事务调度的可串行性
基于分布式事务流的动态可串行调度算法
１ 引言
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基于分布式事 务流 的动态 可串行调 度算法
梁雄 友 ｚ薛永 生 ，
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并发调度的可串行性
并发调度的可串⾏性多事务执⾏⽅式（1）事务串⾏执⾏（2）交叉并发⽅式（Interleaved Concurrency）（3）同时并发⽅式（simultaneous concurrency）并发操作带来的数据不⼀致性丢失修改（Lost Update）同改丢1不可重复读（Non-repeatable Read）读改读读 “ 脏 ” 数据（Dirty Read）改读撤数据不⼀致性：由于并发操作破坏了事务的隔离性并发控制就是要⽤正确的⽅式调度并发操作，使⼀个⽤户事务的执⾏不受其他事务的⼲扰，从⽽避免造成数据的不⼀致性并发控制的主要技术◼封锁(Locking)◼时间戳(Timestamp)◼乐观控制法◼多版本并发控制(MVCC)基本封锁类型◼排它锁（Exclusive Locks ，简记为X锁）写锁◼共享锁（Share Locks ，简记为S锁）读锁⼀级封锁协议◼事务T 在修改数据R 之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。
读不加锁⚫正常结束（COMMIT）⚫⾮正常结束（ROLLBACK）❖⼀级封锁协议可防⽌丢失修改，并保证事务T是可恢复的。
❖在⼀级封锁协议中，如果仅仅是读数据不对其进⾏修改，是不需要加锁的，所以它不能保证可重复读和不读“脏”数据。
⼆级封锁协议◼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，读完后即可释放S锁。
❖⼆级封锁协议可以防⽌丢失修改和读“脏”数据。
❖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。
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。
❖三级封锁协议可防⽌丢失修改、读脏数据和不可重复读。
三级协议的主要区别◼什么操作需要申请封锁以及何时释放锁（即持锁时间）丢、脏、复读❖避免活锁：采⽤先来先服务的策略❖解决死锁：死锁的预防（1）⼀次封锁法（2）顺序封锁法死锁的诊断与解除（1）超时法（2）等待图法❖可串⾏化(Serializable)调度◼多个事务的并发执⾏是正确的，当且仅当其结果与按某⼀次序串⾏地执⾏这些事务时的结果相同❖可串⾏性(Serializability)◼是并发事务正确调度的准则◼⼀个给定的并发调度，当且仅当它是可串⾏化的，才认为是正确调度❖⼀个调度Sc在保证冲突操作的次序不变的情况下，通过交换两个事务不冲突操作的次序得到另⼀个调度Sc’，如果Sc’是串⾏的，称调度Sc是冲突可串⾏化的调度❖若⼀个调度是冲突可串⾏化，则⼀定是可串⾏化的调度❖冲突可串⾏化调度是可串⾏化调度的充分条件，不是必要条件。
数据库原理[2]阶段练习4
![数据库原理[2]阶段练习4](https://img.taocdn.com/s3/m/35e4903ebc64783e0912a21614791711cc79790c.png)
华东理工大学网络学院《数据库原理[专]》阶段练习4（第五～八章）一、单项选择题。
1、数据库中数据的正确性、有效性和相容性称为_________。
A.恢复B.并发控制C.完整性D.安全性2、授权是数据库系统采用的_________。
A.恢复措施B.并发控制措施C.完整性措施D.安全性措施3、数据库的转储属于DBS的_________。
A.完整性措施B.安全性措施C.并发控制措施D.恢复措施4、在数据库管理系统中的权限管理方面，若授权的数据对象的__________，则授权子系统就越灵活。
A.范围越大B.范围越小C.范围越适中D.约束越细致5、数据库后援副本的用途是________。
A.安全性保障B.一致性控制C.故障恢复D.数据的转储6、SQL语言提供______语句用于实现数据存取的安全控制。
A.GRANTMITC.CREATE TABLED.ROLLBACK7、下述哪一条是并发控制的主要方法_______。
A.日志B.授权C.备份D.封锁8、如果事务T1获得了数据对象D上的排他锁，那么________。
A.T1对D只能读不能写B.T1对D只能写不能读C.另一个事务T2对D既不能读也不能写D.另一个事务T2对D只能读不能写9、SQL中的主键子句和外键子句属于DBS的____________。
A.完整性措施B.安全性措施C.并发性措施D.恢复措施10、事务T1符合两段锁封锁法的序列是________。
A.LOCK S(A)…LOCK S(B)…UNLOCK (B)…UNLOCK (A)B.LOCK X(A)…UNLOCK(A)… LOCK S(B)… UNLOCK(B)C.LOCK S(B)…LOCK X(A)…UNLOCK(A)…LOCK S(C)D.UNLOCK(A)…UNLOCK(B)…LOCK X(A)…LOCK X(B)二、多项选择题。
1、数据库安全性控制通常采取的措施是________。
数据库原理及应用第7章课后习题答案
习题71、试述事务的概念及事务的四个特性。
事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作是一个完整的工作单元，一个事务内的所有语句被作为一个整体，这些操作要么全做，要么全不做。
事务是数据库环境的中的逻辑单元，相当于操作系统中的进程。
为了保证数据库中数据的正确性，一个事务具有四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability ）。
