第7章事務(wù)管理(存儲(chǔ)版)
【正文】 ? 從文件系統(tǒng)繼承而來(lái)，周期性的把磁盤上的數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)（ dump） 到脫機(jī)存放的磁帶上。 回卷 (Rollback或 Abort)——消除事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響 (do nothing)。 當(dāng)一個(gè)磁盤的數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可以用另一個(gè)磁盤的數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)。 否則，一旦發(fā)生故障，該事務(wù)的狀態(tài)將丟失！ 問(wèn)題：某事務(wù)需要提交時(shí)，該按照什么順序?qū)?ATL和 CTL進(jìn)行更新？ 可以看成一個(gè)堆文件。 redo滿足冪等性 : redo(redo(redo… redo(x)))=redo(x) 問(wèn)題： undo操作需要按照事務(wù)的次序嗎？為什么？ 取后備復(fù)本后，之前的運(yùn)行記錄就失去了價(jià)值，對(duì)恢復(fù)來(lái)說(shuō)，只要保留最近后備復(fù)本以后的運(yùn)行記錄。 例如：“付款 2022元”以及“立即執(zhí)行下一步處理”等。 MM對(duì)事務(wù)委托發(fā)送的消息，在事務(wù)正常結(jié)束前，允許事務(wù)增加和刪除；一旦事務(wù)結(jié)束， MM就把消息存于不易失存儲(chǔ)器中。 例如：掉電、除數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)介質(zhì)以外的軟、硬件故障等。 取 CP過(guò)程一般如下： ? 暫停事務(wù)的執(zhí)行； ? 寫入上一個(gè) CP以后所提交事務(wù)的后像； ? 在 log的 CTL中記下檢查點(diǎn)； ? 恢復(fù)事務(wù)的執(zhí)行。 并發(fā)的目的 ； 。 ——容易實(shí)現(xiàn)！ 沖突操作有讀 寫沖突和寫 寫沖突兩種，可表示為： ? Ri(x)和 Wj(x) ? Wi(x)和 Wj(x) (i?j) 沖突操作的執(zhí)行次序會(huì)影響執(zhí)行結(jié)果，不沖突操作的次序可以互換，不致影響執(zhí)行結(jié)果。 ? 沖突操作： RW、 WW。 目標(biāo)可串行化的測(cè)試算法是 NP難度的，沖突可串行化覆蓋了絕大部分可串行化的調(diào)度實(shí)例，所以今后如無(wú)特別說(shuō)明，可串行化均指沖突可串行化。 例對(duì) {T1,T2,T3,T4}的一個(gè)調(diào)度 s S= W3(y)R1(x)R2(y)W3(x)W2(x)W3(z)R4(z)W4(x) 它是否可串行化？如可串行化找出其等價(jià)的串行執(zhí)行序列。 ? 何時(shí)檢測(cè) ? 1) 一旦某個(gè)事務(wù)等待 . 2) 周期性進(jìn)行 死鎖的處理 ? 如何處理死鎖 ? 1) 選出犧牲事務(wù) (最年輕、卷回代價(jià)最小 … ) 2) 終止?fàn)奚聞?wù)釋放它所有的鎖及資源 3) 該事務(wù)等待一段時(shí)間 4) 重啟動(dòng)該事務(wù) (系統(tǒng)進(jìn)行 or 用戶進(jìn)行 ) 死鎖的防止 ? 一次性申請(qǐng)所有鎖 ? 將數(shù)據(jù)對(duì)象編號(hào)，按序號(hào)加鎖 ? 一旦沖突，便終止相關(guān)事務(wù) ? 卷回重執(zhí) 每個(gè)事務(wù)有唯一的時(shí)標(biāo) .若在 TA在某個(gè)已被 TB加鎖的數(shù)據(jù)對(duì)象上申請(qǐng)鎖，采用下面的一種策略 : a) 等待 死亡（ Waitdie） : 若 TA比 TB老， TA等待 ，否則 TA“死亡 ” ， . 