第7章节数据库管理系统.ppt

第7章 数据库管理系统 7.1 数据库管理系统软件组成 7.1.1 DBMS的程序模块组成 7.1.2 语言处理 2、 嵌入SQL语言处理程序 有两种方式： 扩充主语言的编译程序，使之能处理SQL语句 采用预处理方式，目前多采用该方式 预编译器：对带有嵌入SQL语句的源程序代码进行预处理，将其转换成宿主语言对SQL函数的调用，再产生纯宿主语言的语句程序 再用主程序语言编译器编译，产生目标代码。 7.1.3 数据的存储管理 OS把磁盘上的空间划分为大小相等的物理块（磁盘页），磁盘和内存交换数据也是以物理块为单位。数据库的物理存储介质是磁盘，物理块大小也是DBMS设计的重要参数 对数据库的任何操作最终都要转化为对OS文件的操作。但是OS中的每个文件是孤立的，没有体现实体之间的联系。DBS中数据的物理组织必须体现实体之间的联系，支持数据库的逻辑结构。如何实现？ 2. 数据的存储方式 （１）固定长度定位方法 每个字段按定义的最大长度分配固定的位置，数据由左向右填入，剩余的部分填空格。 优点：简单、使用普遍、系统可根据记录的定义计算出每个字段相对于记录起始位置的偏移值。 缺点：存储空间利用率低，特别是当字段长度参差不齐时更严重。 记录在物理页中的分配： 定长记录：长度小于物理页，可以一个物理页中存放多个记录，如个一个物理不能刚好存放多个长度相等的记录，则可以作为无用的空间或者跨页存储。 变长记录：采用跨页存放 7.1.4 缓冲区管理 7.2 事务管理 例：设想网上购物的一次交易，至少包括以下数据库操作： 　 保存客户付款信息（可能包括与银行系统交互） 更新客户所购商品的库存信息 生成订单并且保存到数据库中 更新用户相关信息，例如购物数量等等 正常情况：所有操作顺利进行，交易成功，与交易相关的所 有数据库信息也成功地更新。 异常情况：交易失败(例如，生成订单失败)，使数据库中信息将会不可预测。此时该怎么办？ 如何在交易失败时，使数据库中的数据库恢复到交易前的状态？ 例2：考虑飞机订票系统中的一个活动序列： (1) 甲售票点读出某航班的机票余额（设=16）； (2) 乙售票点读出同一航班的机票余额也为16； (3) 甲售票点卖出一张机票，修改余额为15，并把A写回数据库； (4) 乙售票点也卖出一张机票，也修改余额为15，并把A写回数据库。 结果：卖出两张票，数据库中机票余额只减少1。 如何解决出现的这些问题，以保证数据库中的数据是一致的？ —数据库中，事务就是解决这些问题的技术手段。 7.2.1 事务的基本概念 何为数据库事务？ “一荣俱荣，一损俱损” 很能体现事务的思想。 很多复杂的事物要分步进行，但它们组成一个整体，要么整体生效，要么整体失效。这种思想反映到数据库上，就是多个SQL语句，要么所有执行成功，要么所有执行失败。 事务的定义：是用户定义的一个数据库操作序列，且操作序列中的所有操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的整体。 注意：在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，也可以是一组SQL语句，甚至是一个程序。事务中的SQL语句必须按逻辑次序执行。 例：现规定：网上购物的一次交易的所有操作要么全做，要么全不做。则可以定义为一个事务。 需要事务的原因： （1）数据恢复的需要 误操作或系统崩溃时恢复数据 （2）并发控制的需要 多个事务同时操作时保证对数据的一致性 事务的应用背景 例1：某公司在银行中有A，B两个帐号，现在公司想从帐号A中转帐1万元到帐号B。 分析：要转帐正确，必须保证A中取出1万元的操作和在B中增加1万元的操作要么都成功完成，要么都不做。如何实现？ 把这二个操作定义在一个事务中。 银行转帐：事务T从A帐户过户1万元到B帐户。 T： read(A); A := A – 1; write(A); read(B); B := B + 1; write(B); 7.2.2 事务的特性 事务具有四个特性： 原子性(Atomicity)、 一致性(Consistency)、 分离性(Isolation)、 持久性(Durability)。 这四个特性也简称为ACID特性。 例：下列语句定义了一个事务 begin transaction Update 库存 set 库存量=库存量-2 where 产品编号=‘C001’ Insert into 付款 values (‘5122000000’,300,’建行’,’ C001’ ,’2007.07.