数据库系统概论第4版第十一章-PPT精品文档
数据库系统概论(第四版)课后习题解答
第二章 习题(续)
下面考虑未使用任何零件的工程。
J JNO JNAME CITY
S
P.J1 SNO
S1
SNAME
STATUS
CITY
天津
P
PNO P1
PNAME
COLOR 红
WEIGHT
SPJ
SNO
S1
PNO
P1
JNO
J1
QTY
解析: 本题是从J表中输出满足条件的JNO,未使用任何零件的工 程项目的代码也满足条件。所以,本题的结果包括未使用任 何零件的工程项目代码。 2012-12-5 14
6
PNO PNAME COLOR WEIGHT 红 12
P2
P3 P4 P5
2012-12-5
螺栓
螺丝刀 螺丝刀 凸轮 齿轮
绿
蓝 红 蓝 红
17
14 15 40 30
P6
第二章 习题(续)
SPJ表
SNO S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S4 S4 S5 S5 S5 S5 PNO P1 P1 P1 P2 P3 P3 P3 P3 P5 P5 P1 P3 P5 P6 P6 P2 P3 P6 P6 JNO J1 J3 J4 J2 J1 J2 J4 J5 J1 J2 J1 J1 J1 J3 J4 J4 J1 J2 J4 QTY 200 100 700 100 400 200 500 400 400 100 200 200 100 300 200 100 200 200 500
17
第二章 习题(续)
7.关系代数的基本运算有哪些?如何用这些基本运 算来表示其他运算? 答:在8种关系代数的基本运算中,并、差、笛卡儿 积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运 算,即交、连接和除,均可以用5种基本运算来表 达。 交运算:R∩S=R-(R-S) 连接运算:R S AB ( R S )
数据库系统概论第4版第十一章
问题的产生(续)
不同的多事务执行方式
(1)事务串行执行
T1
每个时刻只有一个事务运行,其他事务
必须等到这个事务结束以后方能运行
T2
不能充分利用系统资源,发挥数据库共 享资源的特点
T3 事务的串行执行方式
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述 11.2 封锁 11.3 活锁和死锁 11.4 并发调度的可串行性 11.5 两段锁协议 11.6 封锁的粒度 11.7 小结
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述
并发控制机制的任务
对并发操作进行正确调度 保证事务的隔离性 保证数据库的一致性
An Introduction to Database System
不可重复读(续)
(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后,事 务T2删除了其中部分记录,当T1再次按相同条件读取数据 时,发现某些记录消失了
(3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后,事务 T2插入了一些记录,当T1再次按相同条件读取数据时,发 现多了一些记录。 后两种不可重复读有时也称为幻影现象(Phantom Row)
记号
R(x):读数据x W(x):写数据x
An Introduction to Database System
1. 丢失修改
两个 事 务 T1和 T2读 入同 一 数 据并 修 改 ,T2 的提 交 结果破坏了T1提交的结果,导致T1的修改被丢失。
上面飞机订票例子就属此类
数据库系统概论(第四版)课后习题解答
ALPHA语言: RANGE SPJ SPJX P PX S SX GET W(J.JNO):SPJX(SPJX.JNO=J.JNO∧ SX(SX.SNO=SPJ.SNO∧SX.CITY=‘天津’∧ PX(PX.PNO=SPJX.PNO∧PX.COLOR=‘红’)) 解析: ① S、P、SPJ表上各设一个元组变量。 ② 解题思路:所要找的是满足给定条件的工程项目代码JNO。因此,对工程项目表J中 的每一个JNO进行判断: 看SPJ中是否存在这样的元组,其JNO=J.JNO,并且所用的零件是红色的,该零件 的供应商是天津的。 如果SPJ中不存在这样的元组,则该工程项目代码JNO满足条件,放入结果集中。 如果SPJ中存在这样的元组,则该工程项目代码JNO不满足条件,不能放入结果集 中,再对工程表J中的下一个JNO进行同样的判断。 直到所有JNO都检查完。 结果集中是所有未使用天津供应商生产的红色零件的工程项目代码,包括未使用任 何零件的工程项目代码。
A1 *
B1
B2
*
C3
*
C8
*
C10 *
*
C12
C14 *
*
D2
D3
D4
*
其中,图中虚线表示子女链,记录结构的第二部分存放子女 指针;实线表示兄弟链记录结构的第三部分存放兄弟指针。 星号“*”表示空指针。
2012-12-5 3
第一章 习题(续)
15.答:层次序列链接法:
A1
B1
B2
C3
C8
C10
C12
2012-12-5
PNO P1
JNO J1
QTY
9
第二章 习题(续)
(3) 求供应工程J1红色零件的供应商代码SNO。 答: 关系代数: SNO ( SNO, PNO ( JNO ' J 1' ( SPJ )) PNO ( COLOR '红' ( P))) ALPHA语言: RANGE P PX GET W(SPJ.SNO):PX(PX.PNO=SPJ.PNO∧SPJ.JNO =‘J1’∧PX.COLOR=‘红’) QBE语言:
数据库系统概论
数据库安全性
内容提要
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法 的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。
通过学习本章,应重点掌握:
安全性基本概念 方法与实现
概论
数据库的安全性:是指保护数据库以防止不合 法的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。
计算机系统安全性:是指为计算机系统建立和 采取的各种安全保护措施,以保护计算机系统 中的硬件、软件及数据,防止因偶然或恶意的 原因是系统遭到破坏、数据遭到更改或泄漏等。
视图机制
定义:进行存取权限控制时可以为不同的用户 定义不同的视图,把数据对象限制在一定的范 围内。