这四个特性简称ACID 特性。
2、试述事务的状态及转换。
3、在数据库中为什么要并发控制并发控制能保证事务的哪些特性数据库的一个明显的特点是多个用户共享数据库资源，尤其是多用户可以同时存取相同的数据。
在这样的系统中，在同一时刻并发运行的事务数可达数百个。
若对事务的并发操作不加以控制，就会造成数据存、取的错误，破坏了数据的一致性和完整性。
并发控制可以防止数据不一致性出现。
4、并发操作可能会产生哪几类数据不一致用什么方法可以避免不一致性的情况并发操作带来的数据不一致性分为四种情况：丢失数修改、读“脏”数据、不可重复读和产生“幽灵”数据。
在数据库环境下，进行并发控制的主要技术有封锁(Locking)、时间戳(Timestamp)和乐观控制法。
商用的DBMS一般都采用封锁方法。
5、什么是封锁基本的封锁类型有哪些试述它们的含义。
封锁机制，即加锁（Locking），是一种并发控制机制，是用来调整对共享目标的并行存取的技术。
事务通过向封锁管理程序的系统组成部分发出请求而对事务加锁。
基本封锁类型有两种：共享锁（Share Locks，简记为S锁或读锁）和排它锁（Exclusive Locks，简记为X锁或写锁）。
6、如何用封锁机制保证数据的一致性在运用X锁和S锁对数据对象加锁时，还需要约定一些规则，这些规则为封锁协议或加锁协议（Locking Protocol）。
对封锁方式加不同的规则，就形成了各种不同级别的封锁协议。
烟台大学数据库原理期末考试复习题及参考答案
数据库原理A2022秋复习题提示：输入题目题干部分文字，按键盘快捷键Ctrl+F查找题目答案。
超越高度一、单选题（每题2分，共30道小题，总分值60分）1.逻辑设计的任务是___________。
（2分）A将概念结构设计的E-R图转换成DBMS支持的数据模型B进行数据库的具体定义，并要安排为查询的必要的索引文件C逻辑结构设计要完成数据的描述，数据存储格式的设定D利用自顶向下的方式进行数据库的逻辑结构设计正确答案A2.单个用户使用的数据视图的描述称为_________。
（2分）A外模式B概念模式C内模式D存储模式纠错正确答案A3.设关系R有K1个元组，关系S有K2个元组，则关系R和S的连接后的结果关系的元组数目是_______个。
AK1+K2B>= K1+K2C≤K1xK2DK1xK2正确答案C4.image.png（2分）Aimage.pngBimage.pngCimage.pngDimage.png正确答案A5.文件系统与数据库系统的最大区别是__________。
（2分）A数据共享B数据独立性C数据结构化D数据冗余性正确答案C6.在SQL语言中，DELETE语句的作用是_________。
（2分）A删除基本表B删除视图C删除基本表和视图D删除基本表和视图的元组正确答案D7.SELECT语句执行的结果是______。
（2分）A数据项B元组C表D数据库正确答案C8.E-R模型转换成关系模型时，一个M:N联系转换成一个关系模式，该关系模式的关键字是___________。
（2分）AM端实体的关键字BN端实体的关键字CM端实体的关键字和N端实体的关键字的组合D重新选取其他属性正确答案C9.SQL语言是_________。
（2分）A高级语言B编程语言C结构化查询语言D宿主语言正确答案C10.下述那条是安全性遭到破坏的情况__________。
（2分）A用户读取未提交事务修改过的“脏”数据B由于系统断电而破坏了数据库中的数据C用户非法读取数据库中的数据D丢失更新问题正确答案C11.______可用于设计概念模式。
数据库往年试题1-3
数据库往年试题一一、填空题(每小题2分，共10分)1．数据库管理系统(DBMS)通常提供________、数据操纵、数据控制和数据库维护等功能。
2．在字符串的匹配操作中，通配符________代表任意单个字符。
3．数据库体系结构中，________模式反映各个用户的数据视图。
4．实现数据库的系统故障恢复时，对尚未完成的事务执行________处理。
5．一个好的关系模式应当不会发生插入异常和________，并且冗余应尽可能的少。
二、解释概念(每小题3分，共15分)1．数据库：2．关系：3．函数依赖：4．游标：5．视图：三、选择填空(每小题2分，共20分)1．关系模型的关系运算分为（）A．关系代数和集合运算B．关系代数和关系演算C．关系演算和谓词演算D．关系代数和谓词演算2．在数据库系统中，保证数据及语义正确和有效的功能是（）A．并发控制B．存取控制C．安全控制D．完整性控制3．逻辑数据独立性是指修改（）A．外模式保持模式不变B．内模式保持模式不变C. 模式保持外模式不变D.模式保持内模式不变4．概念设计的主要目标是生成数据库概念结构，该结构主要反映（）A．DBA管理信息的需求B．数据库的维护需求C．应用程序开发的需求D．企业的信息需求5．数据库的并发操作可能带来的问题包括( )A．丢失修改B．数据独立性会提高C．非法用户的使用D．增加数据冗余度6．在基本SQL语句中，不可以实现( )A．定义视图B．定义基表C．查询视图和基表D．并发控制7．下述哪一项不属于数据库设计的内容（）A．数据库管理系统B．数据库概念结构C．数据库逻辑结构D．数据库物理结构8．设关系R和S的属性个数分别为r和s，则(R×S)操作结果的属性个数为( )A．r+s B．r-s C．r×s D．max(r,s)9．将ER模型转换成关系模型的过程，属于数据库设计的( )阶段A．需求分析B．概念设计C．逻辑设计D．物理设计10．SQL中的视图提高了数据库系统的( )A．完整性B．并发控制C．隔离性D．安全性四、简答题(每小题6分，共30分)1．简述信息与数据的区别与联系。
事务处理技术
事务的状态
1. 2. 3. 4. 5.
