【正文】 析的任務(wù)：通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象，充分了解原系統(tǒng)的工作概況，明確用戶的各種需求，收集支持新系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理，確定新系統(tǒng)的功能。9. 獲得用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的如下要求：信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。10. 數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：用戶參加數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。11. 需求分析的方法：自頂向下的分析方法。SA方法從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。12. 數(shù)據(jù)字典包括：數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過(guò)程。13. 數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位。14. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：反映數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成。15. 數(shù)據(jù)流可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它表示某一處理過(guò)程中數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?6. 需求分析注意：設(shè)計(jì)人員要充分考慮到可能的擴(kuò)充和改變；強(qiáng)調(diào)用戶的參與。17. 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過(guò)程。做法：選擇局部應(yīng)用；逐一設(shè)計(jì)分ER圖。18. 概念結(jié)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象。三種抽象：分類、聚集（整體與部分）、概括（一般與特殊，子集關(guān)系）。19. ER圖中的沖突有三種：屬性沖突、命名沖突和結(jié)構(gòu)沖突。將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)際上就是將實(shí)體、屬性和聯(lián)系轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式。在轉(zhuǎn)換中要遵循以下原則：(1)將每一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系；(2)所有主碼必須定義非空。20. 實(shí)體間的聯(lián)系有以下幾種轉(zhuǎn)換規(guī)則：216。 一個(gè)1：1的聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系合并。216。 一個(gè)1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系合并。216。 一個(gè)m：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系。216。 三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系。216。 具有相同碼的關(guān)系模式可合并。21. 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)：對(duì)于給定的邏輯數(shù)據(jù)模型，選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過(guò)程。任務(wù)是為了有效地實(shí)現(xiàn)邏輯模式，確定所采取的存儲(chǔ)策略。22. 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)可分為兩步：確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)；對(duì)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)。23. 關(guān)系模式常用的三類存取方法：索引方法、聚簇（Cluster）方法、HASH方法。24. 聚簇就是為了提高查詢速度，把在一個(gè)（或一組）屬性上具有相同值的元組集中地存放在一個(gè)物理塊中。如果存放不下，可以存放在相鄰的物理塊中。其中，這個(gè)（或這組）屬性稱為聚簇碼。25. 兩個(gè)作用：聚簇值不必在每個(gè)元組中重復(fù)存儲(chǔ)；大大提高按聚簇碼進(jìn)行查詢的效率。26. 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以建立多個(gè)聚簇，一個(gè)關(guān)系只能加入一個(gè)聚簇。第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)1. 事務(wù)：用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列，要么全不做，要么全做，是一個(gè)不可分割的工作單位。2. 事務(wù)的和程序是兩個(gè)概念。一般地講, 一個(gè)程序中包含多個(gè)事務(wù)。 在SQL語(yǔ)言中，定義事務(wù)的語(yǔ)句有三條：BEGIN TRANSACTION開(kāi)始COMMIT結(jié)束：表示提交，將事務(wù)中所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新協(xié)會(huì)到磁盤(pán)，正常結(jié)束事務(wù)。ROLLBACK結(jié)束：回滾，事務(wù)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障，將事務(wù)中隊(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的已完成的更新操作全部車(chē)型，回滾到事務(wù)開(kāi)始的狀態(tài)。3. 事務(wù)的四個(gè)特性：簡(jiǎn)稱ACID原子性：要么都做，要么都不做。是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位。一致性；隔離性；持續(xù)性。4. 數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)：把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)某一致的正確狀態(tài)的功能。