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数据库系统概念——恢复系统恢复系统故障分类存储器稳定存储器的实现数据访问日志记录数据库修改并发控制和恢复事务提交使用日志来重做和撤销事务检查点恢复算法事务回滚系统崩溃后的恢复缓冲区管理日志记录缓冲数据库缓冲操作系统在缓冲区管理中的作用模糊检查点非易失性存储器数据丢失的故障锁的前提释放和逻辑 undo 操作逻辑操作逻辑 undo 日志记录有逻辑 undo 的事务回滚逻辑 undo 中的并发问题ARIES **数据结构恢复算法其他特性远程备份系统恢复系统磁盘故障／电源故障／软件错误／人为破坏／…即使发生故

数据库系统概念——并发控制并发控制基于锁的协议锁锁的授予两阶段封锁协议封锁的实现基于图的协议死锁处理死锁预防死锁检测与恢复多粒度基于时间戳的协议时间戳时间戳排序协议Thomas 写规则基于有效性检查的协议多版本机制多版本时间戳排序多版本两阶段封锁快照隔离更新事务的有效性检验步骤串行化问题插入操作、删除操作与谓词读删除插入谓词读和幻象现象实践的弱一致性级别二级一致性游标稳定性跨越用户交互的并发控制并发控制基于锁的协议对数据项以互斥方式访问先持有锁，再访问，访问后释放锁锁共享读锁排斥锁［拥有锁后可

数据库系统概念——事务事务事务概念一个简单的事务模型存储结构事务原子性和持久性事务隔离性可串行化事务隔离性和原子性可恢复调度无级联调度事务隔离性级别锁时间戳多版本和快照隔离事务的SQL语句表示事务事务概念一个简单的事务模型存储结构事务原子性和持久性事务隔离性可串行化事务隔离性和原子性可恢复调度无级联调度事务隔离性级别锁时间戳多版本和快照隔离事务的SQL语句表示学习参考资料：《数据库系统概念》第6版...

数据库系统概念——查询处理查询处理概述查询代价的度量选择运算使用文件扫描和索引的选择涉及比较的选择复杂选择的实现排序外部排序归并算法连接运算嵌套循环连接块嵌套循环连接索引嵌套循环连接归并连接散列连接其他运算去除重复投影集合运算外连接聚集表达式计算物化流水线查询处理查询处理指从数据库中提取数据时涉及的一系列活动。这些活动包括：将用高层数据库语言表示的查询语句翻译为能在文件系统的物理层上使用的表达式，为优化查询而进行各种转换，以及查询的实际执行。概述查询处理步骤如下图：基本步骤包括：语法分析与翻

数据库系统概念——索引与散列索引与散列基本概念顺序索引稠密索引和稀疏索引多级索引索引的更新辅助索引多码上的索引B+B^+B+ 树索引文件B+B^+B+树的结构B+B^+B+树的查询B+B^+B+树的更新不唯一的搜索码多码访问使用多个单码索引多码索引覆盖索引静态散列散列函数桶溢出处理散列索引动态散列数据结构查询和更新静态散列与动态散列比较顺序索引和散列的比较位图索引位图索引结构位图操作的高效实现位图和B+B^+B+树SQL中的索引定义索引与散列基本概念有两种基本的索引类型：顺序索引。 基于值的顺序排

数据库系统概念——存储和文件结构存储和文件结构物理存储介质概述磁盘和快闪存储器磁盘的物理特性磁盘性能的度量磁盘块访问的优化快闪存储RAID通过冗余提高可靠性通过并行提高性能RAID 级别RAID 级别的选择硬件问题其他的RAID应用第三级存储光盘磁带文件组织定长记录变长记录文件中记录的组织顺序文件组织多表聚簇文件组织数据字典存储数据库缓冲区缓冲区管理器缓冲区替换策略存储和文件结构物理存储介质概述几种有代表性的存储介质：高速缓冲存储器（cache）。是最快最昂贵的的存储介质。高速缓冲存储器一般

数据库系统概念——关系数据库设计关系数据库设计好的关系设计的特点设计选择：更大的模式设计选择：更小的模式原子域和第一范式使用函数依赖进行分解码和函数依赖Boyce-Codd 范式BCNF 和保持依赖第三范式更高的范式函数依赖理论函数依赖集的闭包属性集的闭包正则覆盖无损分解保持依赖分解算法BCNF 分解3NF 分解3NF 算法的正确性BCNF 和 3NF 的比较使用多值依赖的分解多值依赖第四范式4NF 分解更多的范式数据库设计过程E-R 模型和规范化属性和联系的命名为了性能去规范化其他设计问题时态数据建模关

