第四部分?jǐn)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)引論ppt課件

1、第四章第四章 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)引論數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)引論n事務(wù)是事務(wù)是DBMSDBMS的執(zhí)行單位，由有限的數(shù)據(jù)的執(zhí)行單位，由有限的數(shù)據(jù)庫操作序列組成庫操作序列組成, ,普通要求事務(wù)具備以下普通要求事務(wù)具備以下性質(zhì)：性質(zhì)：1.1.執(zhí)行的原子性執(zhí)行的原子性AtomicAtomic 事務(wù)執(zhí)行時(shí)應(yīng)遵守事務(wù)執(zhí)行時(shí)應(yīng)遵守“要么不做，要么全做要么不做，要么全做 nothing or allnothing or all的原那么。的原那么。2.2.功能上的一致性功能上的一致性ConsistencyConsistency 事務(wù)的作用應(yīng)使數(shù)據(jù)庫由一個(gè)一致形事務(wù)的作用應(yīng)使數(shù)據(jù)庫由一個(gè)一致形狀轉(zhuǎn)變到另一個(gè)一致形狀。狀轉(zhuǎn)變到另

2、一個(gè)一致形狀。3.3.彼此的隔離性彼此的隔離性IsolationIsolation 假設(shè)多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)像各個(gè)事務(wù)獨(dú)假設(shè)多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)像各個(gè)事務(wù)獨(dú)立執(zhí)行一樣。立執(zhí)行一樣。由由“并發(fā)控制保證。并發(fā)控制保證。4.4.作用的耐久性作用的耐久性DurabilityDurability 一個(gè)勝利執(zhí)行的事務(wù)對(duì)一個(gè)勝利執(zhí)行的事務(wù)對(duì)DBDB的影呼應(yīng)的影呼應(yīng)是耐久的，即使是耐久的，即使DBDB因缺點(diǎn)遭到破壞，也應(yīng)能因缺點(diǎn)遭到破壞，也應(yīng)能恢復(fù)。恢復(fù)。這四個(gè)性質(zhì)稱為事務(wù)的這四個(gè)性質(zhì)稱為事務(wù)的ACID準(zhǔn)那么。準(zhǔn)那么。 下面是一個(gè)事務(wù)的例子，它將款項(xiàng)由下面是一個(gè)事務(wù)的例子，它將款項(xiàng)由A賬賬戶撥給戶撥給B賬戶。

3、賬戶。例如例如BEGIN TRAN read A AAS if A 0 then /* A款缺乏*/ begin display “A款缺乏 ROLLBACK /*出口1*/ end else begin BB+S display “撥款完成 COMMIT /*出口2*/ end ROLLBACK ROLLBACK 撤銷事務(wù)的影響，撤銷事務(wù)的影響，相當(dāng)于相當(dāng)于“do nothing“do nothingCOMMIT COMMIT 提交，相當(dāng)于提交，相當(dāng)于“do all“do all。只需在只需在COMMITCOMMIT之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的變化才對(duì)其它事務(wù)開放。產(chǎn)生的變化才

4、對(duì)其它事務(wù)開放。為什么？為什么？ n事務(wù)的出口：事務(wù)的出口：commit commit 或或rollbackrollbackn只需在執(zhí)行只需在執(zhí)行commitcommit之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生的變化才對(duì)其他事務(wù)開放。的變化才對(duì)其他事務(wù)開放。n執(zhí)行執(zhí)行commitcommit命令時(shí)，要封鎖中斷，以防處置中命令時(shí)，要封鎖中斷，以防處置中斷時(shí)發(fā)生缺點(diǎn)斷時(shí)發(fā)生缺點(diǎn)COMMIT中斷處置中斷發(fā)生缺點(diǎn)nDBMSDBMS進(jìn)程構(gòu)造的劃分主要著眼于構(gòu)造合理和性進(jìn)程構(gòu)造的劃分主要著眼于構(gòu)造合理和性能提高。能提高。n運(yùn)用進(jìn)程，系統(tǒng)進(jìn)程可重入運(yùn)用進(jìn)程，系統(tǒng)進(jìn)程可重入運(yùn)用1系統(tǒng)運(yùn)用2系統(tǒng)不同反復(fù)

5、不劃分：線程是現(xiàn)代線程是現(xiàn)代OSOS引入的概念。引入的概念。p 以線程為程序并發(fā)執(zhí)行的單位；以線程為程序并發(fā)執(zhí)行的單位；p 一個(gè)進(jìn)程中可創(chuàng)建多個(gè)可以相互切換的線程；一個(gè)進(jìn)程中可創(chuàng)建多個(gè)可以相互切換的線程；p 這些線程中至少有一個(gè)處于就緒形狀，進(jìn)程才處這些線程中至少有一個(gè)處于就緒形狀，進(jìn)程才處于就緒形狀；于就緒形狀；p 進(jìn)程運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中必有一個(gè)線程運(yùn)轉(zhuǎn)；進(jìn)程運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中必有一個(gè)線程運(yùn)轉(zhuǎn)；p 同一進(jìn)程所屬的線程共享進(jìn)程占用的資源，屬于同一進(jìn)程所屬的線程共享進(jìn)程占用的資源，屬于線程本身的公用資源很少，描畫線程的形狀也比進(jìn)線程本身的公用資源很少，描畫線程的形狀也比進(jìn)程要少，因此，線程所需資源比進(jìn)程少；

