一 事務處理介紹 事務是這樣一種機制,它確保多個SQL語句被當作單個工作單 元來處理。
事務具有以下的作用: * 一致性:同時進行的查詢和更新彼此不會發(fā)生沖突,其他 用戶不會看到發(fā)生了變化但尚未提交的數(shù)據。 * 可恢復性:一旦系統(tǒng)故障,數(shù)據庫會自動地完全恢復未完 成的事務。
二 事務與一致性 事務是完整性的單位,一個事務的執(zhí)行是把數(shù)據庫從一個一 致的狀態(tài)轉換成另一個一致的狀態(tài)。因此,如果事務孤立執(zhí)行時 是正確的,但如果多個事務并發(fā)交錯地執(zhí)行,就可能相互干擾, 造成數(shù)據庫狀態(tài)的不一致。
在多用戶環(huán)境中,數(shù)據庫必須避免同 時進行的查詢和更新發(fā)生沖突。這一點是很重要的,如果正在被 處理的數(shù)據能夠在該處理正在運行時被另一用戶的修改所改變, 那么該處理結果是不明確的。
不加控制的并發(fā)存取會產生以下幾種錯誤: 1 丟失修改(lost updates) 當多個事務并發(fā)修改一個數(shù)據時,不加控制會得出錯誤的結 果,一個修改會覆蓋掉另一個修改。 2 讀的不可重復性 當多個事務按某種時間順序存取若干數(shù)據時,如果對并發(fā)存 取不加控制,也會產生錯誤。
3 臟讀(DIRDY DATA),讀的不一致性 4 光標帶來的當前值的混亂 事務在執(zhí)行過程中它在某個表上的當前查找位置是由光標表 示的。光標指向當前正處理的記錄。
當處理完該條記錄后,則指 向下一條記錄。在多個事務并發(fā)執(zhí)行時,某一事務的修改可能產 生負作用,使與這些光標有關的事務出錯。
5 未釋放修改造成連鎖退出 一個事務在進行修改操作的過程中可能會發(fā)生故障,這時需 要將已做的修改回退(Rollback)。如果在已進行過或已發(fā)現(xiàn)錯 誤尚未復原之前允許其它事務讀已做過修改(臟讀),則會導致 連鎖退出。
6 一事務在對一表更新時,另外的事務卻修改或刪除此表的 定義。 數(shù)據庫會為每個事務自動地設置適當級別的鎖定。
對于前面 講述的問題:臟讀、未釋放修改造成的連鎖退出、一事務在對一 表更新時另外的事務卻修改或刪除此表的定義,數(shù)據庫都會自動 解決。而另外的三個問題則需要在編程過程中人為地定義事務或 加鎖來解決。
三 事務和恢復 數(shù)據庫本身肩負著管理事務的責任。事務是最小的邏輯工作 單元,在這個工作單元中,對數(shù)據庫的所有更新工作,要么必須 全部成功,要么必須全部失敗(回退)。
只要應用程序指定了某 段程序為一個事務并做了相應的處理(提交或回退),數(shù)據庫系 統(tǒng)會自動維護事務本身的特性。 四 ORACLE數(shù)據庫的事務定義 ORACLE事務從COMMIT、ROLLBACK、連接到數(shù)據庫或開始第一 條可執(zhí)行的SQL語句時開始,到一條COMMIT、ROLLBACK語句或退出 數(shù)據庫時結束。
如果在一個事務中包含DDL語句,則在DDL語句的 前后都會隱含地執(zhí)行COMMIT語句,從而開始或結束一個事務。 如果一個事務由于某些故障或者由于用戶改變主意而必須在 提交前取消它,則數(shù)據庫被恢復到這些語句和過程執(zhí)行之前的狀 態(tài)。
利用ROLLBACK語句可以在COMMIT命令前隨時撤消或回退一個 事務??梢曰赝苏麄€事務,也可以會退部分事務,但是不能回退 一個已經被提交的事務。
回退部分事務的ROLLBACK命令為: ROLLBACK to savepoint 存儲點名 存儲點是用戶放入事務中的標記,用來表示一個可被回退的 位置。存儲點通過在事務中放入一個SAVEPOINT命令而被插入。
該 命令的語法是: SAVEPOINT 存儲點名 如果在ROLLBACK語句中沒有給出存儲點名,則整個事務被回 退。 五 SYBASE數(shù)據庫的事務定義 SYBASE通過使用BEGIN TRANsaction和COMMIT TRANsaction命令指 示SQL將任意數(shù)目的語句作為一個單元來處理。
ROLLBACK TRANsaction 命令則允許用戶恢復到事務的開始,或恢復到事務內部已經被用SAVE TRANsaction命令定義的存儲點上。 BEGIN TRANsaction和COMMIT TRANsaction能夠包含任意數(shù)目的SQL 語句和存儲過程,方法很簡單: BEGIN TRANsaction [事務名稱] COMMIT TRANsaction 如果一個事務由于某些故障或者由于用戶改變主意而必須在提交 前取消它,則數(shù)據庫被恢復到這些語句和過程執(zhí)行之前的狀態(tài)。