一个事务必须处于如下状态之一： 活动状态 部分提交状态 失败状态 异常结束状态 提交状态
我们可以在事务中执行如下的操作来实现事务 状态的转换： (1)BEGIN-TRANSACTION开始运行事务，使事务 进入活动状态 (2)END-TRANSACTION说明事务中的所有读写操 作都已完成，使事务进入部分提交状态，把事 务的所有操作对数据库的影响存入数据库 (3)COMMIT-TRANSACTION标志事务已经成功地 完成，事务进入提交状态，结束事务的运行
一个处于死锁状态的调度
T9:LOCK-X(B); READ(B); B:=B-50; WRITE(B); LOCK-X(A); T10: LOCK-S(A); READ(A); LOCK-S(B);
基于锁的并发控制协议
一个保证可串行性的方法是在互斥的方式下存 取数据项，即当一个事务存取一个数据项时， 不允许其他事务修改这个数据项
锁的概念
锁是数据项上的并发控制标志 （1）共享锁：如果事务T得到了数据项Q上的共 享锁，则T可以读这个数据项，但不能写这个 数据项。共享锁表示为S. （2）互斥锁：如果事务T得到了数据项Q上的互 斥锁，则T既可以读这个数据项，也可以写这 个数据项。互斥锁表示为X.
事务调度与可串行性
事务的调度 定义12.3.1：N个事务的一个调度S是N个事务 的所有操作的一个序列，表示这些操作的执行 顺序，并且满足对于N个事务中的每个事务T， 如果操作i在T中先于操作j执行，则在S中操作 i也必须先于操作j执行。 多个事务的调度保持每个事务的操作在该事务 中的顺序不变。但是，不同事务的操作可以交 叉执行。一个事务的所有操作都执行完后才执 行完后才执行另一个事务的所有操作。我们称 这样的调度为串行调度，表示事务的串行运行。 称其他类型的调度为并行调度。
【《数据库与信息系统》复习题及答案】第5章数据库管理与保护
A．该操作不存在问题
B．该操作丢失修改
C．该操作不能重复读
D．该操作读“脏”数据
时刻序列
T1
T2
①
读 A=10，B=5
②
读 A=10，A=A*2 写回
③
读 A=20，B=5 求和 25 验证错
答案：C
图 5.2 事务 T1、T2 的并发操作序列
解析：本题中事务 T1 首先读取变量 A 和 B，随后事务 T2 修改变量 A，然后事务 T1 又第二
12．若事务 T 对数据 R 已加独占锁，则其他事务对数据 R ________。
A．可以加共享锁不能加独占锁 B．不能加共享锁可以加独占锁 C．可以加共享锁也可以加独占锁 D．不能加任何锁 答案：D 解析：MySQL 的 InnoDB 使用不同的锁定类型来锁定资源，其锁分别是：共享锁(S)、排他 锁(X)、意向共享锁（IS）、意向排他锁、大容量更新锁。有些锁之间是兼容的，有些锁之间 是不兼容的，如某一事务对一个数据上了 X 锁，其他事务对该数据不能上任何类型的锁。
答案：B
解析：事务是用户定义的一个数据操作序列，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。事务具有原子性（Atomic）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和 持久性（Durabiliy）四个特性，简称 ACID 特性。
可串行化的调度的概念
可串行化的调度的概念
"可串行化的调度"是指一组并发操作（例如事务）的执行顺序可以被调度器（Scheduler）安排成一个等价的串行执行。
这个概念通常与数据库系统中的事务管理相关。
在数据库中，多个事务可能同时运行，并尝试对数据库执行各种操作。
然而，为了保持数据库的一致性，这些并发操作的执行顺序需要受到一些限制，以确保最终的数据库状态是合理和可预测的。
串行调度的特点：
1.等价性：串行调度是指，虽然存在多个事务同时运行，但数据库系统的最终状态等同于某个串行执行这些事务的状态。
这保证了并发执行的结果与某种顺序执行的结果是一致的。
2.事务间的交错：可串行化的调度允许事务之间的交错，但是这个交错的结果必须与某个串行执行的结果相同。
3.避免数据竞争：串行调度的目的是避免数据竞争，即多个事务同时访问和修改相同的数据，可能导致不确定的结果。
4.保障一致性：通过可串行化的调度，数据库系统可以保障事务的一致性，确保在并发执行的情况下，数据库仍然能够维持其定义的一致性要求。
调度的级别：
5.串行调度（Serial Schedule）：所有事务一个接一个地执行，没有并发。
6.可串行调度（Serializable Schedule）：多个事务同时执行，但它们的执行顺序确保了最终结果与某个串行执行的结果一致。
可串行化的调度是数据库系统中事务并发控制的一个关键概念。
为了实现可串行化，数据库系统使用锁、隔离级别和其他技术来协调事务的执行。
这有助于避免一些并发执行中可能出现的问题，如丢失更新、脏读等，确保数据库在事务并发执行的情况下仍然能够保持一致性和可预测性。
事务（Transaction）的特性和状态
事务（Transaction）的特性和状态事务管理事务（Transaction）：1、构成单⼀逻辑⼯作单元的操作集合DBMS中的⽤户程序DBMS外的可执⾏程序对数据库的读/写操作序列2、读从数据库中读取数据，⾸先从磁盘中读到内存（Buffer Pool），然后赋给变量。
3、写先完成内存中的数据复制，然后写⼊磁盘。
