《数据库原理》作业参考答.docx

数据库原理作业参考答数据库原理作业参考答案7 第七次 1试述事务的概念和事务的四个特性。 答：事务是由一系列操作序列构成的程序执行单元，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位。事务的四个特性：ACID 原子性(Atomicity)：事务中包含的所有操作要么全做，要么全不做。原子性由恢复机制实现。 一致性(Consistency)：事务的隔离执行必须保证数据库的一致性。事务开始前，数据库处于一致性的状态；事务结束后，数据库必须仍处于一致性状态。数据库的一致性状态由用户来负责。隔离性(Isolation)：系统必须保证事务不受其它并发执行事务的影响。对任何一对事务T1，T2，在T1看来，T2要么在T1开始之前已经结束，要么在T1完成之后再开始执行。 隔离性通过并发控制机制实现。 持久性(Durability)：一个事务一旦提交之后，它对数据库的影响必须是永久的，即使系统出现故障时也如此。系统发生故障不能改变事务的持久性。持久性通过恢复机制实现。 4数据库运行中可能产生的故障有哪几类？哪些故障影响事务的正常执行？哪些故障破坏数据库数据？。 答：数据库运行中可能产生三种故障： 事务故障：违反完整性约束引起事务夭折； 系统故障：软硬件错误断电引起事务夭折； 介质故障：磁盘损坏部分或全部数据丢失。 事务故障和系统故障影响事务的正常执行，介质故障破坏数据库数据。 5数据库恢复的基本技术有哪些？ 答：恢复是把数据库从错误状态恢复到某一正确状态的功能，从而确保数据库的一致性。恢复的基本原理是冗余，即数据库中任一部分的数据可以根据存储在系统别处的冗余数据来重建。恢复的基本技术：数据转储和登记日志文件。 6数据库转储的意义是什么？试比较各种数据转储方法。 答：转储即DBA定期将整个数据库复制到另一个磁盘上保存起来的过程，这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。当数据库遭到破坏后可将后备副本重新装入，恢复到转储时状态。 转储分为静态海量转储，静态增量转储，动态海量转储，动态增量转储。 7什么是日志文件？为什么要设立日志文件？ 答：日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件，由系统自动记录。不同数据库采用的日志文件格式不一样。 设立日志文件的意义：事务故障恢复和系统故障恢复必须用日志；在动态转储方式中必须转存日志文件，由后援副本和日志结合有效恢复数据库；在静态转储方式中，利用日志文件可以恢复到故障前某一时刻的正确状态。 9针对不同故障，给出恢复的策略和方法。 答：事物故障的恢复：利用日志文件撤消非正常终止的事务，事务故障发生后由系统自动完成。反向扫描日志，查找该事务的更新操作，执行该更新操作的逆操作，继续查找该事务其他更新操作，直到该事务的开始标记。 系统故障的恢复：利用日志撤消未完成的事务，重做已经完成的事务，重启系统，由系统自动完成。从头正向扫描日志文件，找出已经有结束标志的事务，将其事务标记为重做队列；同时找出没有结束的事务，将其事务标记为撤消队列。正向扫描日志文件，对于每一个REDO事务重新执行。反向扫描日志文件，对于每一个UNDO事务，执行更新的逆操作。系统故障恢复的策略复杂，一般很耗时。 介质故障的恢复：重新装入最近的数据副本和有关的日志文件副本，然后执行系统提供的恢复命令。介质故障的恢复需要由DBA介入，重装数据库。 10什么是检查点记录，检查点记录包括哪些内容？ 答：系统周期性的执行检查点，做如下操作：将内存中所有日志记录输出到日志文件；将内存中所有修改了的数据快输出到数据文件；将一个日志记录输出到日志文件，该日志记录称为检查点记录。检查点记录的内容：建立检查点时刻所正在执行的事务清单；这些事务最近一个日志记录地址。 12使用检查点方法进行恢复的步骤。 答：故障发生后，检查日志来确定最近的检查点发生前开始执行的最近的事务清单。从日志尾部由后向前扫描日志，找到第一个记录，即日志文件中最后一个记录。由最后一个记录得到该检查点发生时正在执行的事务清单1。再扫描检查点之后的日志记录，得到事务清单2。由事务清单1和事务清单2组成的事务清单，对不同事务采取不同的恢复策略。 13什么是数据库镜像？它有什么用途？ 答：根据DBA要求DBMS自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上，称为镜像。DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。镜像可以自动恢复数据库关键数据，一旦出现介质故障，可由镜像磁盘继续提供使用，同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库恢复。实际应用中，往往只对关键数据和日志文件镜像，而不对整个数据库镜像。