视图机制间接的实现了支持存取谓词的用户权 限定义。
视图机制使系统具有三个优点:
数据的安全性 数据的独立性 操作简便性
审计
审计功能把用户对数据库的所有操作自动记录 下来放入审计日志中
计算机系统的安全性问题可分为三类:技术安 全类、管理安全类和政策法律类。
可信计算机系统评测标准(1)
制定这个标准的目的:
提供一种标准,使用户可以对其计算机系统内 敏感信息安全操作的可信程度做评估
给计算机行业的制造商提供一种可循的指导规 则,使其产品能够更好地满足敏感应用的安全 需求
自主存取控制(3)
用户权限定义中数据对象范围越小授权子系统 就越灵活。
权衡授权子系统精巧程度的另一个尺度是能否 提供与数据有关的授权。
要求系统能支持存取谓词(P291) 另外,还可以在存取谓词中引用系统变量
自主存取机制能引起泄漏因为这种机制仅通过 对数据的存取权限来进行安全控制,而数据本 身并无安全标记。
C1
离,进行自主存取控制DAC,保护限制用户权限的传播,通过
数据库系统概论第四版习题答案
第1章绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答:( l )数据(Data ) :描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算,处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛,表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元,也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人,还可以表示一袋奶粉重500 克。
( 2 )数据库(DataBase ,简称DB ) :数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
( 3 )数据库系统(DataBas 。
Sytem ,简称DBS ) :数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统,数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”,不要引起混淆。
( 4 )数据库管理系统(DataBase Management sytem ,简称DBMs ) :数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统,是计算机中的基础软件。
目前,专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多。
《数据库概论》课件
关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据,数据之间存在明确的关联关系,遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库,再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据 库,将数据以表格形式存 储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言(如SQL) 用于检索、插入、更新和 删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能,适当增加冗余,简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式(1NF)定义了关系的原子性;第二范式(2NF)定义了关系的主键和外键关系 ;第三范式(3NF)定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统(RDBMS)是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等 金融机构的数据存储、处 理和分析,支持金融业务 的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电 子政务等领域,提高政府 服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临,数据库技术也在不 断发展,以应对海量数据的存储、查询和分 析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业 务需求,明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具,设 计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻 辑结构,如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结 构、索引等物理属性
《数据库系统概论》第四版
《数据库系统概论》第四版第四章:1.什么是数据库的安全性?答:数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
2.数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系?答:安全性问题不是数据库系统所独有的,所有计算机系统都有这个问题。
只是在数据库系统中大量数据集中存放,而且为许多最终用户直接共享,从而使安全性问题更为突出。
系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。
数据库的安全性和计算机系统的安全性,包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的。
3.试述可信计算机系统评测标准的情况,试述TDI / TCSEC 标准的基本内容。
答:各个国家在计算机安全技术方面都建立了一套可信标准。
目前各国引用或制定的一系列安全标准中,最重要的是美国国防部(DoD )正式颁布的《 DoD 可信计算机系统评估标准》(伽sted Co 哪uter system Evaluation criteria ,简称TcsEc ,又称桔皮书)。
(TDI / TCSEC 标准是将TcsEc 扩展到数据库管理系统,即《可信计算机系统评估标准关于可信数据库系统的解释》(Tmsted Database Interpretation 简称TDI , 又称紫皮书)。
