数据库恢复技术：事务故障与恢复策略

"数据库故障及其恢复策略是数据库管理中的重要组成部分，主要涉及事务内部故障、系统故障和介质故障的处理机制。这些策略确保了数据库在面对各种异常情况时能保持数据的一致性和完整性。 1. 事务内部的故障：当事务在执行过程中因某种原因无法继续时，称为事务内部故障。这种情况下，通常会执行事务撤消(UNDO)操作，即回滚事务到开始状态，撤销其所有已完成的操作，以维护数据库的一致性。 2. 系统故障：系统故障可能发生在事务进行中或结束后，但信息尚未完全持久化到磁盘。如果事务未提交，在系统恢复后，应强制撤消所有未完成的事务。如果事务已提交，但缓冲区中的更新尚未写回，那么需要执行重做(REDO)操作，重新应用那些已提交事务的所有改变，以确保数据的正确性。 3. 介质故障：这是指硬盘等存储设备出现问题，可能导致数据丢失。在这种情况下，通常需要依赖于事先创建的数据副本（如日志文件或备份）来恢复数据。首先，装载数据副本，然后根据日志重做故障时已完成的成功事务，以恢复到一致的状态。 数据库系统还包括其他关键知识点： - 数据模型：数据模型是现实世界的抽象，分为概念模型（如E-R模型）、逻辑模型（如关系模型）和物理模型。E-R模型通过实体、属性、联系来描述信息世界，而关系模型以二维表格形式表示数据，强调实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。 - 数据库的三级模式结构：包括外模式（用户视图）、模式（概念模式）和内模式（存储模式）。外模式是用户接口，模式是数据库全局逻辑结构，内模式描述数据的物理存储。二级映像功能保证了从外模式到模式，以及模式到内模式的映射，实现了数据独立性，使得应用程序无需关心数据的具体存储方式。 - 数据库设计：涵盖概念设计（如E-R图）、逻辑设计和物理设计，确保数据库满足性能、安全性和完整性要求。 - 数据库恢复技术：除了上述的故障恢复策略，还包括事务日志、检查点机制等，以确保在系统崩溃时能够正确恢复。 - 并发控制：在多用户环境中，确保事务的并发执行不会破坏数据一致性，常见的并发控制技术有锁定、多版本并发控制（MVCC）等。 - 数据库安全性：涉及用户权限管理、访问控制和审计，防止非法访问和数据泄露。 - 数据库完整性：确保数据的准确性和一致性，包括实体完整性（主键约束）、参照完整性（外键约束）和用户定义的完整性（自定义约束）。 掌握这些数据库相关的知识点对于理解和维护高效、可靠的数据库系统至关重要。"