事务的特性－ACID：原⼦性(Atomicity)⼀致性(Consistency)隔离性(Isolation)持久性(Durability)事务的特性－原⼦性：事务中的操作，要么全做成，要么都不做事务是不可拆分的事务必须以 Commit/Rollback 结束事务的特性－⼀致性：单独运⾏的事务，必须保证保持数据库的⼀致状态从⼀个⼀致状态迁移到另⼀个⼀致状态与原⼦性相关事务的特性－隔离性：多个并发事务之间不能相互⼲扰并发不影响事务的执⾏事务的特性－持久性：⼀旦事务成功完成（Commit），它对数据库的更新应该是持久的即使在写⼊磁盘之前，系统发⽣故障在下次启动之后，也应保障数据更新的有效事务及事务管理器：恢复和并发控制是事务管理的重要组成部分恢复管理部件负责保证事务的原⼦性与持久性并发控制部件负责事务的并发控制机制，实现事务的隔离性与⼀致性事务管理器实现事务的ACID事务的提交与回滚：提交( Commit通知事务管理器⼀个逻辑⼯作单元已完成，所做的更新操作可以被提交或永久保留表明事务成功地结束执⾏有效性检验回滚( RollBack)通知事务管理器事务未能正常完成，数据库可能处于不⼀致状态，当前事务所做的所有更新操作必须撤消表明事务不成功地结束事务的状态：活动状态(Active)，初始状态，事务正在执⾏时处于此状态部分提交状态，事务的最后⼀条语句被执⾏后失败状态，发现正常的操作不能继续后中⽌状态，事务回滚且数据库已恢复到事务开始时的状态重启事务——不是由于内部逻辑错误导致的故障杀死事务提交状态，事务成功完成事务的并发：多个事务可能同时（交叉地）在系统中运⾏提⾼处理器、磁盘的利⽤率减少等待时间多个事务并发运⾏，由事务管理器进⾏调度可串⾏化调度并发运⾏的结果，与事务按某⼀顺序串⾏运⾏的结果等同PROPAGATION_REQUIREDSpring默认的传播机制，能满⾜绝⼤部分业务需求，如果外层有事务，则当前事务加⼊到外层事务，⼀块提交，⼀块回滚。
《数据库系统概论》复习重点习题11-并发控制
46．事务的所有操作在数据库中要么全部正确反映出来，要么全部不反映，这是事务的（B ）。
2007.9 A．持久性 B. 原子性 C. 隔离性 D. 一致性事务的四个性质是：原子性、一致性、隔离性和持久性。
原子性：是保证数据库系统DBS完整性的基础。
一个事务中所有对数据库的操作是一个不可分割的操作序列。
一致性：一个事务独立执行的结果将保证数据库的一致性，即数据不会因事务的执行而遭受破坏。
隔离性：隔离性要求在并发事务被执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时结果一样，使事务如同在单用户环境下执行一样。
持久性：要求对数据库的全部操作完成后，事务对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中。
46．确保事务的原子性是由数据库管理系统中的（B ）负责的。
2008.4A．恢复管理 B. 并发控制 C. 完整性约束 D. 存储管理DBMS的存储管理子系统提供了数据库中数据和应用程序的一个界面，其职责是把各种DML语句转换成低层的文件系统命令，起到数据存储、检索和更新的作用。
48．对未提交更新的依赖（“脏”数据的读出）是事务的（C ）遭到了破坏。
2008.4 A．原子性 B. 一致性 C. 隔离性 D. 持久性隔离性级别是指为保证数据库数据的完整性和一致性，而使多用户事务隔离的程度。
SQL92定义了4种隔离性级别：未提交读、提交读、可重复读和可串行。
如果选择过高的隔离性级别，如可串行，虽然系统可以因实现更好隔离性而更大程度上保证数据的完整性和一致性，但各事务间冲突而死锁的机会大大增加，大大影响了系统性能。
46．事务特性可表示为ACID特性，其中字母I表示的是事务的（B ）。
2008.9A．原子性 B. 隔离性 C. 一致性 D. 持久性事务的4个特性是：原子性A、一致性C、隔离性I、持久性D。
47．在事务处理过程中，如果由于某些内部条件而使事务无法继续正常执行，则表示出现了（B ）。
2008.9A．由逻辑错误引起的事务故障 B. 由系统错误引起的事务故障C．系统故障 D. 磁盘故障系统故障包括：特定类型的硬件错误、操作系统故障、DBMS代码错误等。
数据库系统原理教程课后习题及答案(第十章)
第11章并发控制1 ．在数据库中为什么要并发控制？答：数据库是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。
当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取和／或修改同一数据的情况。
若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性。
所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。
2 ．并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种不一致的情况？答：并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏’夕数据。
( l ）丢失修改（lost update ) 两个事务 Tl 和T2读入同一数据并修改，T2提交的结果破坏了（覆盖了） Tl 提交的结果，导致Tl 的修改被丢失。
( 2 ）不可重复读（ Non 一 Repeatable Read ) 不可重复读是指事务 Tl 读取数据后，事务几执行更新操作，使 Tl 无法再现前一次读取结果。
( 3 ）读“脏”数据（ Dirty Read ) 读“脏’夕数据是指事务 Tl 修改某一数据，并将其写回磁盘，事务几读取同一数据后， Tl 由于某种原因被撤销，这时 Tl 已修改过的数据恢复原值，几读到的数据就与数据库中的数据不一致，则几读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据。
