資料庫原理及應用 四 資料庫管理系統

2021-10-24 03:26:49 字數 2902 閱讀 8160

資料庫管理系統中非常重要的一部分。

按照一定的規則將語句變化成關係代數以後進行優化

對代數優化後的查詢樹使用比較好的方法進行查詢。

主要是對連線運算進行優化

備份(完整備份+差異備份)+日誌

事務的特性由dbms負責維護,因此對於需要使用事務來進行執行的sql語句,我們要定義在事務中。

如果沒有顯式地建立事務,那麼dbms會把每一條語句當作乙個事務。

日誌儲存在非揮發儲存器中。

提交(commit)規則:在提交事務之前修改後的資料a.i必須寫到非揮發儲存器中

先記後寫(log ahead)規則:在修改資料前必須把被修改資料的舊值b.i寫到日誌中

操作:

更新策略

a.i->db before commit

tid->active list

…b.i->log

a.i->db

…tid->commit list

delete tid from active list

如果發生故障會啟動重啟動恢復:檢查tid目前所處的狀態

commit list

active list

operation

noyes

undo,delete tid from active list

yesyes

delete tid from active list

yesno

nothing to do

a.i->db after commit

tid->active list

…a.i -> log

…tid->commit list

all:a.i -> db

delete tid from active list

重啟動恢復:

commit list

active list

operation

noyes

delete tid from active list

yesyes

redo, delete tid from active list

yesno

nothing to do

這種策略的併發度更高。可以推遲加排他鎖的時間。

a.i -> db concurrently with commit

tid -> active list

…a.i,b.i -> log

…a.i->db(partially done by 後台程序 when hard disk is free)

…tid->commit list

a.i->db(completed)

delete tid from active list

重啟動恢復:

commit list

active list

operation

noyes

undo, delete tid from active list

yesyes

redo, delete tid from active list

yesno

nothing to do

總結redo

undo

a.i->db before commit

noyes

a.i->db after commit

yesno

a.i->db concurrently commit

yesyes

異地更新(有缺點,沒有被推廣)

nono

併發:支援多個事務同時訪問資料庫

原因:

併發控制:對事務的併發執行加以管理

任意併發的後果:

可序列化:併發執行事務以後的結果如果和某種序列執行的結果相同,則說這種併發執行是可序列化的,即是正確的。

如果使用者把一些事務同時提交併發執行,則要求這些事務誰先執行後執行是無所謂的,即預設所有可序列化的結果都是正確的。

併發控制策略

通過併發控制使得併發事務的執行是可序列化的

封鎖法通過鎖對事務強行序列化

定義1:在乙個事務裡面,如果所有的加鎖請求都在鎖釋放之前,稱這個事務是乙個兩階段事務,符合兩階段加鎖協議。(增長階段-縮減階段)

定義2:先得到鎖再訪問資料物件,那麼這個事務就是well-formed(合式的)

定義:如果每個事務是合式的兩階段事務,那麼這些事務一定是可序列化的。

如果事務是合式的並且是兩階段事務,並且在事務結束的時候釋放更新鎖,那麼這個事務是可序列化的、可恢復的。不會出現恢復的時候的多公尺諾效應

如果在事務結束的時候釋放所有的鎖,那麼稱這個事務滿足嚴格的兩階段加鎖協議。nlx

nlyyx

yn資料庫效率比較低。 nl

sxnly

yysy

ynxy

nn nl

suxnl

yyyy

syyy

nuyy

nnxy

nnn系統的併發度較高。

死鎖/活鎖(飢餓)

活鎖/飢餓:優化排程策略

死鎖: 治:

檢查時機:每次出現新的等待關係的時候/週期檢查

解決方法:選擇乙個犧牲者(目前擁有鎖最小的/滾回代價最小的事務)。然後等待環路上的其他事務都執行結束以後再執行該事務。

防作業系統中的解決方案:

在資料庫系統中不現實

多粒度加鎖

等待死亡協議

如果ta需要申請乙個鎖,這個鎖已經被tb占領了:

因此不可能重現迴圈等待,解決了死鎖和活鎖問題

受傷等待協議

如果ta需要申請乙個鎖,這個鎖已經被tb占領了:

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