利用ROLLBACK TRANsaction命令可以在COMMIT TRANsaction命令 前隨時回退一個事務??梢曰赝苏麄€事務,也可以回退部分事務,但 是不能回退一個已經被提交的事務。
ROLLBACK TRANsaction命令為: ROLLBACK TRANsaction [事務名|存儲點名] 存儲點名是用戶放入事務中的標記,用來表示一個可以被回退的 位置。存儲點名通過在事務中放入一個SAVE TRANsaction命令而被插 入。
該命令的句法是: SAVE TRANsaction 存儲點名 如果在ROLLBACK TRANsaction中沒有給出存儲點名或事務名,則 事務被回退到批處理中的第一個BEGIN TRANsaction語句處。
第一章 數(shù)據庫基礎知識本章以概念為主,主要是了解數(shù)據庫的基本概念,數(shù)據庫技術的發(fā)展,數(shù)據模型,重點是關系型數(shù)據。
第一節(jié):信息,數(shù)據與數(shù)據處理一、信息與數(shù)據:1、信息:是現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)的反映?;蛘J為,信息是一種已經被加工為特定形式的數(shù)據。
信息的主要特征是:信息的傳遞需要物質載體,信息的獲取和傳遞要消費能量;信息可以感知;信息可以存儲、壓縮、加工、傳遞、共享、擴散、再生和增值2、數(shù)據:數(shù)據是信息的載體和具體表現(xiàn)形式,信息不隨著數(shù)據形式的變化而變化。數(shù)據有文字、數(shù)字、圖形、聲音等表現(xiàn)形式。
3、數(shù)據與信息的關系:一般情況下將數(shù)據與信息作為一個概念而不加區(qū)分。二、數(shù)據處理與數(shù)據管理技術:1、數(shù)據處理:數(shù)據處理是對各種形式的數(shù)據進行收集、存儲、加工和傳輸?shù)然顒拥目偡Q。
2、數(shù)據管理:數(shù)據收集、分類、組織、編碼、存儲、檢索、傳輸和維護等環(huán)節(jié)是數(shù)據處理的基本操作,稱為數(shù)據管理。數(shù)據管理是數(shù)據處理的核心問題。
3、數(shù)據庫技術所研究的問題不是如何科學的進行數(shù)據管理。4、數(shù)據管理技術的三個階段:人工管理,文件管理和數(shù)據庫系統(tǒng)。
第二節(jié):數(shù)據庫技術的發(fā)展一、數(shù)據庫的發(fā)展:數(shù)據庫的發(fā)展經歷了三個階段:1、層次型和網狀型: 代表產品是1969年IBM公司研制的層次模型數(shù)據庫管理系統(tǒng)IMS。2、關系型數(shù)據型庫: 目前大部分數(shù)據庫采用的是關系型數(shù)據庫。
1970年IBM公司的研究員E.F.Codd提出了關系模型。其代表產品為sysem R和Inges。
3、第三代數(shù)據庫將為更加豐富的數(shù)據模型和更強大的數(shù)據管理功能為特征,以提供傳統(tǒng)數(shù)據庫系統(tǒng)難以支持的新應用。它必須支持面向對象,具有開放性,能夠在多個平臺上使用。
二、數(shù)據庫技術的發(fā)展趨勢:1、面向對象的方法和技術對數(shù)據庫發(fā)展的影響:數(shù)據庫研究人員借鑒和吸收了面向對旬的方法和技術,提出了面向對象數(shù)據模型。2、數(shù)據庫技術與多學科技術的有機組合:3、面向專門應用領域的數(shù)據庫技術三、數(shù)據庫系統(tǒng)的組成:數(shù)據庫系統(tǒng)(DBS)是一個采用數(shù)據庫技術,具有管理數(shù)據庫功能,由硬件、軟件、數(shù)據庫及各類人員組成的計算機系統(tǒng)。
1、數(shù)據庫(DB):數(shù)據庫是以一定的組織方式存放于計算機外存儲器中相互關聯(lián)的數(shù)據集合,它是數(shù)據庫系統(tǒng)的核心和管理對象,其數(shù)據是集成的、共享的以及冗余最小的。2、數(shù)據庫管理系統(tǒng)(DBMS):數(shù)據庫管理系統(tǒng)是維護和管理數(shù)據庫的軟件,是數(shù)據庫與用戶之間的界面。
