數(shù)據庫恢復技術

1、第1010章數(shù)據庫恢復技術1試述事務的概念及事務的4個特性。答：事務是用戶定義的一個數(shù)據庫操作序列，這些操作要么全做要么全不做，是一個不可分割的工作單位。事務具有4個特性：原子性（AtomicityAtomicity）、一致性（consistencyconsistency）、隔離性(IsolationIsolation）和持續(xù)性（DurabilityDurability）。這4個特性也簡稱為ACIDACID特性。原子性：事務是數(shù)據庫的邏

2、輯工作單位，事務中包括的諸操作要么都做，要么都不做。一致性：事務執(zhí)行的結果必須是使數(shù)據庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。隔離性：一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾。即一個事務內部的操作及使用的數(shù)據對其他并發(fā)事務是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個事務之間不能互相干擾。持續(xù)性：持續(xù)性也稱永久性（PerfnanencePerfnanence)，指一個事務一旦提交，它對數(shù)據庫中數(shù)據的改變就應該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應該對其執(zhí)行結果有任何

3、影響。2為什么事務非正常結束時會影響數(shù)據庫數(shù)據的正確性，請列舉一例說明之。答：事務執(zhí)行的結果必須是使數(shù)據庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。如果數(shù)據庫系統(tǒng)運行中發(fā)生故障，有些事務尚未完成就被迫中斷，這些未完成事務對數(shù)據庫所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據庫，這時數(shù)據庫就處于一種不正確的狀態(tài)，或者說是不一致的狀態(tài)。例如某工廠的庫存管理系統(tǒng)中，要把數(shù)量為Q的某種零件從倉庫1移到倉庫2存放。則可以定義一個事務TT包括兩個操作；QlQl=Ql

4、Ql一QQ2=Q2=Q2Q2Q。如果T非正常終止時只做了第一個操作，則數(shù)據庫就處于不一致性狀態(tài)，庫存量無緣無故少了Q。3數(shù)據庫中為什么要有恢復子系統(tǒng)？它的功能是什么？答：因為計算機系統(tǒng)中硬件的故障、軟件的錯誤、操作員的失誤以及惡意的破壞是不可避免的，這些故障輕則造成運行事務非正常中斷，影響數(shù)據庫中數(shù)據的正確性，重則破壞數(shù)據庫，使數(shù)據庫中全部或部分數(shù)據丟失，因此必須要有恢復子系統(tǒng)?；謴妥酉到y(tǒng)的功能是：把數(shù)據庫從錯誤狀態(tài)恢復到某一已知的正確

5、狀態(tài)（亦稱為一致狀態(tài)或完整狀態(tài)）。4數(shù)據庫運行中可能產生的故障有哪幾類？哪些故障影響事務的正常執(zhí)行？哪些故障破壞數(shù)據庫數(shù)據？答：數(shù)據庫系統(tǒng)中可能發(fā)生各種各樣的故障，大致可以分以下幾類：（1）事務內部的故障；（2）系統(tǒng)故障；（3）介質故障；（4）計算機病毒。事務故障、系統(tǒng)故障和介質故障影響事務的正常執(zhí)行；介質故障和計算機病毒破壞數(shù)據庫數(shù)據。5數(shù)據庫恢復的基本技術有哪些？答：數(shù)據轉儲和登錄日志文件是數(shù)據庫恢復的基本技術。當系統(tǒng)運行過程中發(fā)生

6、故障，利用轉儲的數(shù)據庫后備副本和日志文件就可以將數(shù)據庫恢復到故障前的某個一致性狀態(tài)。系統(tǒng)的恢復步驟是：（1）正向掃描日志文件，找出在故障發(fā)生前已經提交的事務隊列（REDOREDO隊列）和未完成的事務隊列（uNDOuNDO隊列）。（2）對撤銷隊列中的各個事務進行UNDOUNDO處理。進行UNDOUNDO處理的方法是，反向掃描日志文件，對每個UNDOUNDO事務的更新操作執(zhí)行逆操作，即將日志記錄中“更新前的值”BefeBefeImageIm

7、age）寫入數(shù)據庫。(3）對重做隊列中的各個事務進行REDOREDO處理。進行REDOREDO處理的方法是：正向掃描日志文件，對每個REDOREDO事務重新執(zhí)行日志文件登記的操作。即將日志記錄中“更新后的值”AfteAfteImageImage）寫入數(shù)據庫。介質故障的恢復：介質故障是最嚴重的一種故障。恢復方法是重裝數(shù)據庫，然后重做已完成的事務。具體過程是：(1)DBADBA裝入最新的數(shù)據庫后備副本（離故障發(fā)生時刻最近的轉儲副本）使數(shù)據庫

8、恢復到轉儲時的一致性狀態(tài)；(2)DBADBA裝入轉儲結束時刻的日志文件副本；(3)DBADBA啟動系統(tǒng)恢復命令，由DBMSDBMS完成恢復功能，即重做已完成的事務。1010什么是檢查點記錄？檢查點記錄包括哪些內容？答：檢查點記錄是一類新的日志記錄。它的內容包括：①建立檢查點時刻所有正在執(zhí)行的事務清單②這些事務的最近一個日志記錄的地址。1111具有檢查點的恢復技術有什么優(yōu)點？試舉一個具體的例子加以說明。答答：利用日志技術進行數(shù)據庫恢復時，

9、恢復子系統(tǒng)必須搜索日志，確定哪些事務需要REDOREDO，哪些事務需要uNDOuNDO。一般來說，需要檢查所有日志記錄。這樣做有兩個問題：一是搜索整個日志將耗費大量的時間；二是很多需要REDOREDO處理的事務實際上已經將它們的更新操作結果寫到數(shù)據庫中了，恢復子系統(tǒng)又重新執(zhí)行了這些操作，浪費了大量時間。檢查點技術就是為了解決這些問題。在采用檢查點技術之前，恢復時需要從頭掃描日志文件，而利用檢查點技術只需要從T。開始掃描日志，這就縮短了掃

10、描日志的時間。事務TlTl的更新操作實際上已經寫到數(shù)據庫中了，進行恢復時沒有必要再REDOREDO處理，采用檢查點技術做到了這一點。1212試述使用檢查點方法進行恢復的步驟。答：（1）從重新開始文件（見第1111題的圖）中找到最后一個檢查點記錄在日志文件中的地址，由該地址在日志文件中找到最后一個檢查點記錄。（2）由該檢查點記錄得到檢查點建立時刻所有正在執(zhí)行的事務清單ACTIVEACTIVE一LISTLIST。這里建立兩個事務隊列：1)U

11、NDOUNDO一LISTLIST：需要執(zhí)行undoundo操作的事務集合；2)REDOREDO一LISTLIST：需要執(zhí)行redoredo操作的事務集合。把ACTIVEACTIVE一LISTLIST暫時放入UNDOUNDO一LISTLIST隊列，REDOREDO隊列暫為空。3）從檢查點開始正向掃描日志文件：①如有新開始的事務T，把T＊暫時放入uNDOuNDO一LlsTLlsT隊列；②如有提交的事務毛，把毛從UNDOUNDO一LISTLI