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2024/软考架构——数据库的控制功能/index.html

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-    <script type="application/ld+json">{"@context":"http://schema.org","@type":"BlogPosting","author":{"@type":"Person","name":"一瓢清浅","sameAs":["#about","https://github.com/jiliguluss"],"image":"photo.jpg"},"articleBody":"","dateCreated":"2024-10-28T16:27:57+08:00","dateModified":"2024-10-28T16:28:56+08:00","datePublished":"2024-10-28T16:27:57+08:00","description":" 数据库的并发控制、性能优化、以及备份和恢复 ","headline":"软考架构——数据库的控制功能","image":[],"mainEntityOfPage":{"@type":"WebPage","@id":"https://www.stepbystep.asia/2024/%E8%BD%AF%E8%80%83%E6%9E%B6%E6%9E%84%E2%80%94%E2%80%94%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%9A%84%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8A%9F%E8%83%BD/"},"publisher":{"@type":"Organization","name":"一瓢清浅","sameAs":["#about","https://github.com/jiliguluss"],"image":"photo.jpg","logo":{"@type":"ImageObject","url":"photo.jpg"}},"url":"https://www.stepbystep.asia/2024/%E8%BD%AF%E8%80%83%E6%9E%B6%E6%9E%84%E2%80%94%E2%80%94%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%9A%84%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8A%9F%E8%83%BD/","keywords":"软件工程, 数据库设计, 数据库范式"}</script>
+    <script type="application/ld+json">{"@context":"http://schema.org","@type":"BlogPosting","author":{"@type":"Person","name":"一瓢清浅","sameAs":["#about","https://github.com/jiliguluss"],"image":"photo.jpg"},"articleBody":"\n\n数据库的控制功能主要指对数据库中数据的管理和维护，确保数据的安全性、完整性和一致性。数据库控制功能主要包括：并发控制、性能优化、完整性约束、以及备份与恢复。\n一、并发控制1. 事务DBMS 运行的基本工作单位是事务，事务是用户定义的一个数据库读写操作序列，这些操作序列要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。\n事务具有以下四个基本特性，通常被称为ACID 特性：\n\n原子性（Atomicity）：事务中的所有操作是一个不可分割的整体，要么全部完成，要么全部不完成，不能部分地完成。一旦某一步执行失败，就会全部回滚到初始状态。\n一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。这意味着事务执行过程中和执行结束后，数据库中的数据必须满足所有预定义的规则和约束。\n隔离性（Isolation）：一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的事务之间不会相互影响。多个事务并发运行，但看上去像串行调度执行一样。\n持久性（Durability）：一旦事务被提交，它对数据库的修改就是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。\n\n\n\n一致性是事务 ACID 四大特性中最重要的属性，而  原子性、隔离性和持久性，都是作为保障一致性的手段。\n2. 数据不一致  如果数据不一致，那么在并发“读 - 写”或并发“写 - 写”的场景，容易出现以下问题：\n(1) 修改丢失T1 和 T2 两个事务都对一个数据进行修改，T1 先修改，T2 随后修改，T2 的修改覆盖了 T1 的修改。\n\n\n\nT1\nT2\n\n\n\n读 A&#x3D;10\n\n\n\n\n读 A&#x3D;10\n\n\nA&#x3D;A-5，写回\n\n\n\n\nA&#x3D;A-8，写回\n\n\nT1 对 A 的修改被 T2 覆盖，T1 的修改不起作用。\n(2) 脏读T1 修改一个数据，T2 随后读取这个数据。如果 T1 撤销了这次修改，那么 T2 读取的数据是脏数据。\n\n\n\nT1\nT2\n\n\n\n读 A&#x3D;20\n\n\n\nA&#x3D;A+50，写回\n\n\n\n\n读 A&#x3D;70\n\n\nrollback\n\n\n\nA&#x3D;20，写回\n\n\n\nT1 对 A 进行修改，但之后回滚撤销，T2 读取的数据与数据库中不一致，是错误的数据（脏数据）。\n(3) 不可重复读T2 读取一个数据，T1 对该数据做了修改。如果 T2 再次读取这个数据，此时读取的结果和第一次读取的结果不同。\n\n\n\nT1\nT2\n\n\n\n读 A&#x3D;20\n\n\n\n读 B&#x3D;30\n\n\n\n计算 A+B&#x3D;50\n\n\n\n\n读 A&#x3D;20\n\n\n\nA&#x3D;A+50，写回\n\n\n读 A&#x3D;70\n\n\n\n读 B&#x3D;30\n\n\n\n计算 A+B&#x3D;100\n\n\n\nT1 读取数据并进行计算，T2 更新了数据，T1 再次读取数据，然而计算结果不一致。\n(4) 幻读T1 读取某个范围的数据，T2 在这个范围内插入或删除数据，T1 再次读取这个范围的数据，此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。","dateCreated":"2024-10-28T16:27:57+08:00","dateModified":"2024-10-29T16:56:26+08:00","datePublished":"2024-10-28T16:27:57+08:00","description":"数据库的并发控制、性能优化、以及备份和恢复","headline":"软考架构——数据库的控制功能","image":[],"mainEntityOfPage":{"@type":"WebPage","@id":"https://www.stepbystep.asia/2024/%E8%BD%AF%E8%80%83%E6%9E%B6%E6%9E%84%E2%80%94%E2%80%94%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%9A%84%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8A%9F%E8%83%BD/"},"publisher":{"@type":"Organization","name":"一瓢清浅","sameAs":["#about","https://github.com/jiliguluss"],"image":"photo.jpg","logo":{"@type":"ImageObject","url":"photo.jpg"}},"url":"https://www.stepbystep.asia/2024/%E8%BD%AF%E8%80%83%E6%9E%B6%E6%9E%84%E2%80%94%E2%80%94%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%9A%84%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8A%9F%E8%83%BD/","keywords":"软件工程, 数据库设计, 数据库范式"}</script>