数据库系统概念——数据库设计和 E-R模型数据库设计和 E-R模型设计过程概览设计阶段设计选择实体 - 联系 模型实体集联系集属性约束映射基数参与约束码从实体集中删除冗余属性实体 - 联系图基本结构映射基数复杂的属性角色非二元的联系集弱实体集大学的E-R图转换为关系模式具有简单属性的强实体集的表示具有复杂属性的强实体集的表示弱实体集的表示联系集的表示实体-联系设计问题用实体集还是用属性用实体集还是用联系集二元还是n元联系集联系属性的布局扩展的E-R特性特化概化属性继承概化上的约束聚集转换为关系模式数据建模的

数据库系统概念——形式化关系查询语言形式化关系查询语言关系代数基本运算选择运算投影运算关系运算的组合并运算集合差运算笛卡儿积运算更名运算关系代数的形式化定义附加的关系代数运算扩展的关系代数运算元组关系演算查询示例形式化定义表达式的安全性语言的表达能力域关系演算形式化定义查询的例子表达式的安全性语言的表达能力总结形式化关系查询语言三种形式化语言：关系代数、元组关系演算、域关系演算。关系代数关系代数是一种过程化查询语言。它包括一个运算的集合，这些运算以一个或两个关系为输入，产生一个新的关系作为结果。

数据库系统概念——高级SQL高级SQL使用程序设计语言访问数据库JDBC连接到数据库向数据库系统中传递SQL语句获取查询结果预备语句可调用语句元数据特性其他特性ODBC嵌入式SQL函数和过程声明和调用SQL函数和过程支持过程和函数的语言构造外部语言过程触发器对触发器的需求SQL中的触发器何时不用触发器高级SQL使用程序设计语言访问数据库SQL提供了一种强大的声明性查询语言。数据库程序员必须能够使用通用程序设计语言，原因至少有以下两点：因为SQL没有提供通用程序设计语言那样的表达能力，所有SQLb

数据库系统概念——中级SQL中级SQL连接表达式连接条件外连接连接类型和条件视图视图定义SQL查询中使用视图物化视图视图更新事务完整性约束单个关系上的约束not null 约束unique 约束check 子句参照完整性事务中对完整性约束的违反复杂 check 条件与断言SQL的数据类型与模式SQL中的日期和时间类型默认值创建索引大对象类型用户定义的类型create table 的扩展模式、目录与环境授权权限的授予与收回角色视图的授权模式的授权权限的转移权限的收回总结中级SQL连接表达式SQL提供了连

数据库系统概念——SQLSQL查询语言概览SQL数据定义基本类型基本模式定义SQL查询的基本结构单关系查询多关系查询自然连接附加的基本运算集合运算空值聚集函数嵌套子查询数据库的修改总结SQL查询语言概览SQL语言有以下几个部分：数据定义语言（Data-Definition Language, DDL）：SQL DDL提供定义关系模式、删除关系以及修改关系模式的命令。数据操纵语言（Data-Manipulation Language, DML）：SQL DML提供从数据库中查询信息，以及在数据库中

数据库系统概念——关系数据库关系模型介绍关系数据库的结构数据库模式码模式图关系查询语言关系运算关系模型介绍关系数据库的结构关系数据库由表（table）的集合构成，每个表有唯一的名字。一般说来，表中一行代表了一组值之间的一种联系。由于一个表就是这种联系的一个集合，表这个概念和数学上的关系这个概念是密切相关的，这也正是关系数据模型名字的由来。元组（tuple）只是一组值的序列（或列表）。关系（relation）用来指代表，而元组（tuple）用来指代行。属性（attribute）指代的是表中的列

数据库系统概念——引言引言数据库系统的应用数据库系统的目标数据视图数据抽象实例和模式数据模型数据库语言数据操纵语言数据定义语言关系数据库表数据操纵语言数据定义语言来自应用程序的数据库访问数据库设计数据存储和查询事务管理数据库体系结构数据库挖掘与信息检索特种数据库数据库用户和管理员数据库系统的历史总结引言数据库管理系统（DataBase-Management System, DBMS）由一个互相关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的程序组成。这个数据集合通常称作数据库（database），其中包含了