避免不一致性的方法和技术就是并发控制。
最常用的技术是封锁技术。
也可以用其他技术，例如在分布式数据库系统中可以采用时间戳方法来进行并发控制。
3 ．什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。
答：封锁就是事务 T 在对某个数据对象例如表、记录等操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。
加锁后事务 T 就对该数据对象有了一定的控制，在事务 T 释放它的锁之前，其他的事务不能更新此数据对象。
封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。
基本的封锁类型有两种：排它锁（ Exclusive Locks ，简称 x 锁）和共享锁 ( Share Locks，简称 S 锁）。
排它锁又称为写锁。
分布式课后习题答案
第一章分布式数据库系统概述请用自己的语言定义下列分布式数据库系统中的术语：（1）全局/局部数据：（详见课本第9页所谓的局部数据是指……；所谓的全局数据是指……）（2）全局/局部用户（应用）：（3）全局/局部DBMS：（4）全局/局部DB：（5）全局外模式：（详见课本第13页）由全局用户视图组成，是全局概念模式的子集。
（6）全局概念模式：（详见课本第13页）定义分布式数据库系统中所有数据的整体逻辑结构，是全局应用的公共数据视图。
（7）分片模式：（详见课本第13页）是全局数据整体逻辑结构分割后的局部逻辑结构，是DDBS 的全局数据的逻辑划分视图.（8）分配模式：（详见课本第13页）用于根据选定的数据总体分配方案，定义各片段的物理存放地点.（9）局部概念模式：（详见课本第13-14页）是全局概念模式被分片和分配到局部场地上的映像的逻辑结构及特征的描述，是全局概念模式的子集。
其逻辑结构与局部DBMS所支持的数据模型有关，当全局数据模型与局部数据模型不同时，局部概念模式还应包括数据模型转换的描述。
（10）局部内模式：描述局部概念模式涉及的数据在局部DBMS中的物理结构及物理存储细节，完全与非分布式系统相同。
1.2采用分布式数据库系统的主要原因是什么？（P1）1.3分布式数据库系统可分为哪些类？（课件第1章。
课本P6，7，8）1.4什么是分布式数据库系统？它具有哪些主要特点？怎么样区别分布式数据库系统与只提供远程数据访问功能的网络数据库系统？（分布式数据库系统的定义、特点详见课件第1.课本P6）1.5分布式DBMS具有哪些集中式DBMS不具备的功能？（课件第1章。
课本P15）用自己的语言解析“什么时候需要进行数据分片和数据复制”？（课本第10,11页）式数据库系统中，为什么要对数据进行分片？什么是关系的片段？关系的片段有哪些主要类型？（课本第9-10页。
数据分片是指数据存放单位不是全部关系，而是关系的一个片段。
乐观嵌套工作流事务模型的形式化描述
（ ｃ ｏ ｌｏ ｍ ｐ ｔ ｒＳ ｉｎ ｅ Ｎｏ ｔ ｗｅ ｔＰｏｙ ｅ ｈ ｉ ｉｅ ｓｔ Ｘｉａ １ ０７ Ｓ ｈ ｏ ｆＣｏ ｕ ｅ ｅ ｃ ， ｒｈ ｓ ｌｔ ｃ ｎ ｃＵｎｖ ｒｉｙ， ’ ｎ ７ ０ ２） ｃ （ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｍ ｐ ｔ ｒＳ ｉｎｃ ， ｒｈ ｓ ｉｅ ｓｔ Ｘｉａ １ ６ ） Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＣ ｏ ｕ ｅ ｅ ｅ Ｎｏ ｔ ｗｅ ｔＵｎｖ ｒｉｙ， ’ ｎ ７ ００ ９ 。 ｃ
级回退的。
关键 词 乐观嵌套工作流事务模 型 ， 工作流事务 ， 形式化描述
Ａ ｒ ｌＤｅ ｃ ｉ ｉ ｎ ｏ Ｆｏ ｍａ ｓ ｒｐｔｏ ｆＯｐｔｍｉｔｃ Ｎｅ ｔｄ ｏ ｋ ｌ ｗ ａ ａ ｔｏ ｏ ｌ ｉ ｓ ｉ ｓｅ Ｗ ｒ ｆｏ Ｔｒ ｎｓ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｄｅ
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数据库复习资料含简答题答案
数据库复习资料一、选择题：1.信息的三个领域是。
A.现实世界.信息世界和机器世界B.事物.对象和性质C.实体.对象和属性D.数据.记录和字段2. 是长期存储在计算机内部有组织，可共享的数据集合。
A.数据库管理系统B.数据库系统C.数据库D.文件组织3.在数据库系统阶段，数据是。
A.有结构的B.无结构的C.整体无结构，记录内有结构D.整体结构化4. 是属于信息世界的模型，实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。
A.数据模型B.概念模型C.物理模型D.关系模型5.SQL语言属于。
A.关系代数语言B.元组关系演算语言C.域关系演算语言D.具有关系代数和关系演算双重特点的语言6.实体完整性要求主属性不能取空值，这一点可以通过来完成。
A.定义外码B.定义主码C.用户定义的完整性D.由关系系统自动7.集合R和S的差表示成。
A.{t|t∈R∨t∈S}B.{ t|t∈R∧t¬∈S }C.{ t|t∈R∧t∈S }D.{ t∈R∨t¬∈S }8.SQL语言具有功能。
A.关系规范化.数据操纵.数据控制B.数据定义.数据操纵.数据控制C.数据定义.关系规范化.数据控制D.数据定义.关系规范化.数据操纵9.规范化理论是为了解决关系数据库中的问题而引入的。
A.插入异常.删除异常.数据冗余B.减少数据库操作的复杂性C.提高查询速度D.保证数据的安全性和完整性10.如果A→B，那么属性A和属性B的联系是。