作為數(shù)據庫的核心軟件,提供建立、操作、維護數(shù)據庫的命令和方法。3、應用程序:對數(shù)據庫中數(shù)據進行各種處理的程序,由用戶編寫。
4、計算機軟件:5、計算機硬件:包括CPU、內存、磁盤等。要求有足夠大的內存來存放操作系統(tǒng)、數(shù)據庫管理系統(tǒng)的核心模塊以及數(shù)據庫緩沖;足夠大的磁盤能夠直接存取和備份數(shù)據;比較主的通道能力;支持聯(lián)網,實現(xiàn)數(shù)據共享。
6、各類人員。四、數(shù)據庫系統(tǒng)的特點:1、數(shù)據共享:2、面向全組織的數(shù)據結構化:數(shù)據不再從屬于一個特定應用,而是按照某種模型組織成為一個結構化的整。
它描述數(shù)據要身的特性,也描述數(shù)據與數(shù)據之間的種種聯(lián)系。3、數(shù)據獨立性:4、可控數(shù)據冗余度:5、統(tǒng)一數(shù)據控制功能:數(shù)據安全性控制:指采取一定的安全保密措施確保數(shù)據庫中的數(shù)據不被非法用戶存取而造成數(shù)據的泄密和破壞;數(shù)據完整性控制:是指數(shù)據的正確性、有效性與相容性。
并發(fā)控制:多個用戶對數(shù)據進行存取時,采取必要的措施進行數(shù)據保護;數(shù)據恢復:系統(tǒng)能進行應急處理,把數(shù)據恢復到正確狀態(tài)。第三節(jié):數(shù)據模型一、數(shù)據組織:關系型數(shù)據庫中的數(shù)據層次如下:1、數(shù)據項(field):又稱字段,用于描述實體的一個屬性,是數(shù)據庫的基本單位。
一般用屬性名作項名;2、記錄(Record):又稱為結點,由若干個數(shù)據項組成,用于描述一個對象;3、文件(File):由若干個記錄組成;4、數(shù)據庫(Data Base):由邏輯相關的文件組成。二、數(shù)據模型:數(shù)據的組織形式稱為數(shù)據模型,它決定 數(shù)據(主要是結點)之間聯(lián)系的表達方式。
主要包括層次型、網狀型、關系型和面向對象型四種。層次型和網狀型是早期的數(shù)據模型,又稱為格式化數(shù)據系統(tǒng)數(shù)模型。
以上四種模型決定了四種類型的數(shù)據庫:層次數(shù)據庫系統(tǒng),網狀數(shù)據庫系統(tǒng),關系型數(shù)據庫系統(tǒng)以及面向對象數(shù)據庫系統(tǒng)。目前微機上使用的主要是關系型數(shù)據庫。
1、層次型:是以記錄為結點的有向樹;圖如教材P7圖1--22、網狀型:樹的集合,它的表示能力以及精巧懷強于層次型,但獨立性下降。3、關系型:在關系型中,數(shù)據被組織成若干張二維表,每張表稱為一個關系。
一張表格中的一列稱為一個“屬性”,相當于記錄中的一個數(shù)據項(或稱為字段),屬性的取值范圍稱為域。表格中的一行稱為一個“元組”,相當于記錄值。
可用一個或若干個屬性集合的值標識這些元組,稱為“關鍵字”。每一行對應的屬性值叫做一個分量。
表格的框架相當于記錄型,一個表格數(shù)據相當于一個同質文件。所有關系由關系的框架和若干元組構成,或者說關系是一張二維表。
關系型。
1)select b.name from book as a ,student as b where a.title like '數(shù)據庫原理';2)select a.sid form student as a, lend as b,return as c where (b.sid = a.sid or c.sid = a.sid )and ldate = rdate;3)select distinct (t.title)書名,(select(max(a.price) from book as a)價格 from book as t。
判斷題:對錯錯錯對對錯對錯對
填空題:1.操作系統(tǒng) 2.order by , group by 3.表,元組,屬性。4.數(shù)據結構,完整性約束 5.關系 6.一對一,一對多,多對多 7.創(chuàng)建,修改,刪除 8.min,sum 9.視圖,虛擬或查詢 10.exec 11. 系統(tǒng)存儲過程,用戶定義存儲過程
數(shù)據庫是“按照數(shù)據結構來組織、存儲和管理數(shù)據的倉庫.J.Martin給數(shù)據庫下了一個比較完整的定義:數(shù)據庫是存儲在一起的相關數(shù)據的集合,這些數(shù)據是結構化的,無有害的或不必要的冗余,并為多種應用服務;數(shù)據的存儲獨立于使用它的程序;對數(shù)據庫插入新數(shù)據,修改和檢索原有數(shù)據均能按一種公用的和可控制的方式進行。
