第7章事務(wù)管理(編輯修改稿)
2024-08-16 12:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和提交后將數(shù)據(jù)的后像分別寫入數(shù)據(jù)庫， 因而對 CTL中的事務(wù)只能全部做 redo， 很費時（可能 CTL中的很 多事務(wù)已經(jīng)完成將后像寫入數(shù)據(jù)庫，但鑒別代價很大）。 為了減少恢復(fù)時大量 redo操作的工作量，在運行過程中， DBMS每隔一定時間在運行記錄中設(shè)置一個 檢查點(checkpoint—CP)， 在檢查點 ， DBMS強制寫入所有已提交事務(wù)的后像。 最近后備副本 失效 運行記錄 最近后備副本 CP CP CP CP CP 運行記錄 失效 顯然，在最近檢查點以前提交的 事務(wù)，恢復(fù)時，不用 redo。 取 CP過程一般如下： ? 暫停事務(wù)的執(zhí)行； ? 寫入上一個 CP以后所提交事務(wù)的后像； ? 在 log的 CTL中記下檢查點； ? 恢復(fù)事務(wù)的執(zhí)行。 取 CP很影響系統(tǒng)的正常運行，而只有在發(fā)生系統(tǒng)失 效時，才有其減少 redo工作量的效益。 (media failure) 磁盤發(fā)生故障 ， DB被破壞 。 ? 修復(fù)系統(tǒng)，必要時更新磁盤； ? 如果系統(tǒng)（ OS和 DBMS） 崩潰，重新啟動系統(tǒng)； ? 加載最近后備副本 ； ? 用 log中的后像重做取最近后備副本后提交的所有事務(wù)。 恢復(fù)措施： 并發(fā)控制 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的并發(fā) (serial access)——事務(wù)順序執(zhí)行。 DBMS T3T2T1 時 間 T1 T2 T3 (concurrent access)——DBMS可同時接納多個事務(wù)，事務(wù)可在時間上重疊執(zhí)行。 DBMS T1 T2 T3 時 間 T1 T2 T3 交叉并發(fā) （ interleaved concurrency） ——單 CPU系 統(tǒng)，各個事務(wù)交叉使用 CPU。 同時并發(fā) （ simultaneous concurrency） ——多 CPU 系統(tǒng)，多個事務(wù)在 CPU中同時運行。 并發(fā)的目的 ； 。 例如，兩個事務(wù) T1和 T2， T1長，先交付； T2短，稍后交付，如果串行執(zhí)行，則 T2必須等 T1， 響應(yīng)時間很長。 丟失 并發(fā)引起的問題 事務(wù)若不加控制的并發(fā)執(zhí)行，會產(chǎn)生什么問題？ （ lost update） T1 Read(x) x:=x+1 Write(x) T2 Read(x) x:=2*x Write(x) 時間 T1 T2 Read(x) Read(x) x:=x+1 Write(x) x:=2*x Write(x) 問題：為什么會發(fā)生丟失更新？ 由兩個事務(wù)對同一數(shù)據(jù)并發(fā)寫入引起，稱為 “ 寫 寫沖突 ” (writewrite conflict) 臟數(shù)據(jù) （ dirty read） T1 write(t) rollback T2 read(t[x]) read(t[y]) 時間 T1 T2 read(t[x]) write(t) read(t[y]) rollback 問題：為什么會發(fā)生讀臟數(shù)據(jù)？ 由于一個事務(wù)讀取另一個更新事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)引起，稱為 “ 讀 寫沖突 ” (readwrite conflict) X已改變 3. 讀值不可復(fù)現(xiàn) （ unrepeatable read) T1 read(x) read(x) T2 Write(x) 時間 T1 T2 Read(x) Write(x) Read(x) 問題：為什么會發(fā)生讀值不可重現(xiàn)？ 由兩個事務(wù)對同一數(shù)據(jù)并發(fā)讀寫引起，問題出在 “ 寫 ” 操作上 事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時可能會有兩種沖突： 寫－寫、讀－寫； 寫－寫 沖突在任何情況下都應(yīng)避免， 讀－寫 沖突一般情況下應(yīng)避免，但某些應(yīng)用場合可以容忍。 并發(fā)控制的正確性準則 思考：多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，結(jié)果怎么估計？ 假設(shè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，某一時刻并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)集為{T1,T2,… Tn}， 調(diào)度 (Schedule)S是對 n個事務(wù)所有操作的順序的一個安排。 在 S中，不同事物的操作可以交叉，但必須保持各個事務(wù)的操作的原有次序。 （ 注意：操作是調(diào)度的基本單位！ ） 設(shè) Write簡寫為 W， Read為 R， R和 W用其所屬事務(wù)號為下標，上圖的調(diào)度可表示為： S=… R1(x)… W2(x)… R1(x)… 對同一事務(wù)集 ,可能有很多種調(diào)度。 如果其中兩個調(diào)度 S1和 S2， 在數(shù)據(jù)庫的任何初始狀態(tài)下，所有讀出的數(shù)據(jù)都一樣，留給數(shù)據(jù)庫的最終狀態(tài)也一樣，則稱 S1和 S2是等價的，又稱為 目標等價 (view equivalence)。 ——偏重語義，難以判斷！ 還有一種更實用的等價定義，稱為 沖突等價 (conflict equivalence)。 ——容易實現(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。 凡是通過調(diào)換 S中不沖突操作得到的新的調(diào)度，稱為 S的沖突等價調(diào)度 。 如果兩個調(diào)度是沖突等價的，一定是目標等價的；反之未必！ 若調(diào)度 S在數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)生的效果 ， 與這組事務(wù)的某個串行執(zhí)行序列的結(jié)果相同 ， 則稱這個 調(diào)度 S是可串行化的（ serializable） 。 例如 ， 對事務(wù)集 {T1,T2,T3}的一個調(diào)度： S = R2(x) W3(x) R1(y) W2(y) S’= R1(y) R2(x) W2(
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