数据库系统概论:并发控制与正确调度
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更新于2024-08-15
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"数据库系统概论是一门涵盖了数据库的基础、设计和系统层面的课程,强调理论与实践的结合。课程内容包括关系数据库、SQL、查询优化、数据理论、数据库设计、恢复技术、并发控制、安全性及完整性等。学生需要通过阅读教材、参考书和自我学习来掌握相关知识,并进行个人研究报告和集体项目。报告应涵盖技术问题、发展历史、关键技术、未来趋势和个人见解。集体项目要求使用Access或MySQL数据库,配合编程语言实现,同时提交软件、项目说明书和PPT演示。"
并发操作调度在数据库系统中扮演着至关重要的角色,因为不正确的调度可能导致事务的非串行化结果,进而引发数据不一致性和并发问题。正确的并发操作调度应该保证事务的隔离性、一致性和持久性,这是ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)原则的一部分。
1. **原子性**:事务的所有操作要么全部完成,要么全部不完成,不存在部分执行的情况。
2. **一致性**:事务执行前后,数据库保持一致性状态,即事务不会破坏数据的完整性规则。
3. **隔离性**:并发执行的事务看起来像是按某种次序顺序执行的,防止了脏读、不可重复读和幻读等并发问题。
4. **持久性**:一旦事务提交,其结果将永久保存,即使系统出现故障。
将所有事务串行化是一种保证正确性的方法,但效率低下,因此数据库系统通常采用并发控制技术,如**两阶段锁协议**、**多版本并发控制(MVCC)**、**乐观并发控制**等,允许在不影响数据正确性的前提下提高并发性能。
- **两阶段锁协议**要求事务在修改数据之前先获取锁,然后在事务结束时释放所有锁,确保没有死锁和数据不一致。
- **MVCC**允许多个事务同时读取同一数据,写操作创建新的数据版本,读操作始终看到一致性视图,无需锁定。
- **乐观并发控制**假设冲突较少,在事务提交时检查是否有冲突,如果有则回滚事务。
并发控制的关键在于调度策略,如**冲突可串行化**,确保任何并发调度的结果等价于某个串行调度,保证了正确性。此外,**死锁检测和避免**机制也是并发控制中的重要组成部分,用于防止事务陷入无法继续执行的状态。
在数据库恢复技术中,**日志记录**和**检查点**是确保数据一致性的重要手段。日志记录跟踪事务的所有操作,而检查点则用来标记系统状态,使得在系统崩溃后可以从检查点快速恢复。
在学习数据库系统概论时,了解这些理论知识的同时,还需要熟悉SQL语言、数据库设计方法(如ER模型转换为关系模型)、查询优化策略(如基于成本的优化和基于规则的优化),以及如何在实际项目中应用这些理论,例如通过编程实现数据库接口和事务管理。
2011-09-02 上传
2009-09-11 上传
2023-03-11 上传
2023-09-16 上传
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