數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)引論ppt課件

1、第四章第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)引論數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)引論docin/sundae_mengdocin/sundae_mengdocin/sundae_mengn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(kù)操作序列組成庫(kù)操作序列組成, ,一般要求事務(wù)具備下列一般要求事務(wù)具備下列性質(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的原則。的原則。docin/sundae_meng2.2.功能上的一致性功能上的一致性C

2、onsistencyConsistency） 事務(wù)的作用應(yīng)使數(shù)據(jù)庫(kù)由一個(gè)一致?tīng)钍聞?wù)的作用應(yīng)使數(shù)據(jù)庫(kù)由一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)。態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)。3.3.彼此的隔離性彼此的隔離性IsolationIsolation） 如果多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)像各個(gè)事務(wù)獨(dú)如果多個(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)控制并發(fā)控制保證。保證。docin/sundae_meng4.4.作用的持久性作用的持久性DurabilityDurability） 一個(gè)成功執(zhí)行的事務(wù)對(duì)一個(gè)成功執(zhí)行的事務(wù)對(duì)DBDB的影響應(yīng)的影響應(yīng)是持久的，即使是持久的，即使DBDB因故障受到破壞，也應(yīng)能因故障受

3、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)則。準(zhǔn)則。 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。賬戶。docin/sundae_meng例如例如BEGIN TRAN read A AAS if A 0 then /* A款不足*/ begin display “A款不足” 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

4、”“do nothing”COMMIT COMMIT 提交，相當(dāng)于提交，相當(dāng)于“do all”“do all”。只有在只有在COMMITCOMMIT之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生的變化才對(duì)其它事務(wù)開(kāi)放。產(chǎn)生的變化才對(duì)其它事務(wù)開(kāi)放。（為什么？）（為什么？）docin/sundae_meng n事務(wù)的出口：事務(wù)的出口：commit commit 或或rollbackrollbackn只有在執(zhí)行只有在執(zhí)行commitcommit之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所產(chǎn)生之后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所產(chǎn)生的變化才對(duì)其他事務(wù)開(kāi)放。的變化才對(duì)其他事務(wù)開(kāi)放。n執(zhí)行執(zhí)行commitcommit命令時(shí)，要封閉中斷，以防處理中命令

5、時(shí)，要封閉中斷，以防處理中斷時(shí)發(fā)生故障斷時(shí)發(fā)生故障COMMIT中斷處理中斷發(fā)生故障docin/sundae_mengnDBMSDBMS進(jìn)程結(jié)構(gòu)的劃分主要著眼于結(jié)構(gòu)合理和性進(jìn)程結(jié)構(gòu)的劃分主要著眼于結(jié)構(gòu)合理和性能提高。能提高。n應(yīng)用進(jìn)程，系統(tǒng)進(jìn)程可重入）應(yīng)用進(jìn)程，系統(tǒng)進(jìn)程可重入）應(yīng)用1系統(tǒng)應(yīng)用2系統(tǒng)不同反復(fù)不劃分：docin/sundae_mengdocin/sundae_mengdocin/sundae_meng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

6、換的線程；p 這些線程中至少有一個(gè)處于就緒狀態(tài)，進(jìn)程才處這些線程中至少有一個(gè)處于就緒狀態(tài)，進(jìn)程才處于就緒狀態(tài)；于就緒狀態(tài)；p 進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，其中必有一個(gè)線程運(yùn)行；進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，其中必有一個(gè)線程運(yùn)行；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，屬于線程本身的專用資源很少，描述線程的狀態(tài)也比進(jìn)線程本身的專用資源很少，描述線程的狀態(tài)也比進(jìn)程要少，因此，線程所需資源比進(jìn)程少；程要少，因此，線程所需資源比進(jìn)程少；p 線程的切換開(kāi)銷和線程間的通信開(kāi)銷小。線程的切換開(kāi)銷和線程間的通信開(kāi)銷小。docin/sundae_meng 單進(jìn)程多線程的單進(jìn)程多線程的DBMSDBMS中

