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　　1 .________ 是一系列的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的基本邏輯單元。 (問(wèn)答題)

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　　事務(wù)

　　2 . 試述事務(wù)的概念及事務(wù)的四個(gè)特性。 (填空題)

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　　事務(wù)是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列，這些操作要么全做要么全不做,是一個(gè)不可分割的工作單位。事務(wù)具有四個(gè)特性：原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)和持續(xù)性(Durability)。這個(gè)四個(gè)特性也簡(jiǎn)稱為ACID特性。原子性：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的諸操作要么都做，要么都不做。一致性：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。隔離性：一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)其他并發(fā)事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。持續(xù)性：持續(xù)性也稱永久性(Permanence)，指一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來(lái)的其他操作或故障不應(yīng)該對(duì)其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。

　　3 . 為什么事務(wù)非正常結(jié)束時(shí)會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的正確性，請(qǐng)列舉一例說(shuō)明之。 (填空題)

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　　事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生故障，有些事務(wù)尚未完成就被迫中斷，這些未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫(kù)，這時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)就處于一種不正確的狀態(tài)，或者說(shuō)是不一致的狀態(tài)。例如某工廠的庫(kù)存管理系統(tǒng)中，要把數(shù)量為Q的某種零件從倉(cāng)庫(kù)1移到倉(cāng)庫(kù)2存放。則可以定義一個(gè)事務(wù)T，T包括兩個(gè)操作;Q1=Q1-Q，Q2=Q2+Q。如果T非正常終止時(shí)只做了第一個(gè)操作，則數(shù)據(jù)庫(kù)就處于不一致性狀態(tài)，庫(kù)存量無(wú)緣無(wú)故少了Q。

　　4 . 事務(wù)處理技術(shù)主要包括________ 技術(shù)和________技術(shù)。 (問(wèn)答題)

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　　數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù) 并發(fā)控制

　　5 . 在SQL語(yǔ)言中，定義事務(wù)控制的語(yǔ)句主要有________ 、________ 和 ________ 。 (問(wèn)答題)

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　　BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK

　　6 . 數(shù)據(jù)庫(kù)中為什么要有恢復(fù)子系統(tǒng)?它的功能是什么? (填空題)

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　　因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)中硬件的故障、軟件的錯(cuò)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(yùn)行事務(wù)非正常中斷，影響數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性，重則破壞數(shù)據(jù)庫(kù)，使數(shù)據(jù)庫(kù)中全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，因此必須要有恢復(fù)子系統(tǒng)�；謴�(fù)子系統(tǒng)的功能是：把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)(亦稱為一致狀態(tài)或完整狀態(tài))。

　　7 . 事務(wù)具有四個(gè)特性：它們是________ 、________ 、________ 和 ________ 。這個(gè)四個(gè)特性也簡(jiǎn)稱為________特性。 (問(wèn)答題)

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　　原子性(Atomicity) 一致性(Consistency) 隔離性(Isolation) 持續(xù)性(Durability) ACID

　　8 . 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類?哪些故障影響事務(wù)的正常執(zhí)行?哪些故障破壞數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)? (填空題)

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　　數(shù)據(jù)庫(kù)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(wù)內(nèi)部的故障;(2) 系統(tǒng)故障;(3) 介質(zhì)故障;(4) 計(jì)算機(jī)病毒。事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障影響事務(wù)的正常執(zhí)行;介質(zhì)故障和計(jì)算機(jī)病毒破壞數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。

　　9 . 把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)(亦稱為一致狀態(tài))的功能，這就是________ 。 (問(wèn)答題)

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　　數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)

　　10 . 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的基本技術(shù)有哪些? (填空題)

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　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和登錄日志文件是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的基本技術(shù)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障，利用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本和日志文件就可以將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到故障前的某個(gè)一致性狀態(tài)。

　　11 . 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中可能發(fā)生各種各樣的故障，大致可以分為________ 、________ 、________ 和 ________ 等。 (問(wèn)答題)

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　　事務(wù)故障 系統(tǒng)故障 介質(zhì)故障 計(jì)算機(jī)病毒

　　12 .數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的意義是什么? 試比較各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法。 (填空題)