隔一段時(shí)間， TA 將重運(yùn)行（ 仍用原時(shí)間標(biāo)記） b) 擊傷 等待（ Woundwait） :若 TA比 TB年輕， TA等待 ，否則， TA “ 擊傷 ” TB, . TB 被終止，隔一段時(shí)間，將重運(yùn)行 （ 仍用原時(shí)間標(biāo)記） 上述方法中，都只有一個(gè)方向的等待，年老 → 年輕或年輕 → 年老，所以不會(huì)出現(xiàn)循環(huán)等待，從 而避免了死鎖的發(fā)生。 。 X_lock R1 ┇ X_lock R2 wait TA X_lock R2 ┇ X_lock R1 wait TB R T1: Slock T2: Slock ┇ T: xlock ?活鎖較簡(jiǎn)單，只需稍加修改調(diào)度策略，如 FIFO ?死鎖： (1)防 (不允許發(fā)生 )； (2)治 (允許，能消除 ) 死鎖的檢測(cè) 1) 超時(shí)法 : 某事務(wù)等待時(shí)間超過(guò)某個(gè)定值，便認(rèn)為發(fā)生了死鎖，該事務(wù)被終止。 2) 對(duì)剩下的圖作同樣處理，不過(guò)移出的頂點(diǎn)要隊(duì)列中已有頂點(diǎn)之后。 ? 例 1：對(duì)事務(wù)集 {T1,T2,T3}的一個(gè)調(diào)度 s s=R2(x)W3(x)R1(y)W2(y)→R 1(y)R2(x)W2(y)W3(x)=s’ 因?yàn)?s’是串行調(diào)度 ， 所以 s是沖突可串行化的 。當(dāng)然也保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的一致?tīng)顟B(tài)，因此，在一般的 DBMS中，都是以 可串行化作為并發(fā)控制的正確性準(zhǔn)則！ 可串行化 ——并發(fā)控制的正確性準(zhǔn)則 問(wèn)題：不同的調(diào)度 → 不同的等價(jià)串行序列 → 不同的執(zhí)行結(jié)果 ？ (n!) 關(guān)于目標(biāo)等價(jià)與沖突等價(jià) ? 調(diào)度：是系統(tǒng)對(duì) n個(gè)并發(fā)事務(wù)的所有操作的順序的一個(gè)安排。 如果其中兩個(gè)調(diào)度 S1和 S2， 在數(shù)據(jù)庫(kù)的任何初始狀態(tài)下，所有讀出的數(shù)據(jù)都一樣，留給數(shù)據(jù)庫(kù)的最終狀態(tài)也一樣，則稱 S1和 S2是等價(jià)的，又稱為 目標(biāo)等價(jià) (view equivalence)。 DBMS T1 T2 T3 時(shí) 間 T1 T2 T3 交叉并發(fā) （ interleaved concurrency） ——單 CPU系 統(tǒng)，各個(gè)事務(wù)交叉使用 CPU。 為了減少恢復(fù)時(shí)大量 redo操作的工作量，在運(yùn)行過(guò)程中， DBMS每隔一定時(shí)間在運(yùn)行記錄中設(shè)置一個(gè) 檢查點(diǎn)(checkpoint—CP)， 在檢查點(diǎn) ， DBMS強(qiáng)制寫入所有已提交事務(wù)的后像。 恢復(fù)措施： ? MM丟棄該事務(wù)的消息隊(duì)列； ? 如果需要，進(jìn)行 undo操作； ? 從 ATL刪除該事務(wù)的 TID， 釋放該事務(wù)所占資源。 MM Ti 消息 1 消息 2 當(dāng)事務(wù)正常結(jié)束時(shí)（包括提交和回卷），事務(wù)通知MM發(fā)送消息；當(dāng)事務(wù)因故障被撤銷時(shí)， MM將把該事務(wù)的消息丟棄。 在執(zhí)行一個(gè)更新事務(wù)時(shí)，按后像寫入 DB的時(shí)間，有三種可能的方案。在恢復(fù)時(shí)，可按提交事務(wù)表中的事務(wù)次序，按邏輯塊號(hào)，寫入其后像。 （ mitted transaction listCTL） 記錄所有已提交事務(wù)的標(biāo)識(shí)符 。 近年來(lái)，由于硬件
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