在TDI 中定义了数据库管理系统的设计与实现中需满足和用以进行安全性级别评估的标准。
TDI 与TcsEc 一样,从安全策略、责任、保证和文档四个方面来描述安全性级别划分的指标。
每个方面又细分为若干项。
4.试述TcsEC ( TDI )将系统安全级别划分为4 组7 个等级的基本内容。
答:这些安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系,即较高安全性级别提供的安全保护包含较低级别的所有保护要求,同时提供更多或更完善的保护能力。
各个等级的基本内容为:D 级D 级是最低级别。
一切不符合更高标准的系统,统统归于D 组。
Cl 级只提供了非常初级的自主安全保护。
能够实现对用户和数据的分离,进行自主存取控制(DAC ) ,保护或限制用户权限的传播。
数据库系统概论课时ppt课件
关系数据模型的优缺点(续)
❖ 缺点
▪ 存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非 关系数据模型
▪ 为提高性能,必须对用户的查询请求进行优化 增加了开发DBMS的难度
.
E-R模型向关系模型的转换
❖ 一个实体转换为一个关系模式。实体的属性就 是关系的属性,实体的标识符就是关系的码。
❖ 对于实体间的联系有以下不同的情况:
在一个给定的应用领域中,所有关系的集合 构成一个关系数据库
.
二、关系数据模型的操纵与完整性约束
❖ 数据操作是集合操作,操作对象和操作结果都是关系
▪ 查询 ▪ 插入 ▪ 删除 ▪ 更新
❖ 数据操作是集合操作,操作对象和操作结果都是关系,即若干元组的 集合
❖ 存取路径对用户隐蔽,用户只要指出“干什么”,不必详细说明“怎 么干”
❖ 逻辑结构----二维表
从用户角度,关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
.
一、关系数据模型的数据结构
学生登记表
属性
学号 2005004 2005006 2005008
…
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌
…
年龄 19 20 18 …
元组
性别 女 男 女 …
系名 社会学 商品学
法律 …
.
年级 2005 2005 2005
…
关系数据模型的数据结构(续)
▪ 关系(Relation)
一个关系对应通常说的一张表
▪ 元组(Tuple)
表中的一行即为一个元组
▪ 属性(Attribute)
表中的一列即为一个属性,给每一个属性起一个名称即 属性名
.
关系数据模型的数据结构(续)
ห้องสมุดไป่ตู้▪ 分量 元组中的一个属性值。
数据库系统概论复习资料(第四版)
第一章绪论数据库(DB):长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合数据库管理系统(DBMS):位于用户与操作系统之间的数据管理软件(系统软件)。
数据库系统(DBS):在计算机系统中引入数据库后的系统。
数据管理技术的发展过程人工管理阶段(40年代中--50年代中)文件系统阶段(50年代末--60年代中)数据库系统阶段(60年代末--现在)物理独立性:用户的应用程序与磁盘上的数据库中数据是相互独立的。
当数据的物理存储改变了,应用程序不用改变。
逻辑独立性:用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。
数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以不变。
数据模型的组成要素:数据结构:对系统静态特性的描述数据操作:对系统动态特性的描述数据的约束条件模式(Schema):数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述外模式(子模式、用户模式):数据库用户(包括应用程序员和最终用户)使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述内模式(也称存储模式):数据物理结构和存储方式的描述外模式/模式映象:保证数据的逻辑独立性模式/内模式映象:保证数据的物理独立性数据库系统的组成:数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员、(用户)数据库管理员(DBA)(1)决定数据库中的信息内容和结构(2)决定数据库的存储结构和存取策略(3)定义数据的安全性要求和完整性约束条件(4)监控数据库的使用和运行周期性转储数据库、故障恢复、监视审计文件(5)数据库的改进和重组性能监控和调优、数据重组(6)数据库重构第三章关系数据库标准语言SQLSQL的特点1. 综合统一2. 高度非过程化3. 面向集合的操作方式4. 以同一种语法结构提供两种使用方法(自含式语言(交互式)/嵌入式语言(宿主式))5. 语言简洁,易学易用表3.1 SQL语言的动词定义基本表CREATE TABLE <表名>(<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ][,<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件>] ] …[,<表级完整性约束条件> ] );修改基本表ALTER TABLE <表名>[ ADD <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ][ DROP <完整性约束名> ][ ALTER COLUMN <列名> <数据类型> ];删除基本表DROP TABLE <表名> [RESTRICT|CASCADE];建立索引CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名>ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…);删除索引DROP INDEX <索引名>;查询SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式>[,<目标列表达式>] …FROM <表名或视图名>[, <表名或视图名> ] …[ WHERE <条件表达式> ][ GROUP BY <列名1> [ HAVING <条件表达式> ] ][ ORDER BY <列名2> [ ASC|DESC ] ];插入单个元组INSERTINTO <表名> [(<属性列1>[,<属性列2 >…)]VALUES (<常量1> [,<常量2>] … )插入子查询结果INSERTINTO <表名> [(<属性列1> [,<属性列2>… )]子查询;[例3] 对每一个系,求学生的平均年龄,并把结果存入数据库。