A.一对多B.多对一C.多对多D.以上都不是11.数据库系统设计中，用E-R图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，这是数据库设计的阶段。
A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计12.在E-R模型向关系模型转换时，1：N的联系转换成关系模式时，其关键字是。
A.1端实体的主码B.n端实体的主码C.1，n端实体主码的组合D.重新选取其他属性13.局部E-R图转换成整体E-R图时可能会出现冲突，以下不属于冲突的是。
数据库系统原理复习题
复习题一、填空题:1.三类经典的数据模型是_层次模型____、__网状模型___和_关系模型_。
其中，_关系模型___目前应用最广泛。
2._概念模型__模型是面向信息世界的，它是按用户的观点对数据和信息建模；____数据模型____模型是面向计算机世界的，它是按计算机系统的观点对数据建摸。
3.关系模型的实体完整性是指_____主属性的值不能为空________________。
在关系模型中，候选码是指______能唯一识别元组的属性或者属性组_，全码是指____所有属性都是候选码___________。
4.设Ei 为关系代数表达式，根据关系代数等价变换规则，（E1×E2）×E3 ≡ ___E1×（E2×E3）_______，若选择条件F只涉及E1中的属性，则σF（E1×E2）≡__σF （E1）×E2__________。
5.数据依赖是关系中属性间的相互关联，最重要的数据依赖有两种，即__函数依赖___依赖和多值依赖。
6.在关系规范化过程中，将1NF转化为2NF，要消除____非主属性对主码的部分依赖__________________，若一个关系模式R∈2NF，并且消除了非主属性对码的传递依赖，则R∈_3NF。
7.数据库的保护措施有_____安全性___控制、___完整性______控制、____并发控制_____控制和数据库恢复等。
8.事务是并发控制的基本单位，事务的四个性质是___原子____性、___一致____性、_隔离_性和_持久性__性。
9.并发控制的主要方法是封锁，封锁的类型有两种，即____X____锁和___S____锁。
10.故障恢复的基本手段有_______数据转储_____和_____登记日至文件____________。
11.DBMS的中文全称是____数据库管理系统_______。
12.数据管理的发展经历了人工管理阶段、____文件管理_____阶段和____数据库系统____阶段。
数据库第10、11章习题及答案 (1)
第10、11章练习题（数据库恢复技术及并发控制）一、选择题 1．（ C ）是DBMS 的基本单位，它是用户定义的一组逻辑一致的程序序列。
A ．程序B ．命令C ．事务D ．文件 2．事务的原子性是指（ A ） 。
A ．事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B ．事务一旦提交，对数据库的改变是永久的C ．一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的D ．事务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 3．事务的一致性是指（ D ）。
A ．事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B ．事务一旦提交，对数据为的改变是永久的C ．一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的D ．事务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 4．事务的隔离性是指（ C ）。
A ．事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B ．事务一旦提交，对数据库的改变是永久的C ．一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的D ．事务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 5．事务的持续性是指（ B ）。
A ．事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B ．事务一旦提交，对数据库的改变是永久的C ．一个事力内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的D ．事务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6．若数据库中只包含成功事务提交的结果，则此数据库就称为处于（ B ）状态。
A ．安全B ．一致C ．不安全D ．不一致7．若系统在运行过程中，由于某种原因，造成系统停止运行，致使事务在执行过程中以非控制方式终止，这时内存中的信息丢失，而存储在外存上的数据未受影响，这种情况称为（ B ）。
A ．事务故障B ．系统故障C ．介质故障D ．运行故障 8．若系统在运行过程中，由于某种硬件故障，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失，这种情况称为（ C ）。
A ．事务故障B ．系统故障C ．介质故障D ．运行故障 9．（ B ）用来记录对数据库中数据进行的每一次更新操作。
可串行化调度例题讲解
可串行化调度例题讲解
