自考数据库系统原理与技术复习资料(12)

2021-01-28 21:16

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久性( Permanence ),指一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。

3 、事务执行的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。如果数据库系统运行中发生故障,有些事务尚未完成就被迫中断,这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库,这时数据库就处于一种不正确的状态,或者说是不一致的状态。例如某工厂的库存管理系统中,要把数量为 Q 的某种零件从仓库 1 移到仓库 2 存放。则可以定义一个事务 T , T 包括两个操作; Q1=Q1-Q , Q2=Q2+Q 。如果 T 非正常终止时只做了第一个操作,则数据库就处于不一致性状态,库存量无缘无故少了 Q 。 4 、 数据库恢复 并发控制

5 、 BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK

6 、因为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,因此必须要有恢复子系统。恢复子系统的功能是: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)。

7 、原子性( Atomicity ) 一致性( Consistency ) 隔离性( Isolation ) 持续性( Durability ) ACID

8 、数据库系统中可能发生各种各样的故障,大致可以分以下几类:( 1 ) 事务内部的故障;( 2 ) 系统故障;( 3 ) 介质故障;( 4 ) 计算机病毒。事务故障、系统故障和介质故障影响事务的正常执行;介质故障和计算机病毒破坏数据库数据。 9 、 数据库的恢复

10 、数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术。当系统运行过程中发生故障,利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。

11 、事务故障 系统故障 介质故障 计算机病毒

12 、数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。所谓转储即 DBA 定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入,将数据库恢复到转储时的状态。静态转储:在系统中无运行事务时进行的转储操作。如上图所示。静态转储简单,但必须等待正运行的用户事务结束才能进行。同样,新的事务必须等待转储结束才能执行。显然,这会降低数据库的可用性。动态转储:指转储期间允许对数据库进行存取或修改。动态转储可克服静态转储的缺点,它不用等待正在运行的用户事务结束,也不会影响新事务的运行。但是,转储结束时后援副本上的数据并不能保证正确有效。因为转储期间运行的事务可能修改了某些数据,使得后援副本上的数据不是数据库的一致版本。为此,必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来,建立日志文件( log file )。这样,后援副本加上日志文件就能得到数据库某一时刻的正确状态。转储还可以分为海量转储和增量转储两种方式。海量转储是指每次转储全部数据库。增量转储则指每次只转储上一次转储后更新过的数据。从恢复角度看,使用海量转储得到的后备副本进行恢复一般说来更简单些。但如果数据库很大,事务处理又十分频繁,则增量转储方式更实用更有效。

13 、数据转储 登录日志文件

14 、( 1 ) 日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。( 2 ) 设立日志文件的目的是: 进行事务故障恢复;进行系统故障恢复;协助后备副本进行介质故障恢复。 15 、静态转储 动态转储 海量转储 增量转储

16 、把对数据的修改写到数据库中和把表示这个修改的日志记录写到日志文件中是两个不同的操作。有可能在这两个操作之间发生故障,即这两个写操作只完成了一个。如果先写了数据库修改,而在运行记录中没有登记这个修改,则以后就无法恢复这个修改了。如果先写日志,但没有修改数据库,在恢复时只不过是多执行一次 UNDO 操作,并不会影响数据库的正确性。所以一定要先写日志文件,即首先把日志记录写到日志文件中,然后写数据库的修改。

17 、答:事务故障的恢复:事务故障的恢复是由 DBMS 自动完成的,对用户是透明的。 DBMS 执行恢复步骤是:( 1 )反向扫描文件日志(即从最后向前扫描日志文件),查找该事务的更新操作。( 2 )对该事务的更新操作执行逆操作。即将日志记录中“更新前的值”写入数据库。( 3 )继续反向扫描日志文件,做同样处理。( 4 )如此处理下去,直至读到此事务的开始标记,该事务故障的恢复就完成了。答:系统故障的恢复:系统故障可能会造成数据库处于不一致状态:一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库;二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区,没来得及写入数据库。因此恢复操作就是要撤销 (UNDO) 故障发生时未完成的事务,重做 (REDO) 已完成的事务。系统的恢复步骤是:( 1 )正向扫描日志文件,找出在故障发生前已经提交的事务队列( REDO 队列)和未完成的事务队列( UNDO 队列)。( 2 )对撤销队列中的各个事务进行 UNDO 处理。进行 UNDO 处理的方法是,反向扫描日志文件,对每个 UNDO 事务的更新操作执行逆操作,即将日志记录中“更新前的值”( Before Image )写入数据库。( 3 )对重做队列中的各个事务进行 REDO 处理。进行 REDO 处理的方法是:正向扫描日志文件,对每个 REDO 事务重新执行日志文件登记的操作。即将日志记录中“更新后的值”( After Image )写入数据库。恢复方法是重装数据库,然后重做已完成的事务。具体过程是:( 1 ) DBA 装入最新的数据库后备副本(离故障发生时刻最近的转储副本),使数据库恢复到转储时的一致性状态。( 2 ) DBA 装入转储结束时刻的日志文件副本( 3 ) DBA 启动系统恢复命令,由 DBMS 完成恢复功能,即重做已完成的事务。18 、 日志文件 记录 数据块

19 、检查点记录是一类新的日志纪录。它的内容包括: ① 建立检查点时刻所有正在执行的事务清单。 ② 这些事务的最近一个日志记录的地址。

20 、利用日志技术进行数据库恢复时,恢复子系统必须搜索日志,确定哪些事务需要 REDO ,哪些事务需要 UNDO 。一般来说,需要检查所有日志记录。这样做有两个问题:一是搜索整个日志将耗费大量的时间。二是很多需要 REDO 处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到数据库中了,恢复子系统又重新执行了这些操作,浪费了大量时间。检查点技术就是为了解决这些问题。

21 、① 从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址,由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录。 ② 由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单


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