5. 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)機(jī)構(gòu)的目的：保證事務(wù)的原子性； 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障以后，數(shù)據(jù)庫(kù)能夠恢復(fù)到正確狀態(tài) 。216。 事務(wù)內(nèi)部的故障：在不影響其他事務(wù)運(yùn)行的情況下，強(qiáng)行回滾事務(wù)，既撤消該事務(wù)已經(jīng)作出的任何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，使得該事務(wù)好像根本沒(méi)有啟動(dòng)一樣。這類恢復(fù)操作成為事務(wù)撤銷(xiāo)（UNDO）。216。 系統(tǒng)故障：恢復(fù)子系統(tǒng)除需要撤銷(xiāo)所有未完成事務(wù)外，還需要重做（REDO）所有已提交的事務(wù)，以將數(shù)據(jù)庫(kù)真正恢復(fù)到一致?tīng)顟B(tài)。216。 介質(zhì)故障（又稱為硬故障 ）。216。 計(jì)算機(jī)病毒。6. 恢復(fù)的原理概括為：冗余。數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)在系統(tǒng)別處的冗余數(shù)據(jù)來(lái)建立。7. 建立冗余數(shù)據(jù)最常用的技術(shù)是：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和登錄日志文件。8. 恢復(fù)機(jī)制涉及的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：如何建立冗余數(shù)據(jù)；如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。9. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)即由DBA定期地將整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到磁帶或另一個(gè)磁盤(pán)上保存起來(lái)的過(guò)程。這些備用的數(shù)據(jù)文本稱為后備副本或后援副本。10. 日志文件是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的文件。日志文件需要登記的內(nèi)容：各個(gè)事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記、結(jié)束(標(biāo)記、所有更新操作。11. 日志文件可以用來(lái)進(jìn)行事務(wù)故障恢復(fù)和系統(tǒng)故障恢復(fù)，并協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)。具體作用：事務(wù)故障恢復(fù)和系統(tǒng)故障恢復(fù)必須用日志文件；在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式中，必須建立日志文件，后援副本和日志文件綜合起來(lái)才能有效地恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)。在靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式中，也可以建立日志文件。把已完成的事務(wù)進(jìn)行重做處理，對(duì)故障發(fā)生時(shí)未完成的事務(wù)進(jìn)行撤銷(xiāo)處理。12. 登記日志文件時(shí)必須遵循的原則：嚴(yán)格按并發(fā)事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序來(lái)進(jìn)行登記；必須先寫(xiě)日志文件，后寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)。 13. 事務(wù)故障的恢復(fù)步驟：反向掃描文件日志；對(duì)該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作；繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更新操作，并做同樣處理；直到讀到此事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記。14. 系統(tǒng)故障的恢復(fù)：正向掃描日志文件，找出在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù)，將其事務(wù)標(biāo)志記入重做隊(duì)列；找出故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事務(wù)，將其事務(wù)標(biāo)識(shí)記入撤銷(xiāo)隊(duì)列。15. 介質(zhì)故障的恢復(fù)步驟：裝入最新的數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本；裝入相應(yīng)的日志文件副本，重做已完成的事務(wù)。第十一章 并發(fā)控制1. 交叉并發(fā)方式：在單處理機(jī)系統(tǒng)中，事務(wù)的并行執(zhí)行實(shí)際上是這些事務(wù)的并行操作輪流交叉運(yùn)行。多個(gè)程序同時(shí)提交到CPU，但對(duì)于CPU仍是每一時(shí)刻只運(yùn)行一個(gè)程序。2. 同時(shí)并發(fā)方式：多處理機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)處理機(jī)可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)事務(wù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)事務(wù)真正的并行運(yùn)行。3. 事務(wù)時(shí)并發(fā)控制的基本單位。為了保證事務(wù)的隔離性和一致性，DBMS需要對(duì)并發(fā)操作進(jìn)行正確調(diào)度。4. 并發(fā)操作帶來(lái)的數(shù)據(jù)不一致性主要包括：丟失修改、不可重復(fù)讀、讀臟數(shù)據(jù)。216。 丟失修改：甲修改的數(shù)據(jù)乙沒(méi)看到，乙又進(jìn)行了修改，此時(shí)，甲的結(jié)果被覆蓋。216。 不可重復(fù)讀：要用到原來(lái)的數(shù)據(jù)，卻沒(méi)有讀到原內(nèi)容。216。 