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  • 数据库事务性

    千次阅读 2018-08-16 21:31:37
    ACID ...一个支持事务(Transaction)的数据库,必须要具有这四种特性,否则在事务过程(Transaction processing)当中无法保证数据的正确,交易过程极可能达不到交易方的要求。 原子:整个...

    ACID
    ACID,指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写。包含:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)。一个支持事务(Transaction)的数据库,必须要具有这四种特性,否则在事务过程(Transaction processing)当中无法保证数据的正确性,交易过程极可能达不到交易方的要求。
    原子性:整个事务中的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。
    一致性:一个事务可以封装状态改变(除非它是一个只读的)。事务必须始终保持系统处于一致的状态,不管在任何给定的时间并发事务有多少。
    隔离性:如果有两个事务,运行在相同的时间内,执行相同的功能,事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。
    持久性:在事务完成以后,该事务对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中,并不会被回滚。

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  • 文章目录0.思维导图1.四大基本概念(1)数据--Data① 数据的定义② 数据的种类③ 数据的特点④ 数据举例(2)数据库...② DBMS的用途③ DBMS的主要功能(4)数据库系统--Database System① 什么是数据库系统(Databa...


    0.思维导图

    在这里插入图片描述

    1.四大基本概念

    (1)数据–Data

    • 数据(Data)是数据库中存储的基本对象

    ① 数据的定义

    描述事物的符号记录

    ② 数据的种类

    文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等

    ③ 数据的特点

    数据与其语义是不可分的

    ④ 数据举例

    • 数据的含义称为数据的语义,数据与其语义是不可分的。

    例如 93是一个数据
    语义1:学生某门课的成绩
    语义2:某人的体重
    语义3:计算机系2003级学生人数
    语义4:请同学给出。。。

    学生档案中的学生记录
    (李明,男,197205,江苏南京市,计算机系,1990)
    语义:学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、
    入学时间
    解释:李明是个大学生,1972年5月出生,江苏南京市人,1990年考入计算机系

    (2)数据库–Database

    ① 数据库的定义

    数据库(Database,简称DB)是长期储存计算机内有组织可共享的大量数据集合

    ② 数据库的基本特征

    • 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
    • 可为各种用户共享
    • 冗余度较小
    • 数据独立性较高
    • 易扩展

    (3)数据库管理系统–DataBase Management System

    ① 什么是DBMS?

    DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。是基础软件,是一个大型复杂的软件系统

    ② DBMS的用途

    科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

    ③ DBMS的主要功能

    • 数据定义功能
      提供数据定义语言(DDL)
      定义数据库中的数据对象

    • 数据组织、存储和管理
      分类组织、存储和管理各种数据
      确定组织数据的文件结构和存取方式
      实现数据之间的联系
      提供多种存取方法提高存取效率

    • 数据操纵功能
      提供数据操纵语言(DML)
      实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)

    • 数据库的事务管理和运行管理
      数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制
      保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用
      发生故障后的系统恢复

    • 数据库的建立和维护功能(实用程序)
      数据库初始数据装载转换
      数据库转储
      介质故障恢复
      数据库的重组织
      性能监视分析等

    • 其它功能
      DBMS与网络中其它软件系统的通信
      两个DBMS系统的数据转换
      异构数据库之间的互访和互操作

    (4)数据库系统–Database System

    ① 什么是数据库系统(Database System,简称DBS)

    在计算机系统中引入数据库后的系统构成

    ② 数据库系统的构成

    • 数据库 Database
    • 数据库管理系统(及其开发工具)Database Management System
    • 应用系统
    • 数据库管理员 Database Administrator