可串行化调度是并发事务正确调度的准则，冲突操作是不同的事务对同一个数据的读写操作和写写操作。
一个调度Sc在保证冲突操作的次序不变的情况下，通过交换两个事务不冲突操作次序得到另一调度Sc’，如果Sc’是串行的，称调度Sc是冲突可串行化的调度。
以下是一个可串行化调度的例题：
现在有两个事务，分别包含以下操作：
事务T1：读B：A=B+1；写回A；
事务T2：读A：B=A+1；写回B。
假设A、B的初值均为2，按T1-T2次序的执行结果为：A=3，B=4；按T2-T1的执行结果为：B=3，A=4。
从下图可以看出，C不是可串行化调度，因为它的执行结果与串行化（此处有2中串行化执行方案）的执行结果不相同。
但是D是可串行化调度的。
理由和C正好相反。
总之，通过上述例题可以看出，可串行化调度是一种保证并发事务正确执行的调度策略，通过交换不冲突操作的次序，可以获得串行的调度结果。
数据库名词解释
1.数据：数据库中存储的基本对象，描述事物的符号记录数据库：数据库(Database,简称DB)是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（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
2.数据模型就是现实世界数据特征的抽象，即.数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。
通俗的讲，数据模型就是现实世界的模拟。
包括概念模型、逻辑模型、物理模型。
逻辑模型包括网状模型、层次模型、关系模型等。
3.逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，即，当数据的逻辑结构改变时，用户程序也可以不变。
物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。
即，数据在磁盘上怎样存储由DBMS管理，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。
下面的了解：数据库系统中的DBMS为三级模式结构提供了两层映像机制：外模式/模式映像和模式内模式映像。
这两层映像机制保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和物理独立性。
外模式/模式映像定义了数据库中不同用户的外模式与数据库逻辑模式之间的对应关系。
当数据库模式发生变化时，例如关系数据库系统中增加新的关系、改变关系的属性数据类型等，可以调整外模式/模式间的映像关系，保证面向用户的各个外模式不变。
应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与应用程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
模式/内模式映像定义了数据库中数据全局逻辑结构与这些数据在系统中的物理存储组织结构之间的对应关系。
当数据库中数据物理存储结构改变时，即内模式发生变化，例如定义和选用了另一种存储结构，可以调整模式/内模式映像关系，保持数据库模式不变，从而使数据库系统的外模式和各个应用程序不必随之改变。
事务调度与并发控制
事务调度与并发控制(总分：80.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：29，分数：58.00)1.某系统中事务T1从账户A转出资金到账户B中，在此事务执行过程中，另一事务T2要进行所有账户金额统计操作。
在T1和T2事务成功提交后，数据库服务器突然掉电重启。
为了保证T2事务统计结果及重启后A，B两账户金额正确，需利用到的事务性质分别是______。
∙ A.一致性和隔离性∙ B.隔离性和持久性∙ C.原子性和一致性∙ D.原子性和持久性（分数：2.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 本题考查的知识点是事务性质。
两个事务并发执行时，隔离性保证其并行结果的正确。
当事务提交后断电，则持久性保证其对数据库的改变是永久的，结果不受影响。
即本题的答案为B。
2.在SQL Server 2000中，某数据库中有教师表(教师号，姓名，职称)，其中教师号的数据类型是整型，其他均为字符类型。
若教师表中当前没有数据，用户在数据库中依次执行下列语句：Ⅰ．BEGIN TRANSACTION T1Ⅱ．INSERT INTO 教师表 VALUES(1000, '张三', '助教')；Ⅲ．INSERT INTO 教师表 VALUES(1001, '王二', '助教')；Ⅳ．COMMIT T1；Ⅴ．BEGIN TRANSACTION T2；Ⅵ．INSERT INTO 教师表 VALUES(1002, '王三', '讲师')；Ⅶ．INSERT INTO 教师表 VALUES(1003, '李四', '讲师')；Ⅷ．COMMIT T2；在Ⅶ执行的时候数据库所在的服务器突然掉电，当数据库系统重新启动后，教师表中包含的数据条数为______。
∙ A.4条∙ B.3条∙ C.2条∙ D.0条（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 一个事务由一系列操作组成，事务的执行表现为事务中各个操作的执行，包括对数据库对象的读写操作，此外每个事务还应该具有结束操作。
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并发事务的不同调度策略
T1: 读B; A=B+1; 写回A; T2: 读A; B=A+1; 写回B; A,B初值均为2