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　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)中采用的基本技術(shù)。所謂轉(zhuǎn)儲(chǔ)即DBA定期地將數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到磁帶或另一個(gè)磁盤上保存起來(lái)的過(guò)程。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)遭到破壞后可以將后備副本重新裝入，將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的狀態(tài)。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：在系統(tǒng)中無(wú)運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作。如上圖所示。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)簡(jiǎn)單，但必須等待正運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束才能進(jìn)行。同樣，新的事務(wù)必須等待轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束才能執(zhí)行。顯然，這會(huì)降低數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：指轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存取或修改。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)可克服靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的缺點(diǎn)，它不用等待正在運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束，也不會(huì)影響新事務(wù)的運(yùn)行。但是，轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束時(shí)后援副本上的數(shù)據(jù)并不能保證正確有效。因?yàn)檗D(zhuǎn)儲(chǔ)期間運(yùn)行的事務(wù)可能修改了某些數(shù)據(jù)，使得后援副本上的數(shù)據(jù)不是數(shù)據(jù)庫(kù)的一致版本。為此，必須把轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間各事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改活動(dòng)登記下來(lái)，建立日志文件(log file)。這樣，后援副本加上日志文件就能得到數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的正確狀態(tài)。轉(zhuǎn)儲(chǔ)還可以分為海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)和增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)兩種方式。海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)是指每次轉(zhuǎn)儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)庫(kù)。增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)則指每次只轉(zhuǎn)儲(chǔ)上一次轉(zhuǎn)儲(chǔ)后更新過(guò)的數(shù)據(jù)。從恢復(fù)角度看，使用海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的后備副本進(jìn)行恢復(fù)一般說(shuō)來(lái)更簡(jiǎn)單些。但如果數(shù)據(jù)庫(kù)很大，事務(wù)處理又十分頻繁，則增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式更實(shí)用更有效。

　　13 . 建立冗余數(shù)據(jù)最常用的技術(shù)是________ 和________ 。通常在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，這兩種方法是一起使用的。 (問(wèn)答題)

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　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 登錄日志文件

　　14 .什么是日志文件?為什么要設(shè)立日志文件? (填空題)

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　　(1) 日志文件是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的文件。(2) 設(shè)立日志文件的目的是： 進(jìn)行事務(wù)故障恢復(fù);進(jìn)行系統(tǒng)故障恢復(fù);協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)。

　　15 . 轉(zhuǎn)儲(chǔ)可分為________ 和________，轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式可以有________和 ________。 (問(wèn)答題)

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　　靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 海量轉(zhuǎn)儲(chǔ) 增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)

　　16 .登記日志文件時(shí)為什么必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫(kù)? (填空題)

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　　把對(duì)數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫(kù)中和把表示這個(gè)修改的日志記錄寫到日志文件中是兩個(gè)不同的操作。有可能在這兩個(gè)操作之間發(fā)生故障，即這兩個(gè)寫操作只完成了一個(gè)。如果先寫了數(shù)據(jù)庫(kù)修改，而在運(yùn)行記錄中沒(méi)有登記這個(gè)修改，則以后就無(wú)法恢復(fù)這個(gè)修改了。如果先寫日志，但沒(méi)有修改數(shù)據(jù)庫(kù)，在恢復(fù)時(shí)只不過(guò)是多執(zhí)行一次UNDO操作，并不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性。所以一定要先寫日志文件，即首先把日志記錄寫到日志文件中，然后寫數(shù)據(jù)庫(kù)的修改。

　　17 .針對(duì)不同的故障，試給出恢復(fù)的策略和方法。(即如何進(jìn)行事務(wù)故障的恢復(fù)?系統(tǒng)故障的恢復(fù)?介質(zhì)故障恢復(fù)?) (填空題)