當某個系統(tǒng)中存在結構上完全分開的若干個數(shù)據庫時,則該系統(tǒng)包含一個“數(shù)據庫集合”。 數(shù)據庫的基本結構分三個層次,反映了觀察數(shù)據庫的三種不同角度。
(1)物理數(shù)據層。 它是數(shù)據庫的最內層,是物理存貯設備上實際存儲的數(shù)據的集合。
這些數(shù)據是原始數(shù)據,是用戶加工的對象,由內部模式描述的指令操作處理的位串、字符和字組成。 (2)概念數(shù)據層。
它是數(shù)據庫的中間一層,是數(shù)據庫的整體邏輯表示。指出了每個數(shù)據的邏輯定義及數(shù)據間的邏輯聯(lián)系,是存貯記錄的集合。
它所涉及的是數(shù)據庫所有對象的邏輯關系,而不是它們的物理情況,是數(shù)據庫管理員概念下的數(shù)據庫。 (3)邏輯數(shù)據層。
它是用戶所看到和使用的數(shù)據庫,表示了一個或一些特定用戶使用的數(shù)據集合,即邏輯記錄的集合。 數(shù)據庫不同層次之間的聯(lián)系是通過映射進行轉換的。
數(shù)據庫的主要特點 (1)實現(xiàn)數(shù)據共享。 數(shù)據共享包含所有用戶可同時存取數(shù)據庫中的數(shù)據,也包括用戶可以用各種方式通過接口使用數(shù)據庫,并提供數(shù)據共享。
(2)減少數(shù)據的冗余度。 同文件系統(tǒng)相比,由于數(shù)據庫實現(xiàn)了數(shù)據共享,從而避免了用戶各自建立應用文件。
減少了大量重復數(shù)據,減少了數(shù)據冗余,維護了數(shù)據的一致性。 (3)數(shù)據的獨立性。
數(shù)據的獨立性包括數(shù)據庫中數(shù)據庫的邏輯結構和應用程序相互獨立,也包括數(shù)據物理結構的變化不影響數(shù)據的邏輯結構。 (4)數(shù)據實現(xiàn)集中控制。
文件管理方式中,數(shù)據處于一種分散的狀態(tài),不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關系。利用數(shù)據庫可對數(shù)據進行集中控制和管理,并通過數(shù)據模型表示各種數(shù)據的組織以及數(shù)據間的聯(lián)系。
(5)數(shù)據一致性和可維護性,以確保數(shù)據的安全性和可靠性。 主要包括:①安全性控制:以防止數(shù)據丟失、錯誤更新和越權使用;②完整性控制:保證數(shù)據的正確性、有效性和相容性;③并發(fā)控制:使在同一時間周期內,允許對數(shù)據實現(xiàn)多路存取,又能防止用戶之間的不正常交互作用;④故障的發(fā)現(xiàn)和恢復:由數(shù)據庫管理系統(tǒng)提供一套方法,可及時發(fā)現(xiàn)故障和修復故障,從而防止數(shù)據被破壞 (6)故障恢復。
由數(shù)據庫管理系統(tǒng)提供一套方法,可及時發(fā)現(xiàn)故障和修復故障,從而防止數(shù)據被破壞。數(shù)據庫系統(tǒng)能盡快恢復數(shù)據庫系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的故障,可能是物理上或是邏輯上的錯誤。
比如對系統(tǒng)的誤操作造成的數(shù)據錯誤等。
一、數(shù)據 數(shù)據是數(shù)據庫中存儲的基本對象。
1. 定義 :描述事物的符號記錄。 2. 種類 :文字、圖像、圖形、聲音。
3. 特點 :數(shù)據與其語義是不可分的。 二、數(shù)據庫 1. 定義 :長期存儲在計算機內、有組織的、可共享的大量數(shù)據集合。
2. 特征 : 1)數(shù)據按一定的數(shù)據模型組織、描述和存儲 2)可為各種用戶共享 3)冗余度較小 4)數(shù)據獨立性較高 5)易擴展 三、數(shù)據庫管理系統(tǒng)(DBMS) 1. 定義:數(shù)據庫管理系統(tǒng)(Database Management System 即DBMS)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據管理軟件。 2. 用途 :科學地組織和存儲數(shù)據、高效地獲取和維護數(shù)據 3. 功能 :1)數(shù)據庫定義功能 2)數(shù)據操縱功能 3)數(shù)據庫的運行管理 4)數(shù)據庫的建立和維護功能(實用程序) 四、數(shù)據庫系統(tǒng) 1. 定義:數(shù)據庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據庫后的系統(tǒng),一般由數(shù)據庫、數(shù)據庫管理系統(tǒng)(及其開發(fā)工具)、應用系統(tǒng)、數(shù)據庫管理員和用戶構成。
