数据库保护：完整性、安全性和恢复机制

《数据库原理与应用》（第3版）的第5章主要探讨了数据库保护的重要方面，包括数据库完整性、安全性、并发控制以及恢复策略。这些概念构成了确保数据库系统稳定、可靠和安全的基础。 首先，数据库完整性是确保数据库数据准确无误、符合业务规则的关键。它分为三个主要类别： 1. 实体完整性：实体完整性要求数据库中的每一张表（关系）的主键字段不能有空值，主键值必须唯一，以此保证每条记录都能唯一地标识出来。这是由系统自动实施的约束，用户只需定义表的主键即可。在SQL中，通常通过`PRIMARY KEY`约束来实现这一规则。 2. 参照完整性：参照完整性涉及表之间的关联，即外键约束。它规定一个表的外键值必须为空或者等于另一个表的主键值，从而维护了表间的关系一致性。在数据库中，我们使用`FOREIGN KEY`约束来定义和维护参照完整性。 3. 用户定义完整性：这是根据具体业务需求定制的约束，可以限制属性列的数据类型、取值范围，也可以规定元组间或关系间的复杂关系。用户可以使用`UNIQUE`约束防止重复值，`CHECK`约束验证特定条件，以及`NOT NULL`或`NULL`约束来确保某些字段是否允许为空。 接下来，数据库安全性是确保只有授权用户能访问和操作数据。这涉及到权限管理、用户认证、审计跟踪等多种手段，以防止未授权的访问和数据泄露。例如，数据库管理系统（DBMS）会提供角色和用户账户管理功能，允许管理员分配不同级别的访问权限，并记录用户的操作行为以便追踪异常活动。 数据库并发控制是处理多个用户同时访问数据库时可能产生的问题，如数据不一致和死锁。事务管理和锁定机制是并发控制的核心，它们保证了即使在多用户环境下，数据库也能保持一致性和隔离性。例如，使用乐观锁和悲观锁策略，以及两阶段提交等协议来协调并发事务。 最后，数据库恢复是当系统出现故障时，能够将数据库恢复到一个已知的、一致的状态。这通常依赖于日志记录、备份和恢复策略。事务日志记录每次修改，以便在系统崩溃时可以通过回滚未完成的事务或重播已完成的事务来恢复数据。定期备份数据库也是防止数据丢失的重要措施。 第5章的《数据库原理与应用》深入讲解了数据库保护的四个方面，这些知识对于理解和实践数据库管理至关重要，无论是数据库设计者还是数据库管理员都需要掌握这些核心概念，以确保数据库系统的高效、稳定和安全运行。