T1
T2
Slock B
Y=B=2
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
写回A(=3)
Unlock A
Slock A X=A=3 Unlock A Xlock B B=X+1 写回B(=4) Unlock B
a 串行调度
T1
T2
Slock A X=A=2 Unlock A Xlock B
B=X+1 写回B(=3) Unlock B Slock B Y=B=3 Unlock B Xlock A A=Y+1 写回A(=4) Unlock A
b 串行调度
T1 Slock B Y=B=2
Unlock B Xlock A A=Y+1 写回A(=3)
两段锁协议的性质
两段锁协议是可串行化调度的充分条件，但不是 必要条件 若并发事务都遵守两段锁协议，则对这些事务的任何
并发调度策略都是可串行化的；
若对并发事务的一个调度是可串行化的，不一定所有
事务都符合两段锁协议
两段锁协议可以保证并发事务的正确性，但可能 发生死锁
T1 Slock B 读B=2 Y=B Xlock A
B=X+1 写回B(=4) Unlock B
c 不可串行化的调度
d 可串行化的调度
(结果与a,b不同，错误调度) (结果与a相同，正确调度)
8.6 两段锁协议
概念：事务对数据项的加锁和解锁分为两个阶段 完成 获得封锁：在对数据读写之前首先申请并获得封锁； 释放封锁：在释放一个封锁后不再申请和获得任何其
A = Y+1 写回A = 3 Unlock B Unlock A
T2
Slock A 等待 等待 等待 等待 等待 读A = 3 Y=A Xlock B B=Y+1 写回B(=4) Unlock B Unlock A
可串行调度 遵守两段锁协议
T1 Slock B 读B=2 Y=B Unlock B Xlock A
则
事务调度的可串行性
为了保证并发操作的正确性，DBMS的并发控 制机制必须提供一定的手段来保证调度是可串 行化的
保证事务调度可串行性的策略
事务排它式执行(资源无法充分共享) 两段锁(Two-Phase Locking, 2PL)协议 ★ 其它，如时间戳(TimeStamp)方法等
A=Y+1 写回A(=3) Unlock A
T2
Slock A 等待 等待 等待 等待 读A = 3 X=A Unlock A Xlock B B=X+1 写回B(=4) Unlock B
可串行调度 不遵守两段锁协议
T1 Slock B 读B = 2
Xlock A 等待 等待
T2
Slock A 读A = 2
式封锁与之冲突；
还要检查所有上级结点，看本事务的显式封锁是否
与该对象上的隐式封锁冲突；
还有检查其所有下级结点，看上面的显式封锁是否
与本事务的隐式封锁冲突
问题：检查效率低
数据库
关系R1
关系Rn
元组
元组 元组
元组
意向锁
概念：如果对以一个结点加意向锁，则说明该 结点的下层结点正在被加锁；对任一结点加锁 时，必须先对它的上层结点加意向锁
8.5 事务调度的可串行性
引言 DBMS需对多个并发事务进行运行调度 能将所有事务串行起来的调度策略不会破坏
数据库的不一致性，故而总是正确的
概念 可串行化的调度：多个事务的并发执行是正
确的，当且仅当其结果与按某一次序串行地 执行它们时的结果相同
可串行性是并发事务操作是否正确的判别准
他封锁
如遵守两段锁协议的事务
Slock A … Slock B … Xlock C ... Unlock B … Unlock A … Unlock C
如不遵守两段锁协议的事务
Slock A … Unlock A … Slock B ... Xlock C … Unlock C … Unlock B
越大；
如何选择封锁粒度？
多粒度封锁
定义：一个系统中同时支持多种封锁粒度供不 同事务选择的方法
术语：结点、上层结点、后裔结点 多粒度树
显式封锁(应事务要求直接加锁) 隐式封锁(由于上层结点加锁而加锁)
数据库
关系R1
关系Rn
元组
元组 元组
元组
多粒度封锁的问题
操作办法
对某个数据对象加锁，系统要检查该对象上有无显
SIX
-
N
N
Y
N
N
Y
Y
Y
Y
Y
N
Y
N
N
Y
Y
Y
Y
IS
—
具有意向锁的多粒度封锁方法的特点
任意事务要对一个数据对象加锁，必须先对其 上层结点加意向锁。申请封锁时按自上而下的 次序进行，释放封锁时按自下而上的次序进行
该方法提高了系统的并发度，减少了加锁和解 锁的开销
P280 13题
习题
Unlock A
T2
Slock A X=A=2 Unlock A
Xlock B B=X+1 写回B(=3) Unlock B
T1
T2
Slock B
Y=B=2
Unlock B
Xlock A
A=Y+1 写回A(=3) Unlock A
Slock A 等待 等待 等待
X=A=3 Unlock A Xlock B
Xlock B
关
等待
于
两
段
锁
协
议
遵守两段锁协议的事务 发生死锁
8.7 封锁的粒度
封锁的粒度即封锁对象的大小，如
逻辑单元：属性、元组、关系、索引、数据
库等
物修理改单属元性：？页、块封等锁粒度
修改关系？
封锁粒度对并发控制的影响
封锁粒度越大，并发度越小，系统封锁开销
越小；
封锁粒度越小，并发度越高，系统封锁开销
三种意向锁 意向共享锁(IS) 意向排它锁(IX) 共享意向排它锁(SIX)=S+IX
• 对某个表加SIX，表示该事务要读整个表，同时 会更新个别元组
扩充的封锁相容矩阵
T1 T2 S
X
IS
S
Y
N
IS
Y
N
Y
IX
N
N
Y
SIX
N
N
Y
-
Y
Y
Y
锁的强度的偏序关系
S
X
SIX
IX
IX