數(shù)據(jù)庫原理與程序設(shè)計第13章-事務(wù)處理之二：數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)

1、第十三章 事務(wù)處理之二：數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)生物醫(yī)學(xué)軟件工程教研室數(shù)據(jù)庫管理員必須通過DBMS提供的數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)，定期地對數(shù)據(jù)庫進行備份，以便在需要時能及時地利用備份的數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障發(fā)生前的某一已知的正確狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)生故障，造成數(shù)據(jù)庫中全部或部分數(shù)據(jù)丟失時，DBMS具有檢測故障并把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障發(fā)生前的某一已知的正確狀態(tài)的功能。事務(wù)是用戶定義的一組數(shù)據(jù)庫操作命令序列，完成的一項特定工作。該操作命令序列要么全做，要么全不做，是一個不可分割的工作單位。一個事務(wù)可以是一條SQL語句、一組SQL語句或為此編寫的整個程序。 日志文件是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫進行更新操作的文件。事務(wù)在運

2、行過程中，DBMS把事務(wù)開始、事務(wù)結(jié)束以及對數(shù)據(jù)庫的插人、刪除和修改的每一次操作作為一條記錄寫入“日志”文件。在SQL語言中，定義事務(wù)的語句有三條：BEGIN (TRANSACTION) COMMIT ROLLBACK 事務(wù)以BEGIN TRANSACTION開始，以COMMIT提交或ROLLBACK回滾。COMMIT表示提交事務(wù)的所有操作，將事務(wù)中所有對數(shù)據(jù)庫的更新寫到磁盤上的物理數(shù)據(jù)庫中，事務(wù)正常結(jié)束。ROLLBACK表示事務(wù)運行過程中發(fā)生了某種故障，事務(wù)不能繼續(xù)執(zhí)行，將事務(wù)中對數(shù)據(jù)庫所有已完成的更新操作全部撤消，回滾到事務(wù)開始的正確狀態(tài)。故障的種類begin 讀帳戶甲的余額balance

3、； balance balance 1000； if（ balance 0） 打印金額不足，不能轉(zhuǎn)帳； rollback； else 讀帳戶乙的余額balance1 ； balance1balance11000； commit； 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中常見的故障有很多，這類故障的大致可以分為以下幾類：事務(wù)故障 系統(tǒng)故障 介質(zhì)故障 計算機病毒 操作錯誤預(yù)期故障、非預(yù)期故障在執(zhí)行事務(wù)過程中，有可能發(fā)生各種意外情況造成正在進行的事務(wù)操作沒有完成，被強制中斷，使數(shù)據(jù)更新尚未完成，造成數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不正確。 事務(wù)故障通常分為如下兩種： 1)可預(yù)期故障，這類故障應(yīng)用程序可以發(fā)現(xiàn)，讓事務(wù)回滾，撤消錯誤的事務(wù)，恢復(fù)到事

4、務(wù)開始時的正確狀態(tài)。 2)非預(yù)期故障。例如，運算溢出、兩個事務(wù)同時操作同一條記錄（并發(fā)操作）引起死鎖而被選中撤消該事務(wù)等，我們所說的事務(wù)故障通常是指這類故障。 系統(tǒng)故障 cpu故障、操作系統(tǒng)故障、DBMS代碼出錯、突然停電。故障特點 故障影響正在運行的所有事務(wù) 不破壞數(shù)據(jù)庫 主存內(nèi)容丟失介質(zhì)故障 磁盤損壞、磁頭碰撞、瞬時強磁場干擾故障特點 破壞數(shù)據(jù)庫或部分數(shù)據(jù)庫計算機病毒 由于計算機病毒的破壞，造成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的損壞。計算機病毒是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要威脅。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)方法數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本原理 冗余。數(shù)據(jù)庫中任何一部分被破壞的或不正確的數(shù)據(jù)可以根據(jù)存儲在系統(tǒng)別處的冗余數(shù)據(jù)來重建。實現(xiàn)方法定期備份整個數(shù)據(jù)

5、庫，建立副本建立事務(wù)日志通過備份和日志進行恢復(fù)恢復(fù)機制涉及的兩個關(guān)鍵問題是： 如何建立冗余數(shù)據(jù)？ 如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實施數(shù)據(jù)庫恢復(fù)？數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲（備份）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲T1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲正常運行T2故障點重裝后備副本恢復(fù)故障點登記日志文件日志文件是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新 操作的文件日志文件中需要登記的內(nèi)容：各個事務(wù)的開始（begin）各個事務(wù)的結(jié)束（commit或rollback）各個事務(wù)的所有更新操作日志文件的作用 (1)事務(wù)故障恢復(fù)和系統(tǒng)故障恢復(fù) (2)介質(zhì)故障恢復(fù)登記日志文件 （1）登記的次序嚴格按并發(fā)事務(wù)執(zhí)行的時 間次序 （2）必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫?；謴?fù)策略事務(wù)故障的恢復(fù) （1）反向掃描文件日志 （2）對該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作 （3）如果到達開始標記，則停止，否則 goto（1）系統(tǒng)故障的恢復(fù) （1）正向掃描日志文件 （2）對撤銷隊列中的各個事務(wù)進行撤銷 （U