7、，系統(tǒng)只創(chuàng)建一個(gè)中，系統(tǒng)只創(chuàng)建一個(gè)DBMSDBMS進(jìn)程用戶接口仍然是進(jìn)程）。該進(jìn)程中有進(jìn)程用戶接口仍然是進(jìn)程）。該進(jìn)程中有常駐的公共服務(wù)線程和應(yīng)用戶要求而創(chuàng)建的用戶常駐的公共服務(wù)線程和應(yīng)用戶要求而創(chuàng)建的用戶線程。線程。 在多處理機(jī)系統(tǒng)中，引入線程，增強(qiáng)了進(jìn)程在多處理機(jī)系統(tǒng)中，引入線程，增強(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)。docin/sundae_meng 盡管很多現(xiàn)代盡管很多現(xiàn)代OS的核心具有線程管理的功的核心具有線程管理的功能，但對(duì)能，但對(duì)DBMS來(lái)說(shuō)，還是在來(lái)說(shuō)，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)

8、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的需要確定線程調(diào)度策略；的需要確定線程調(diào)度策略；（2線程的切換在用戶態(tài)，不必轉(zhuǎn)入操作系統(tǒng)線程的切換在用戶態(tài)，不必轉(zhuǎn)入操作系統(tǒng)的核心態(tài)，切換開(kāi)銷??；的核心態(tài)，切換開(kāi)銷??；（3可以在不支持線程的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，減可以在不支持線程的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，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。docin/sundae_mengdocin/sundae_meng1.1.分時(shí)系統(tǒng)環(huán)境下的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分時(shí)系統(tǒng)環(huán)境下的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 應(yīng)用的要求以及軟硬件

9、條件決定了數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的要求以及軟硬件條件決定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以集中為宜，數(shù)據(jù)庫(kù)建立在本單位的主系統(tǒng)以集中為宜，數(shù)據(jù)庫(kù)建立在本單位的主要計(jì)算機(jī)上，用戶通過(guò)終端或遠(yuǎn)距離終端分要計(jì)算機(jī)上，用戶通過(guò)終端或遠(yuǎn)距離終端分時(shí)訪問(wèn)。時(shí)訪問(wèn)。 數(shù)據(jù)及其管理都是集中的，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其管理都是集中的，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的所有功能，從用戶接口到所有功能，從用戶接口到DBMSDBMS核心都集中在核心都集中在DBMSDBMS所在的計(jì)算機(jī)上。所在的計(jì)算機(jī)上。docin/sundae_meng 2. 2.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的客戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的客戶/ /服務(wù)器結(jié)構(gòu)服務(wù)器結(jié)構(gòu) 20 20世紀(jì)世紀(jì)7070年代：微機(jī)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展；計(jì)算機(jī)網(wǎng)年代：

10、微機(jī)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，改變了計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的格局。絡(luò)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，改變了計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的格局。 客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器是一種特殊的分布式處理系統(tǒng)。其中，服務(wù)器是一種特殊的分布式處理系統(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)稱為服務(wù)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)稱為服務(wù)器的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。 可以將可以將DBMSDBMS的核心部分放在服務(wù)器中，而客戶機(jī)處的核心部分放在服務(wù)器中，而客戶機(jī)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的接口部分?？蛻魴C(jī)也可以有自己的局部理數(shù)據(jù)庫(kù)的接口部分?？蛻魴C(jī)也可以有自己的局部DBMSDBMS。docin/sundae_me

11、ngdocin/sundae_mengdocin/sundae_mengdocin/sundae_meng（1 1客戶提供用戶接口、執(zhí)行應(yīng)用程序，對(duì)服務(wù)器提客戶提供用戶接口、執(zhí)行應(yīng)用程序，對(duì)服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求；出服務(wù)請(qǐng)求；（2 2服務(wù)器只完成客戶器委托的公共服務(wù)；服務(wù)器只完成客戶器委托的公共服務(wù)；（3 3服務(wù)器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡可能的少；服務(wù)器與客戶器間的數(shù)據(jù)交換量要盡可能的少；docin/sundae_meng例如，例如，MS SQL Server，Oracle三層結(jié)構(gòu)：三層結(jié)構(gòu)：表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層DBdocin/sundae_meng3.3.物理上分布、邏輯上集中的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)物理上分布、邏輯上集中的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集中管理是數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)的主要特征。隨著單位規(guī)模的擴(kuò)大和地理上的分散，集中征。隨著單位規(guī)模的擴(kuò)大和地理上的分散，集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有如下缺點(diǎn)：式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有如下缺點(diǎn)： docin/sundae_mengdocin/sundae_meng4.4.物理上分布、邏輯上分布的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)物理上分布、邏輯上分布的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)