2020年軟件水平考試知識點之事務(wù)管理

2020年軟件水平考試知識點之事務(wù)管理

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，“事務(wù)”是訪問數(shù)據(jù)庫并可能更新各種數(shù)據(jù)項的一個程序執(zhí)行單元。

為了保證數(shù)據(jù)完整性，要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)維護(hù)事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性。針對事務(wù)的這4種特性，考慮以下的架構(gòu)設(shè)計場景：假設(shè)在某一個時刻只有一個活動的事務(wù)，為了保證事務(wù)的原子性，對于要執(zhí)行寫操作的數(shù)據(jù)項，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在磁盤上維護(hù)數(shù)據(jù)庫的一個副本，所有的寫操作都在數(shù)據(jù)庫副本上執(zhí)行，而保持原始數(shù)據(jù)庫不變，如果在任一時刻操作不得不中止，系統(tǒng)僅需要刪除副本，原數(shù)據(jù)庫沒有受到任何影響。這種設(shè)計策略稱為影子拷貝。

事務(wù)的一致性要求在沒有其他事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的情況下，事務(wù)的執(zhí)行應(yīng)該保證數(shù)據(jù)庫的一致性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用完整性約束檢查機(jī)制保證單個事務(wù)的一致性。

事務(wù)的隔離性保證操作并發(fā)執(zhí)行后的系統(tǒng)狀態(tài)與這些操作以某種次序順序執(zhí)行(即可串行化執(zhí)行)后的狀態(tài)是等價的。兩階段鎖協(xié)議是實現(xiàn)隔離性的常見方案，該協(xié)議能夠保證事務(wù)的可串行化執(zhí)行，可能發(fā)生死鎖。

持久性保證一旦事務(wù)完成，該事務(wù)對數(shù)據(jù)庫所做的所有更新都是永久的，如果事務(wù)完成后系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則需要通過恢復(fù)機(jī)制保證事務(wù)的持久性。假設(shè)在日志中記錄所有對數(shù)據(jù)庫的修改操作，將一個事務(wù)的所有寫操作延遲到事務(wù)提交后才執(zhí)行，則在日志中無需記錄數(shù)據(jù)項被事務(wù)修改前的原始值，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，如果某個事務(wù)已經(jīng)開始，但沒有提交，則該事務(wù)應(yīng)該什么都不做。

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