    在这里插入图片描述

    ③ 数据库系统的特点

    ❶ 数据结构化
    • 整体数据的结构化是数据库的主要特征之一

    • 整体结构化
      不再仅仅针对某一个应用,而是面向全组织
      不仅数据内部结构化,整体是结构化的,数据之间具有联系

    • 数据库中实现的是数据的真正结构化
      数据的结构用数据模型描述,无需程序定义和解释
      数据可以变长
      数据的最小存取单位是数据项

    ❷ 数据的共享性高,冗余度低,易扩充
    • 数据库系统从整体角度看待和描述数据,数据面向整个系统,可以被多个用户、多个应用共享使用。
    • 数据共享的好处
      减少数据冗余,节约存储空间
      避免数据之间的不相容性与不一致性
      使系统易于扩充
    ❸ 数据独立性高
    • 物理独立性
      指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了,应用程序不用改变。
    • 逻辑独立性
      指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以不变。
    • 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的
    ❹ 数据由DBMS统一管理和控制

    DBMS提供的数据控制功能

    • (1)·数据的安全性(Security)保护·
      保护数据,以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
    • (2)数据的完整性(Integrity)检查
      将数据控制在有效的范围内,或保证数据之间满足一定的关系。
    • (3)并发(Concurrency)控制
      对多用户的并发操作加以控制和协调,防止相互干扰而得到错误的结果。
    • (4)数据库恢复(Recovery)
      将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
    ❺ 应用程序与数据的对应关系(数据库系统)

    在这里插入图片描述

    2.数据管理技术的产生和发展

    (1) 什么是数据管理

    • 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护
    • 数据处理的中心问题

    (2) 数据管理技术的发展过程

    • 人工管理阶段(20世纪40年代中–50年代中)
    • 文件系统阶段(20世纪50年代末–60年代中)
    • 数据库系统阶段(20世纪60年代末–现在)

    (3)时期

    • 20世纪60年代末以来

    (4) 产生的背景

    • 应用背景 大规模管理
    • 硬件背景 大容量磁盘、磁盘阵列
    • 软件背景 有数据库管理系统
    • 处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理
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  • 数据库事务

    万次阅读 2018-08-18 07:51:35
    数据库事务数据库运行中的逻辑工作单位,单个逻辑工作单元所执行的一系列操作,要么... 事务的原子指的是,事务中包含的程序作为数据库的逻辑工作单位,它所做的对数据修改操作要么全部执行,要么完全不执行。...

    数据库事务是数据库运行中的逻辑工作单位,单个逻辑工作单元所执行的一系列操作,要么都执行,要么都不执行。例如银行取款事务分为2个步骤(1)存折减款(2)提取现金,2个步骤必须同时完成或者都不完成。

    数据库事务的四大特性(ACID):

    (1) 原子性(Atomicity):
         事务的原子性指的是,事务中包含的程序作为数据库的逻辑工作单位,它所做的对数据修改操作要么全部执行,要么完全不执行。这种特性称为原子性。


    (2)一致性(Consistency) :
        事务的一致性指的是在一个事务执行之前和执行之后数据库都必须处于一致性状态。这种特性称为事务的一致性。假如数据库的状态满足所有的完整性约束,就说该数据库是一致的。


    (3)分离性(Isolation):
       分离性指并发的事务是相互隔离的。即一个事务内部的操作及正在操作的数据必须封锁起来,不被其它企图进行修改的事务看到。假如并发交叉执行的事务没有任何控制,操纵相同的共享对象的多个并发事务的执行可能引起异常情况。


    (4)持久性(Durability):
       持久性意味着当系统或介质发生故障时,确保已提交事务的更新不能丢失。即一旦一个事务提交,DBMS保证它对数据库中数据的改变应该是永久性的,即对已提交事务的更新能恢复。持久性通过数据库备份和恢复来保证。

     

    • READ UNCOMMITTED:未提交读
      • 事务中的修改,即使没有提交,对其他事务也是可见的
      • 产生的问题:脏读。这里假设两个事务并行:
        • A事务对某个数值a进行修改
        • B事务执行读取该数值a并进行其他修改,依赖于a
        • A事务回滚,发生脏读

