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事务 / 并发控制 / 数据仓库

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📄 教材出处 · 第 8 小时《数据库》 (书第 68–86 页) ▸ 查看原文摘录 打开教材 PDF ↗
第 68 页 ↗数据库设计基础知识 8.0 章节考点分析 主要学习数据库基础概念、关系数据库、数据库设计、应用程序与数据库交互、NoSQL 数据库等内容。
第 69 页 ↗本小时介绍数据库技术 的发展历程以及数据模型、主流的关系数据库、数据库设计的步骤与方法、新型数据库 NoSQL。
第 70 页 ↗数据控制功能包括:保证护具的安全性和完整性以及并发控制的能力。
第 71 页 ↗数据库设计基础知识 63 表8.1 数据库的三级模式 概念模式 外模式 内模式 是数据库中全体数据的逻 又叫子模式或用户模式,用以描述用户 是数据物理结构和存储方式的描 辑结构和特征的描述,是所 看到或使用的那部分数据的逻辑结构, 述,是数据在数据库内部的表示方 有用户的公共数据视图 用户根据外模式用数据操作语句或应用 式,定义所有的内部记录类型、索 程序去操作数据库中的数据 引和文件的组织方
第 72 页 ↗即填充左侧关系中所有与右侧关系中任一元 完全外连接 组都不匹配的元组,并填充右侧关系中所有与左侧关系中任一元组都不匹配的 元组,将产生的新元组加入自然连接的结果中 3.关系数据库设计基本理论 (1)函数依赖:设R(U)是属性U上的一个关系模式,X和Y是U的子集,r是R的任一关 系,如果对于r中的任意两个元组u和v,只要有u[X]=v[X],就有u[Y]=v[Y],则称X函数决定Y, 或称Y函数依赖
第 73 页 ↗数据库设计基础知识 65 模式的主码是学号+课程号,(学号,课程号)→成绩是完全函数依赖。

知识点目录(共 4 项)

  1. 事务 ACID 特性
  2. 并发问题:丢失修改 / 不可重复读 / 读脏数据
  3. 两段锁协议与死锁处理
  4. 数据仓库四特征、OLTP vs OLAP 对比、数据挖掘方法

知识点详解

一、事务 ACID 四特性(必背)

事务是 DBMS 运行的基本工作单位,是用户定义的一个数据库操作序列——要么全做,要么全都不做,是不可分割的工作单位。

A 原子性Atomicity要么全做,要么全不做 C 一致性Consistency从一个一致状态到另一个 I 隔离性Isolation执行不被其他事务干扰 D 持久性Durability提交后永久生效 SQL:BEGIN TRANSACTION 开始 / COMMIT 提交(写入磁盘)/ ROLLBACK 回滚(恢复修改)
图 1-23 事务 ACID 四特性

二、并发控制与封锁(选择题必考)

并发控制的主要技术是封锁,两类锁:

锁类型规则
X 锁(排他锁/写锁)事务 T 对数据 A 加 X 锁后,只允许 T 读取和修改 A,其他事务必须等 T 解锁后才能对 A 加任何类型的锁——具有排他性
S 锁(共享锁/读锁)事务 T 对数据 A 加 S 锁后,T 只能读不能修改 A;在所有 S 锁解除之前,不允许任何事务对 A 加 X 锁(但可共享读)

并发产生的问题:丢失修改(两事务同时更新同一数据,一方的更新丢失)、不可重复读(一个事务两次读之间数据被别的事务修改)、读脏数据(读到别的事务未提交、后被回滚的数据)。两段锁协议:事务分扩展阶段(加锁)和收缩阶段(解锁),遵守两段锁协议一定可串行化,但可能死锁。

三、数据仓库与 OLAP/OLTP

对比项OLTP 联机事务处理OLAP 联机分析处理
面向对象操作人员/低层管理人员(业务)决策人员/高层管理人员(分析)
数据当前、最新的细节/二维的、分立历史的、聚合的、多维的、集成的
操作增删改查频繁、事务性强复杂查询为主,支持决策分析

数据仓库四特征:面向主题、集成的、相对稳定的、反映历史变化。数据仓库 + ETL + OLAP + 数据挖掘 = 商业智能 BI。数据挖掘常用方法:分类、聚类、关联规则、序列模式等。

四、备份与恢复(了解+选择)

备份方式要点
静态备份备份期间不允许任何存取/修改——简单,但降低数据库可用性
动态备份备份与用户事务并发执行——克服静态缺点,但副本数据不能保证正确有效
海量备份每次备份全部数据库
增量备份只备份上次备份后更新过的数据——数据库大、事务频繁时有效

四类故障:事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。恢复操作:UNDO(撤销/重做未完成事务)与 REDO(重做已提交事务);介质故障由 DBA 装入数据库副本和日志文件副本,再执行撤销和重做。

考法:"S 锁可共享、X 锁独占";并发三类问题与对应故障场景;数据仓库四特征填空;OLTP vs OLAP 归类。