《数据库系统概论》第四版课后习题答案
第1章绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答:( l )数据(Data ) :描述事物的符号记录称为数据。
数据是数据库中存储的基本对象。
( 2 )数据库(DataBase ,简称DB ) :数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
( 3 )数据库系统(DataBas 。
Sytem ,简称DBS ) :数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
( 4 )数据库管理系统(DataBase Management sytem ,简称DBMs ) :数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
5 .试述数据库系统的特点。
答:数据库系统的主要特点有:( l)数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之一,也是数据库系统与文件系统的本质区别。
( 2)数据的共享性高,冗余度低,易扩充( 3 )数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。
数据库管理系统的模式结构和二级映像功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。
( 4 )数据由DBMS 统一管理和控制DBMS 必须提供统一的数据控制功能,包括数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制和数据库恢复。
6 .数据库管理系统的主要功能有哪些?答:DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据组织、存储和管理、数据操纵功能、数据库的事务管理和运行管理、数据库的建立和维护功能。
9 .定义并解释概念模型中以下术语:实体,实体型,实体集,属性,码,实体联系图(E 一R 图)答:实体:客观存在并可以相互区分的事物。
实体型:具有相同属性的实体具有相同的特征和性质,用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体实体集:同型实体的集合称为实体集。
数据库系统概论PPT课件
并发的目的:
改善系统的资源利用率
改善短事务的响应时间
可编辑
3
例子
飞机订票系统中的活动序列:
①甲售票点读出某航班的机票余额A,设A=16
②乙售票点读出同一航班的机票余额A,也为16
在二级封锁协议中,由于读完数据后即可释放 S锁,所以它不能保证可重复读。
可编辑
11
三级封锁协议
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。
三级封锁协议除了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。
上述三级协议的主要区别在于:什么操作需要 申请封锁,以及何时释放锁。
读“脏”数据:事务T1修改某一数据,并将其写回 磁盘,事务T2读取同一数据后,T1由于某种原因被 撤销,这时T1已修改过的数据恢复原值,T2读到的 数据就与数据库中的数据不一致,则T2读到的数据 就为“脏”数据,即不正确的数据。 “读—写冲 突”
可编辑
5
数据不一致性(2)
不可重复读:事务T1读取数据后,事务T2执行更 新操作,使T1无法再现前一次的读取结果。 “读—写冲突”
避免活锁的简单方法是采用“先来先服务”的 策略。
可编辑
14
死锁
一个事务如果申请锁而未获准,则需等待其它 事务释放锁。如果事务中出现循环等待时,如 果不加干预,则会一直等待下去,这叫死锁。
对付死锁的方法:
检测死锁,发现死锁后处理死锁 防止死锁
可编辑
15
死锁的诊断(1)
(完整版)数据库系统概论第四版课后习题答案
第1 章绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答:( l )数据(Data ):描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算,处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛,表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元,也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人,还可以表示一袋奶粉重500 克。
( 2 )数据库(DataBase ,简称DB ):数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
( 3 )数据库系统(DataBas 。
Sytem ,简称DBS ):数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统,数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库” ,不要引起混淆。
( 4 )数据库管理系统(DataBase Management sytem ,简称DBMs ):数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统,是计算机中的基础软件。
目前,专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多。
数据库系统概论.pptx
课表的后处理和日常调度. 对于形成的课表可以进 行多种方式的修改、查询等操作.例如修改、删除、 增加授课课程、实验课、上机安排等内容
2019-7-8
谢谢欣赏
4
学籍档案管理
假设一个学籍档案管理应包含如下表所示的学生信
息
学生基本情况
学 号 姓 名 性 别 出生年月
......