     

    • READ COMMITTED:提交读
      • 一个事务中的修改在其提交之前,对于其他事务都是不可见的
      • 产生的问题:不可重复读。这里假设两个事务并行:
        • A事务对某个数值a进行读取,进行计算
        • B事务对数值a进行修改并提交,该修改对于A变为可见
        • A事务再次进行数值a的读取,发生不可重复读

     

    • REPEATABLE READ:可重复读
      • 在一个事务的执行过程中,读到的数据一直是事务开始时的数据
      • 产生的问题:幻读。这里假设两个事务并行:
        • A事务读取某个值a大于1的数据并计算行数
        • B事务插入了一行a为1的数据,并提交
        • A事务再次读取,发现行数不一致,发生幻读

     

    • SERIALIZABLE:可重复读
      • 强制所有事务都并行执行,对于读取的每一行数据都加上锁

     

     

    引入知乎的一篇好文章:

    MySQL的四种事务隔离级别

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  • 数据库事务隔离以及隔离级别

    千次阅读 2018-09-05 15:56:39
    事务的概念 事务是访问并可能更新各种数据项的一个程序执行单元。 事务的特性(ACID 特性) 原子(atomicity):事务的...隔离(isolation):尽管多个事务可能并发执行,但系统保证,对于任何一对事务Ti和Tj...

    事务的概念

    事务是访问并可能更新各种数据项的一个程序执行单元。

    事务的特性(ACID 特性)

    原子性(atomicity):事务的所有操作在数据库中要么全部反映出来,要么完全不反映。

    一致性(consistency):隔离执行事务时(换言之,在没有其他事务并发执行的情况下)保持数据库的一致性。

    隔离性(isolation):尽管多个事务可能并发执行,但系统保证,对于任何一对事务Ti和Tj,在Ti看来,Tj或者在Ti开始之前已经完成执行,或者在Ti完成之后开始执行。因此,每个事务都感觉不到系统中有其他事务在并发执行。

    持久性(durability):一个事物成功完成后,它对数据库的改变必须是持久的,即使出现系统故障。

    事务隔离性级别

    SQL标准规定的隔离性级别

    可串行化(serializable):通常保证可串行化调度。然而,一些数据库系统对该隔离性级别的实现在某些情况下允许非可串行化执行。最高隔离性级别。强制事务串行执行。可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。

    可重复读(repeatable read):只允许读取已提交数据,而且在一个事务两次读取一个数据项期间,其他事务不得更新该数据。但该事务不要求与其他事务可串行化。例如:当一个事务在查找满足某些条件的数据时,它可能找到一个已提交事务插入的一些数据,但可能找不到该事务插入的其他数据。保证在同一个事务中多次读取同样数据的结果是一样的。可避免脏读、不可重复读的发生。

    已提交读(read committed):只允许读取已提交数据,但不要求可重复读。比如,在事务两次读取一个数据项期间,另一个事务更新了该数据并提交。一个事务只能读取已经提交的事务所做的修改。换句话说,一个事物所做的修改在提交之前对其他事务是不可见的。可避免脏读的发生。

    未提交读(read uncommitted):允许读取未提交数据。这是SQL允许的最低一致性级别。事务中的修改,即使没有提交,对其他事务也是可见的。最低级别,任何情况都无法保证。

    以上所有隔离性级别都不允许脏写(dirty write),即如果一个数据项已经被另外一个尚未提交或中止的事务写入,则不允许对该数据项执行写操作。

    许多数据库系统运行时的默认隔离性级别是已提交读。在SQL中,除了接受系统的默认设置,还可以显式地设置隔离性级别。例如,语句“set transaction isolation level serializable;”将隔离性级别设置为可串行化,其他隔离性级别可类似设定。

    修改隔离性级别必须作为事务的第一条语句执行。此外,如果单条语句的自动提交默认打开,则必须关闭。

    展开全文
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