2. 特點:數(shù)據結構化;數(shù)據的共享性高、冗余度低、易擴充;數(shù)據獨立性高;數(shù)據由DBMS統(tǒng)一管理和控制。 五、數(shù)據庫管理技術 1. 定義:對數(shù)據進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護,是數(shù)據處理的中心問題 2. 發(fā)展過程: 1)人工管理階段(40年代中--50年代中) 2)文件系統(tǒng)階段(50年代末--60年代中) 3)數(shù)據庫系統(tǒng)階段(60年代末--現(xiàn)在) 3. 發(fā)展動力: 1)應用需求的推動 2)計算機硬件的發(fā)展 3)計算機軟件的發(fā)展 六、數(shù)據模型 1. 定義:數(shù)據模型(Data Model)也是一種模型,它是現(xiàn)實世界數(shù)據特征的抽象。
2. 作用:在數(shù)據庫中用數(shù)據模型來抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據和信息。通俗地講數(shù)據模型就是現(xiàn)實世界的模擬,現(xiàn)有的數(shù)據庫系統(tǒng)均是基于某種數(shù)據模型的。
3. 三要素: 1)數(shù)據結構 2)數(shù)據操作 3)完整性約束 4. 常用的數(shù)據模型: 1)層次模型 2)網狀模型 3)關系模型:ORACLE、SQL、SYBASE、INFORMIX、DB/2、COBASE、PBASE、EasyBase、DM/2、OpenBase 4)面向對象模型 5. 層次: 1)概念模型:也稱信息模型,它是按用戶的觀點來對數(shù)據和信息建模。 2)數(shù)據模型:主要包括網狀模型、層次模型、關系模型等,它是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據建模 七、關系模型 1. 基本概念: 1)關系:一個關系對應通常說的一張表。
2)元組:表中的一行即為一個元組。 3)屬性:表中的一列即為一個屬性,給每一個屬性起一個名稱即屬性名。
2. 關系模型的優(yōu)缺點: 優(yōu):1)建立在嚴格的數(shù)學概念的基礎上 2)概念單一,數(shù)據結構簡單、清晰,用戶易懂易用 3)關系模型的存取路徑對用戶透明 缺:1)存取路徑對用戶透明導致查詢效率往往不如非關系數(shù)據模型 2)為提高性能,必須對用戶的查詢請求進行優(yōu)化增加了開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)的難度 3. 關系模型的組成:關系數(shù)據結構、關系操作集合、關系完整性約束 八、關系數(shù)據理論 1. 基本概念 關系:描述實體、屬性、實體間的聯(lián)系。從形式上看,它是一張二維表,是所涉及屬性的笛卡爾積的一個子集。
關系模式:用來定義關系。 關系數(shù)據庫:基于關系模型的數(shù)據庫,利用關系來描述現(xiàn)實世界。
從形式 上看,它由一組關系組成。 關系數(shù)據庫的模式:定義這組關系的關系模式的全體。
2. 范式: 范式是符合某一種級別的關系模式的集合。 1)1NF的定義 若關系模式中的所有屬性值都是不可再分的原子值,則稱該種關系模式為第一范式。
2)2NF的定義 若關系模式R∈1NF,并且每一個非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的碼,則R ∈2NF。 3)3NF的定義 若一個數(shù)據表已滿足2NF,且該數(shù)據表中的任何兩個非主鍵字段的數(shù)值之間不存在函數(shù)依賴關系,則該數(shù)據表滿足第三范式。
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