99070101 李 军
积极回答问题
上课三次点名未到或四分之一次作业未交,取消考试 资格
若请假,请出示辅导员签字的假条
2019-7-8
谢谢欣赏
12
2019-7-8
谢谢欣赏
13
赛艇 2010年《福布斯》全球亿万富豪排行榜,拉里·埃利森以
280亿美元位列第6201 Nhomakorabea-7-8
谢谢欣赏
9
考核要求
平时成绩30% (作业、考勤、课堂回答、上机) 回答问题优秀的同学有加分 期末考试70%
2019-7-8
谢谢欣赏
10
2019-7-8
谢谢欣赏
11
课堂要求
不迟到
记笔记
2019增-7-8加、删除、更改
谢谢欣赏
5
个人网上银行
2019-7-8
谢谢欣赏
6
网络购物
2019-7-8
谢谢欣赏
7
Oracle
DBMS
创始人 拉里·埃利森
2019-7-8
谢谢欣赏
8
创始人
拉里·埃利森
个人净资产:474亿美元 年龄:56岁 身高:6英尺 出生地:芝加哥 住宅:一座模仿日本16世纪皇宫的建筑,价值4000万美元 结婚次数:3次 子女:两名 个人爱好:驾驶一架意大利喷气式战斗机和一艘78英尺长的
数据库系统概论27页word
第一章数据库系统概论本章目的在于使读者对数据库系统的基本知识能有一个较为全面的了解,为今后的学习和工作打下基础。
本章重点介绍了有关数据库结构和数据库系统组织的基本知识和基本概念,以及常见的三种类型的数据库系统的特点。
重点介绍关系数据库的有关知识。
1.1 数据管理技术发展史随着生产力的不断发展,社会的不断进步,人类对信息的依赖程度也在不断地增加。
数据作为表达信息的一种量化符号,正在成为人们处理信息时重要的操作对象。
所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。
数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中,提取出有用的数据信息,作为我们工作、生活等各方面的决策依据。
数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护,它是数据处理的一个重要内容中心。
数据处理工作由来以久,早在1880年美国进行人口普查统计时,就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据,并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。
电子计算机的出现以及其后其硬件、软件的迅速发展,加之数据库理论和技术的发展,为数据管理进入一个革命性阶段提供有力的支持。
根据数据和应用程序相互依赖关系、数据共享以及数据的操作方式,数据管理的发展可以分为三个具有代表性的阶段,即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。
【1】人工管理阶段这一阶段发生于六十年代以前,由于当时计算机硬件和软件发展才刚刚起步,数据管理中全部工作,都必须要由应用程序员自己设计程序完成去完成。
由于需要与计算机硬件以及各外部存储设备和输入输出设备直接打交道,程序员们常常需要编制大量重复的数据管理基本程序。
数据的逻辑组织与它的物理组织基本上是相同的,因此当数据的逻辑组织、物理组织或存储设备发生变化时,进行数据管理工作的许多应用程序就必须要进行重新编制。
这样就给数据管理的维护工作带来许多困难。
并且由于一组数据常常只对应于一种应用程序,因此很难实现多个不同应用程序间的数据资源共享。
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T1 ① R(A)=50 R(B)=100 求和=150 ② R(B)=100 T2
T1读取B=100进行运算
T2读取同一数据B,对其进
行修改后将B=200写回数据 库。
B←B*2
(B)=200
T1为了对读取值校对重读B,
B已为200,与第一次读取值 不一致
③ R(A)=50
R(B)=200
问题的产生(续)
事务的交叉并发执行方式
An Introduction to Database System
问题的产生(续)
(3)同时并发方式(simultaneous concurrency)
多处理机系统中,每个处理机可以运行一个事务,
多个处理机可以同时运行多个事务,实现多个事务
真正的并行运行
数据库中的数据不一致
T2读到的数据就为“脏”数据,即不正确的数据
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第十一章 并发控制
An Introduction to Database System
问题的产生
多用户数据库系统的存在允许多个用户同时使用 Nhomakorabea数据库系统
飞机定票数据库系统 银行数据库系统 特点:在同一时刻并发运行的事务数可达数百个
11.1 并发控制概述
11.2 封锁
11.3 活锁和死锁
11.4 并发调度的可串行性
11.5 两段锁协议
11.6 封锁的粒度 11.7 小结
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述
