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系统实现技术
本章主要涉及实现DBMS时的具体技术。在DBS运行时，系统有一个“系统目录”，用于存放数据库结构的描述。DBS运行的最小逻辑工作单位是“事务”，所有对数据库的操作，都要以事务作为一个整体单位来执行或撤销。
DBMS对DB的监控，称为数据库的管理，有时也称为数据库的保护。对数据库的管理主要通过四个方面实现：数据库的恢复、并发控制、完整性控制和安全性控制。

RDBMS系统目录的存储内容
关系名，属性名，属性域（数据类型） 
各种约束，主键，辅助键，外键，空值/非空值 
视图的外部级描述，存储结构和索引的内部级描述 
安全性和授权规则 
数据完整性规则 

注意：这些数据都以表格的形式存在

数据库事务
定义：
事务(transaction)是构成单一逻辑工作单元的操作集合

性质：
原子性(Atomicity):事务是一个不可分割的工作单元 
一致性(Consistency) :即数据不会应事务的执行而遭受破坏 
隔离性(Isolation) :在多个事务并发执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时的结果一样 
持久性(Durability) :一个事务一旦完成全部操作后，它对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中

事务提交和事务撤销
事务的所有操作都完成了，则事务提交(COMMIT)，否则事务撤销(ROLLBACK)
BEGIN TRANSACTION标志事务开始执行
BEGIN TRANSACTION和COMMIT或ROLLBACK一起保证了事务的四个性质
对数据库访问的两个基本操作：读和写，但完成写操作后，数据可能暂时放在内存中，而非直接写进数据库。

存储器类型
1，易失性存储器（volatile storage）
例：内存、cache存储器  
2，非易失性存储器（nonvolatile storage）
例：磁盘和磁带 
3，稳定存储器（stable storage）
这是一个理论上的概念。存储在稳定存储器中的信息是决不会丢失的。 
4，稳定存储器的实现
数据备份 
数据银行 

块和块的操作
块、物理块和缓冲块
块的操作
input（A）：把物理块A的内容传送到内存的缓冲块中。
OutPut（B）：把缓冲块B的内容传送到磁盘中恰当的物理块中 

恢复的基本原则和实现方法
1,基本原则 ：“冗余”，即数据库重复存储
2,具体实现方法
平时做好两件事：转储和建立日志 
1),周期地（比如一天一次）对整个数据库进行拷贝，转储到另一个磁盘或磁带一类存储介质中。 
2),建立日志数据库。记录事务的开始、结束及数据每一次插入、删除和修改前后的值，并写到“日志”库中。

一旦发生数据库故障，分两种情况进行处理 
1),如果数据库已被破坏，则装入last数据库备份，再利用日志库将这两个数据库状态之间的所有更新重新做一遍。
2),如果数据库未被破坏，但某些数据不可靠，则撤消所有不可靠的修改，把数据库恢复到正确的状态。

故障类型和恢复方法
1,事务故障（恢复由系统自动进行）
可以预期的事务故障，如存款余额透支等（加入判断和ROLLBACK语句）
非预期事务故障，如运算溢出、数据错误、死锁等（由系统直接对该事务执行UNDO处理）
2,系统故障(软故障) （恢复由系统自动进行）
硬件故障、软件错误或掉电等等（需要重新启动来恢复到正确的状态）
对未完成事务作UNDO处理
对已提交事务但更新还留在缓冲区的事务进行REDO处理
3,介质故障(硬故障) （恢复需要DBA配合执行）
磁盘物理故障或遭受病毒破坏　P261恢复过程

检查点方法
什么是检查点方法
检查点方法的恢复算法
1,根据日志文件建立事务重做队列和事务撤销队列
2,对重做队列中的事务进行REDO处理，对撤消队列中的事务进行UNDO处理