讀臟數(shù)據(jù)：某事物對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，中間過(guò)程被讀取，后來(lái)事務(wù)卻取消了修改，回復(fù)原來(lái)的值，那么讀到了一個(gè)不存在的數(shù)據(jù)。5. 并發(fā)所引起的問(wèn)題來(lái)自對(duì)同一數(shù)據(jù)對(duì)象的寫(xiě)寫(xiě)沖突或讀寫(xiě)沖突，問(wèn)題出在“寫(xiě)”上，并發(fā)操作破壞了事務(wù)的隔離性，只讀事務(wù)并發(fā)執(zhí)行不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。6. 實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制的主要技術(shù)是封鎖。7. 基本封鎖類型：排它鎖（寫(xiě)鎖X鎖）: 若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A加上X鎖，則只允許T讀取和修改A，其他任何事務(wù)都不能再對(duì)A加任何類型的鎖，直到T釋放A上的鎖。這保證了其他事務(wù)在T釋放A上的鎖之前不 能再讀取和修改A。共享鎖（讀鎖S鎖）: 若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A加上S鎖，則事務(wù)T可以讀A但不能修改A，其他事務(wù)只能再對(duì)A加S鎖，而不能加X(jué)鎖，直到T釋放A上的S鎖。這就保證了其他事務(wù)可以讀A，但在T釋放A上的S鎖之前不能對(duì)A做任何修改。8. 一級(jí)封鎖協(xié)議可防止丟失修改，并保證事務(wù)T是可恢復(fù)的；二級(jí)封鎖協(xié)議除防止了丟失修改，還可進(jìn)一步防止讀“臟”數(shù)據(jù)；三級(jí)封鎖協(xié)議進(jìn)一步防止了不可重復(fù)讀。9. 避免活鎖的簡(jiǎn)單方法是采用先來(lái)先服務(wù)的策略。10. 事務(wù)Ｔ１封鎖了數(shù)據(jù)Ｒ，事務(wù)Ｔ２又請(qǐng)求封鎖Ｒ，于是Ｔ２等待。Ｔ３也請(qǐng)求封鎖Ｒ，當(dāng)Ｔ１釋放了Ｒ上的封鎖之后系統(tǒng)首先批準(zhǔn)了Ｔ３的請(qǐng)求，Ｔ２仍然等待。然后Ｔ４又請(qǐng)求封鎖Ｒ，當(dāng)Ｔ３釋放了Ｒ上的封鎖之后系統(tǒng)又批準(zhǔn)了Ｔ４的請(qǐng)求……Ｔ２有可能永遠(yuǎn)等待，這就是活鎖的情形。11. 在同時(shí)處于等待狀態(tài)的兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)中，其中的每一個(gè)事務(wù)在它能夠執(zhí)行之前,都等待著某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，而這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象已被其中的某個(gè)事務(wù)所封鎖，從而造成相互等待的現(xiàn)象，這種狀態(tài)稱為死鎖。12. 預(yù)防死鎖方法：一次封鎖法；順序封鎖法。13. 多個(gè)事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行是正確的，當(dāng)且僅當(dāng)其結(jié)果與按某一次序串行地執(zhí)行它們時(shí)的結(jié)果相同，我們稱這種調(diào)度策略為可串行化的調(diào)度。14. 可串行性是并發(fā)事務(wù)正確性的準(zhǔn)則。一個(gè)給定的并發(fā)調(diào)度，當(dāng)且僅當(dāng)它是可串行化的，才認(rèn)為是正確調(diào)度。15. 沖突可串行化調(diào)度是可串行化調(diào)度的充分條件，不是必要條件。16. 兩段鎖協(xié)議：所有事務(wù)必須分兩個(gè)階段對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)加鎖和解鎖a) 在對(duì)任何數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫(xiě)操作之前，首先要申請(qǐng)并獲得對(duì)該數(shù)據(jù)的封鎖；b) 在釋放一個(gè)封鎖之后，事務(wù)不再申請(qǐng)和獲得任何其他封鎖。 17. 事務(wù)遵守兩段鎖協(xié)議是可串行化調(diào)度的充分條件，而不是必要條件。18. 一次封鎖法遵守兩段鎖協(xié)議；但是兩段鎖協(xié)議并不要求事務(wù)必須一次將所有要使用的數(shù)據(jù)全部加鎖，因此遵守兩段鎖協(xié)議的事務(wù)可能發(fā)生死鎖。 19. 封鎖對(duì)象的大小稱為封鎖粒度。20. 顯式封鎖：直接加到數(shù)據(jù)對(duì)象上的封鎖；隱式封鎖：該數(shù)據(jù)對(duì)象沒(méi)有獨(dú)立加鎖，是由于其上級(jí)結(jié)點(diǎn)加鎖而使該數(shù)據(jù)對(duì)象加上了鎖。21. 一般地，對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖：檢查該數(shù)據(jù)對(duì)象上有無(wú)顯示封鎖與之沖突；檢查其所有上級(jí)結(jié)點(diǎn)，看本事務(wù)的顯示封鎖是否與該數(shù)據(jù)對(duì)象上的隱式封鎖沖突；檢查其所有下級(jí)結(jié)點(diǎn)，看上面的顯示封鎖是否與本事務(wù)的隱式封鎖沖突。22. 意向鎖：如果對(duì)一個(gè)結(jié)點(diǎn)加意向鎖，則說(shuō)明該結(jié)點(diǎn)的下層結(jié)點(diǎn)正在被加鎖；對(duì)任一結(jié)點(diǎn)加鎖時(shí)，必須先對(duì)它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖。23. 意向共享鎖：如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加IS鎖，表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬加S鎖。例如，要對(duì)某個(gè)元組加S鎖，則要首先對(duì)關(guān)系和數(shù)據(jù)庫(kù)加IS鎖。24. 意向排它鎖：如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加IX鎖，表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬加X(jué)鎖。例如，要對(duì)某個(gè)元組加X(jué)鎖，則要首先對(duì)關(guān)系和數(shù)據(jù)庫(kù)加IX鎖。25. 共享意向排它鎖：如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加SIX鎖，表示對(duì)它加S鎖，再加IX鎖，即SIX=S+IX。例如對(duì)某個(gè)表加SIX鎖，則表示該事務(wù)要讀整個(gè)表，同時(shí)會(huì)更新個(gè)別元組。