6、程要少，因此，線程所需資源比進(jìn)程少；p 線程的切換開銷和線程間的通訊開銷小。線程的切換開銷和線程間的通訊開銷小。 單進(jìn)程多線程的單進(jìn)程多線程的DBMSDBMS中，系統(tǒng)只創(chuàng)建一個(gè)中，系統(tǒng)只創(chuàng)建一個(gè)DBMSDBMS進(jìn)程用戶接口依然是進(jìn)程。該進(jìn)程中有進(jìn)程用戶接口依然是進(jìn)程。該進(jìn)程中有常駐的公共效力線程和運(yùn)用戶要求而創(chuàng)建的用戶常駐的公共效力線程和運(yùn)用戶要求而創(chuàng)建的用戶線程。線程。 在多處置機(jī)系統(tǒng)中，引入線程，加強(qiáng)了進(jìn)程在多處置機(jī)系統(tǒng)中，引入線程，加強(qiáng)了進(jìn)程的可并發(fā)程度。的可并發(fā)程度。 DBMS的并發(fā)執(zhí)行從進(jìn)程級(jí)改為線程級(jí)。的并發(fā)執(zhí)行從進(jìn)程級(jí)改為線程級(jí)。 雖然很多現(xiàn)代雖然很多現(xiàn)代OS的中心具有線程管理的

7、功的中心具有線程管理的功能，但對(duì)能，但對(duì)DBMS來說，還是在來說，還是在DBMS進(jìn)程相進(jìn)程相對(duì)于對(duì)于OS，是用戶進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)線程為宜。理由，是用戶進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)線程為宜。理由如下：如下：1可以按照可以按照DBMS的需求確定線程調(diào)度戰(zhàn)略；的需求確定線程調(diào)度戰(zhàn)略；2線程的切換在用戶態(tài)，不用轉(zhuǎn)入操作系統(tǒng)線程的切換在用戶態(tài)，不用轉(zhuǎn)入操作系統(tǒng)的中心態(tài)，切換開銷?。坏闹行膽B(tài)，切換開銷小；3可以在不支持線程的操作系統(tǒng)上運(yùn)轉(zhuǎn)，減可以在不支持線程的操作系統(tǒng)上運(yùn)轉(zhuǎn)，減少對(duì)操作系統(tǒng)的依賴，有利于提高操作系統(tǒng)的可少對(duì)操作系統(tǒng)的依賴，有利于提高操作系統(tǒng)的可移植性。移植性。1.1.分時(shí)系統(tǒng)環(huán)境下的集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)造分時(shí)系統(tǒng)環(huán)

8、境下的集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)造 運(yùn)用的要求以及軟硬件條件決議了數(shù)據(jù)庫運(yùn)用的要求以及軟硬件條件決議了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以集中為宜，數(shù)據(jù)庫建立在本單位的主系統(tǒng)以集中為宜，數(shù)據(jù)庫建立在本單位的主要計(jì)算機(jī)上，用戶經(jīng)過終端或遠(yuǎn)間隔終端分要計(jì)算機(jī)上，用戶經(jīng)過終端或遠(yuǎn)間隔終端分時(shí)訪問。時(shí)訪問。 數(shù)據(jù)及其管理都是集中的，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其管理都是集中的，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一切功能，從用戶接口到一切功能，從用戶接口到DBMSDBMS中心都集中在中心都集中在DBMSDBMS所在的計(jì)算機(jī)上。所在的計(jì)算機(jī)上。 2. 2.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的客戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的客戶/ /效力器構(gòu)造效力器構(gòu)造 20 20世紀(jì)世紀(jì)7070年代：微機(jī)的出現(xiàn)和迅速開展；

9、計(jì)算機(jī)網(wǎng)年代：微機(jī)的出現(xiàn)和迅速開展；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的開展和廣泛運(yùn)用，改動(dòng)了計(jì)算機(jī)運(yùn)用系統(tǒng)的格局。絡(luò)的開展和廣泛運(yùn)用，改動(dòng)了計(jì)算機(jī)運(yùn)用系統(tǒng)的格局。 客戶機(jī)客戶機(jī)/ /效力器是一種特殊的分布式處置系統(tǒng)。其中，效力器是一種特殊的分布式處置系統(tǒng)。其中，有一至多臺(tái)稱為客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)和一至多臺(tái)稱為效力器有一至多臺(tái)稱為客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)和一至多臺(tái)稱為效力器的計(jì)算機(jī)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。的計(jì)算機(jī)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。 可以將可以將DBMSDBMS的中心部分放在效力器中，而客戶機(jī)處的中心部分放在效力器中，而客戶機(jī)處置數(shù)據(jù)庫的接口部分。客戶機(jī)也可以有本人的部分置數(shù)據(jù)庫的接口部分。客戶機(jī)也可以有本人的部分DBMSDBMS。1 1客戶提供用

10、戶接口、執(zhí)行運(yùn)用程序，對(duì)效力器提客戶提供用戶接口、執(zhí)行運(yùn)用程序，對(duì)效力器提出效力懇求；出效力懇求；2 2效力器只完成客戶器委托的公共效力；效力器只完成客戶器委托的公共效力；3 3效力器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡能夠的少；效力器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡能夠的少；例如，例如，MS SQL Server，Oracle三層構(gòu)造：三層構(gòu)造：表示層表示層運(yùn)用層運(yùn)用層DB3.3.物理上分布、邏輯上集中的分布式數(shù)據(jù)庫構(gòu)造物理上分布、邏輯上集中的分布式數(shù)據(jù)庫構(gòu)造 數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集中管理是數(shù)據(jù)庫的主要特?cái)?shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集中管理是數(shù)據(jù)庫的主要特征。隨著單位規(guī)模的擴(kuò)展和地理上的分散，集中征。隨著單位規(guī)模的擴(kuò)展和地理上的分散，集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有如下缺