如数据库的状态满足所有的完整性约束，就说该数据库是一致的。例如，当数据库处于一致性状态S1时，对数据库执行一个事务，在事务执行期间假定数据库的状态是不一致的，当事务执行结束时，数据库处在一致性状态S2。3.隔离性(Isolation)：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即并发执行的各个事务之间不能互相干扰。分离性是DBMS针对

5、并发事务间的冲突提供的安全保证。DBMS可以通过加锁在并发执行的事务间提供不同级别的分离。假如并发交叉执行的事务没有任何控制，操纵相同的共享对象的多个并发事务的执行可能引起异常情况。DBMS可以在并发执行的事务间提供不同级别的分离。分离的级别和并发事务的吞吐量之间存在反比关系。较多事务的可分离性可能会带来较高的冲突和较多的事务流产。流产的事务要消耗资源，这些资源必须要重新被访问。因此，确保高分离级别的DBMS需要更多的开销。1.持续性(Durability)：一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变使永久性的。持久性意味着当系统或介质发生故障时，确保

6、已提交事务的更新不能丢失。即对已提交事务的更新能恢复。一旦一个事务被提交，DBMS必须保证提供适当的冗余，使其耐得住系统的故障。所以，持久性主要在于DBMS的恢复性能。事务是恢复和并发控制的基本单位。保证事务ACID特性是事务处理的重要任务。事务ACID特性可能遭到破坏的因素有：1.多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行。2.事务在运行过程中被强行停止。在第一种情况下，数据库管理系统必须保证多个事务的交叉运行不影响这些事务的原子性。在第二种情况下，数据库管理系统必须保证被强行终止的事务对数据库和其它事务没有任何影响。这些就是数据库管理系统中恢复机制和

7、并发控制机制的责任二数据库恢复概述尽管数据库系统中采取了各种保护措施来防止数据库的安全性和完整性被破坏，保证并发事务的正确执行，但是计算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏仍是不可避免的，这些故障轻则造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，重则破坏数据库，使数据库中全部或部分数据丢失，因此数据库管理系统（恢复子系统）必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为一致状态或完整状态）的功能，这就是数据库的恢复.三故障的种类1事务内部的故障事务内部的故障有的是可以通过事务程序本身发现的，有的是非预期的，不能由事务程

8、序处理的。例如：银行转帐事务，这个事务把一笔金额从一个帐户甲转给另一个帐户乙。B