并发控制机制的任务
对并发操作进行正确调度
保证事务的隔离性
An Introduction to Database System
不可重复读(续)
不可重复读包括三种情况: (1)事务T1读取某一数据后,事务T2对其做了修改, 当事务T1再次读该数据时,得到与前一次不同的 值
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不可重复读(续)
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问题的产生(续)
不同的多事务执行方式
(1)事务串行执行
每个时刻只有一个事务运行,其他事务
必须等到这个事务结束以后方能运行 不能充分利用系统资源,发挥数据库共 享资源的特点
事务的串行执行方式 T2 T1
T3
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问题的产生(续)
(2)交叉并发方式(Interleaved Concurrency)
在单处理机系统中,事务的并行执行是这些并行事务 的并行操作轮流交叉运行 单处理机系统中的并行事务并没有真正地并行运行, 但能够减少处理机的空闲时间,提高系统的效率
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问题的产生(续)
事务并发执行带来的问题
会产生多个事务同时存取同一数据的情况 可能会存取和存储不正确的数据,破坏事务一致性 和数据库的一致性
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第十一章 并发控制
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并发控制概述(续)
并发操作带来的数据不一致性
丢失修改(Lost Update) 不可重复读(Non-repeatable Read) 读“脏”数据(Dirty Read)
记号
R(x):读数据x W(x):写数据x
T1的修改被T2覆盖了!
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结果明明卖出两张机票,数据库中机票余额只减少1
并发控制概述(续)
这种情况称为数据库的不一致性,是由并发操作引起的。
在并发操作情况下,对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随
机的。
若按上面的调度序列执行,甲事务的修改就被丢失。 原因:第4步中乙事务修改A并写回后覆盖了甲事务的修改
和=250 (验算不对)
不可重复读
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不可重复读(续)
(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后,事
务T2删除了其中部分记录,当T1再次按相同条件读取数据 时,发现某些记录消失了 (3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后,事务 T2插入了一些记录,当T1再次按相同条件读取数据时,发
丢失修改(续)
T1
① R(A)=16
T2
②
③ A←A-1 W(A)=15W ④
R(A)=16
A←A-1 W(A)=15
丢失修改
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2. 不可重复读
不可重复读是指事务T1读取数据后,事务T2
执行更新操作,使T1无法再现前一次读取结果。
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1. 丢失修改
两个事务 T1 和 T2 读入同一数据并修改, T2 的提交
结果破坏了 T1 提交的结果,导致 T1 的修改被丢失。
上面飞机订票例子就属此类
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现多了一些记录。
后两种不可重复读有时也称为幻影现象(Phantom Row)
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3. 读“脏”数据
读“脏”数据是指:
事务T1修改某一数据,并将其写回磁盘
事务T2读取同一数据后,T1由于某种原因被撤销
这时T1已修改过的数据恢复原值,T2读到的数据就与
保证数据库的一致性
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并发控制概述(续)
并发操作带来数据的不一致性实例
[例1]飞机订票系统中的一个活动序列
① 甲售票点(甲事务)读出某航班的机票余额A,设A=16; ② 乙售票点(乙事务)读出同一航班的机票余额A,也为16; ③ 甲售票点卖出一张机票,修改余额A←A-1,所以A为15,把A写回 数据库; ④ 乙售票点也卖出一张机票,修改余额A←A-1,所以A为15,把A写 回数据库