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+
+<p>数据库的控制功能主要指对数据库中数据的管理和维护，确保数据的安全性、完整性和一致性。数据库控制功能主要包括：并发控制、性能优化、完整性约束、以及备份与恢复。</p>
+<h2 id="一、并发控制"><a href="# 一、并发控制" class="headerlink" title="一、并发控制"></a>一、并发控制</h2><h3 id="1- 事务"><a href="#1- 事务" class="headerlink" title="1. 事务"></a>1. 事务</h3><p>DBMS 运行的基本工作单位是事务，事务是用户定义的一个数据库读写操作序列，这些操作序列要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。</p>
+<p>事务具有以下四个基本特性，通常被称为<strong>ACID 特性</strong>：</p>
+<ul>
+<li><strong>原子性（Atomicity）</strong>：事务中的所有操作是一个不可分割的整体，要么全部完成，要么全部不完成，不能部分地完成。一旦某一步执行失败，就会全部回滚到初始状态。</li>
+<li><strong>一致性（Consistency）</strong>：事务必须使数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。这意味着事务执行过程中和执行结束后，数据库中的数据必须满足所有预定义的规则和约束。</li>
+<li><strong>隔离性（Isolation）</strong>：一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的事务之间不会相互影响。多个事务并发运行，但看上去像串行调度执行一样。</li>
+<li><strong>持久性（Durability）</strong>：一旦事务被提交，它对数据库的修改就是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。</li>
+</ul>
+<img src="/2024/%E8%BD%AF%E8%80%83%E6%9E%B6%E6%9E%84%E2%80%94%E2%80%94%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%9A%84%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8A%9F%E8%83%BD/ACID%E7%89%B9%E6%80%A7.png" class title="ACID 特性 ">
+
+<p>一致性是事务 ACID 四大特性中最重要的属性，而 <strong> 原子性、隔离性和持久性，都是作为保障一致性的手段</strong>。</p>
+<h3 id="2- 数据不一致"><a href="#2- 数据不一致" class="headerlink" title="2. 数据不一致"></a>2. 数据不一致 </h3><p> 如果数据不一致，那么在并发“读 - 写”或并发“写 - 写”的场景，容易出现以下问题：</p>
+<h4 id="1- 修改丢失"><a href="#1- 修改丢失" class="headerlink" title="(1) 修改丢失"></a>(1) 修改丢失</h4><p>T1 和 T2 两个事务都对一个数据进行修改，T1 先修改，T2 随后修改，T2 的修改覆盖了 T1 的修改。</p>
+<table>
+<thead>
+<tr>
+<th>T1</th>
+<th>T2</th>
+</tr>
+</thead>
+<tbody><tr>
+<td>读 A&#x3D;10</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td></td>
+<td>读 A&#x3D;10</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>A&#x3D;A-5，写回</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td></td>
+<td>A&#x3D;A-8，写回</td>
+</tr>
+</tbody></table>
+<p>T1 对 A 的修改被 T2 覆盖，T1 的修改不起作用。</p>
+<h4 id="2- 脏读"><a href="#2- 脏读" class="headerlink" title="(2) 脏读"></a>(2) 脏读</h4><p>T1 修改一个数据，T2 随后读取这个数据。如果 T1 撤销了这次修改，那么 T2 读取的数据是脏数据。</p>
+<table>
+<thead>
+<tr>
+<th>T1</th>
+<th>T2</th>
+</tr>
+</thead>
+<tbody><tr>
+<td>读 A&#x3D;20</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td>A&#x3D;A+50，写回</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td></td>
+<td>读 A&#x3D;70</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>rollback</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td>A&#x3D;20，写回</td>
+<td></td>
+</tr>
+</tbody></table>
+<p>T1 对 A 进行修改，但之后回滚撤销，T2 读取的数据与数据库中不一致，是错误的数据（脏数据）。</p>
+<h4 id="3- 不可重复读"><a href="#3- 不可重复读" class="headerlink" title="(3) 不可重复读"></a>(3) 不可重复读</h4><p>T2 读取一个数据，T1 对该数据做了修改。如果 T2 再次读取这个数据，此时读取的结果和第一次读取的结果不同。</p>
+<table>
+<thead>
+<tr>
+<th>T1</th>
+<th>T2</th>
+</tr>
+</thead>
+<tbody><tr>
+<td>读 A&#x3D;20</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td>读 B&#x3D;30</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td>计算 A+B&#x3D;50</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td></td>
+<td>读 A&#x3D;20</td>
+</tr>
+<tr>
+<td></td>
+<td>A&#x3D;A+50，写回</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>读 A&#x3D;70</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td>读 B&#x3D;30</td>
+<td></td>
+</tr>
+<tr>
+<td>计算 A+B&#x3D;100</td>
+<td></td>
+</tr>
+</tbody></table>
+<p>T1 读取数据并进行计算，T2 更新了数据，T1 再次读取数据，然而计算结果不一致。</p>
+<h4 id="4- 幻读"><a href="#4- 幻读" class="headerlink" title="(4) 幻读"></a>(4) 幻读</h4><p>T1 读取某个范围的数据，T2 在这个范围内插入或删除数据，T1 再次读取这个范围的数据，此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。</p>
 
 
 

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-                    <p> 数据库的并发控制、性能优化、以及备份和恢复 </p>
+                    <p>数据库的并发控制、性能优化、以及备份和恢复</p>
 
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+                    <p>数据库的并发控制、性能优化、以及备份和恢复</p>
 
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