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　　答：事務(wù)故障的恢復(fù)：事務(wù)故障的恢復(fù)是由DBMS自動(dòng)完成的，對(duì)用戶是透明的。 DBMS執(zhí)行恢復(fù)步驟是：(1)反向掃描文件日志(即從最后向前掃描日志文件)，查找該事務(wù)的更新操作。(2)對(duì)該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作。即將日志記錄中“更新前的值”寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。(3)繼續(xù)反向掃描日志文件，做同樣處理。(4)如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開始標(biāo)記，該事務(wù)故障的恢復(fù)就完成了。答：系統(tǒng)故障的恢復(fù)：系統(tǒng)故障可能會(huì)造成數(shù)據(jù)庫(kù)處于不一致狀態(tài)：一是未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新可能已寫入數(shù)據(jù)庫(kù);二是已提交事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新可能還留在緩沖區(qū)，沒(méi)來(lái)得及寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。因此恢復(fù)操作就是要撤銷(UNDO)故障發(fā)生時(shí)未完成的事務(wù)，重做(REDO)已完成的事務(wù)。系統(tǒng)的恢復(fù)步驟是：(1)正向掃描日志文件，找出在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù)隊(duì)列(REDO隊(duì)列)和未完成的事務(wù)隊(duì)列(UNDO隊(duì)列)。(2)對(duì)撤銷隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行UNDO處理。進(jìn)行UNDO處理的方法是，反向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)UNDO事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作，即將日志記錄中“更新前的值”(Before Image)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。(3)對(duì)重做隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行REDO處理。進(jìn)行REDO處理的方法是：正向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)REDO事務(wù)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”(After Image)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。 *解析：在第(1)步中如何找出REDO隊(duì)列和UNDO隊(duì)列?請(qǐng)大家思考一下。下面給出一個(gè)算法： 1) 建立兩個(gè)事務(wù)隊(duì)列: ? UNDO-LIST: 需要執(zhí)行undo操作的事務(wù)集合; ? REDO-LIST: 需要執(zhí)行redo操作的事務(wù)集合;兩個(gè)事務(wù)隊(duì)列初始均為空。 2) 從日志文件頭開始，正向掃描日志文件 ? 如有新開始(遇到Begin Transaction)的事務(wù)Ti，把Ti暫時(shí)放入U(xiǎn)NDO-LIST隊(duì)列; ? 如有提交的事務(wù)(遇到End Transaction)Tj，把Tj從UNDO-LIST隊(duì)列移到REDO-LIST隊(duì)列;直到日志文件結(jié)束答：介質(zhì)故障的恢復(fù)：介質(zhì)故障是最嚴(yán)重的一種故障�；謴�(fù)方法是重裝數(shù)據(jù)庫(kù)，然后重做已完成的事務(wù)。具體過(guò)程是：(1) DBA裝入最新的數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本(離故障發(fā)生時(shí)刻最近的轉(zhuǎn)儲(chǔ)副本)，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的一致性狀態(tài)。(2) DBA裝入轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束時(shí)刻的日志文件副本(3) DBA啟動(dòng)系統(tǒng)恢復(fù)命令，由DBMS完成恢復(fù)功能，即重做已完成的事務(wù)。 *解析 1)我們假定采用的是靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，因此第(1)步裝入數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本便可以了。 2)如果采用的是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，第(1)步裝入數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本還不夠，還需同時(shí)裝入轉(zhuǎn)儲(chǔ)開始時(shí)刻的日志文件副本，經(jīng)過(guò)處理后才能得到正確的數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本。 3)第(2)步重做已完成的事務(wù)的算法是： a. 正向掃描日志文件，找出故障發(fā)生前已提交的事務(wù)的標(biāo)識(shí)，將其記入重做隊(duì)列 b. 再一次正向掃描日志文件，對(duì)重做隊(duì)列中的所有事務(wù)進(jìn)行重做處理。即將日志記錄中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　18 .________ 是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的文件。主要有兩種格式：以________為單位的日志文件和以________為單位的日志文件。 (問(wèn)答題)

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　　日志文件 記錄 數(shù)據(jù)塊

　　19 .什么是檢查點(diǎn)記錄，檢查點(diǎn)記錄包括哪些內(nèi)容? (填空題)

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　　檢查點(diǎn)記錄是一類新的日志紀(jì)錄。它的內(nèi)容包括： ① 建立檢查點(diǎn)時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單。 ② 這些事務(wù)的最近一個(gè)日志記錄的地址。

　　20 .具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)?試舉一個(gè)具體的例子加以說(shuō)明。 (填空題)

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　　利用日志技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)時(shí)，恢復(fù)子系統(tǒng)必須搜索日志，確定哪些事務(wù)需要REDO，哪些事務(wù)需要UNDO。一般來(lái)說(shuō)，需要檢查所有日志記錄。這樣做有兩個(gè)問(wèn)題：一是搜索整個(gè)日志將耗費(fèi)大量的時(shí)間。二是很多需要REDO處理的事務(wù)實(shí)際上已經(jīng)將它們的更新操作結(jié)果寫到數(shù)據(jù)庫(kù)中了，恢復(fù)子系統(tǒng)又重新執(zhí)行了這些操作，浪費(fèi)了大量時(shí)間。檢查點(diǎn)技術(shù)就是為了解決這些問(wèn)題。

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