软件设计师5（数据库系统）

并发控制

可能存在的问题

封锁协议

• 一级封锁协议。事务T在修改数据R之前必须先对其加x锁，直到事务结束才释放。可防止丢失修改
• 二级封锁协议。一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前先对其加s锁，读完后即可释放s锁。可防止丢失修改，还可防止读“脏”数据
• 三级封锁协议。一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前先对其加s锁，直到事务结束才释放。可防止丢失修改、防止读“脏”数据与防止数据重复读
• 两段锁协议。可串行化的。可能发生死锁

数据库完整性约束

提高数据可靠性

实体完整性约束

• 主码值是否唯一，为空

参照完整性约束

• 外键是否是对应表里的内容，允许为空

用户自定义完整性约束

触发器

• 写脚本来约束数据库的要求，更加复杂的要求一般用触发器来完成

数据库安全

数据备份

按动静态分

冷备份

冷备份也称为静态备份，是将数据库正常关闭，在停止状态下，将数据库的文件全部备份（复制）下来。

• 优点：非常快速的备份方法（只需复制文件）；容易归档（简单复制即可）；容易恢复到某个时间点上（只需将文件再复制回去）；能与归档方法相结合，做数据库“最佳状态”的恢复；低度维护，高度安全
• 缺点：单独使用时，只能提供到某一时间点上的恢复；在实施备份的全过程中，数据库必须要作备份而不能做其他工作；若磁盘空间有限只能复制到磁带等其他外部存储设备上，速度会很慢；不能按表或按用户恢复

热备份

热备份也称为动态备份，是利用备份软件，在数据库正常运行的状态下，将数据库中的数据文件备份出来。

• 优点：可在表空间或数据库文件级备份，备份的时间短；备份时数据库仍可使用；可达到秒级恢复（恢复到某一时间点上）；可对几乎所有数据库实体做恢复；恢复是快速的
• 缺点：不能出错，否则后果严重；若热备份不成功所得结果不可用于时间点的恢复；因难于维护，所以要特别小心，不允许“以失败告终”

按备份数据量分

完全备份：备份所有数据

差量备份：仅备份上一次完全备份之后变化的数据，恢复数据简便

增量备份：备份上一次备份之后 变化的数据

日	一	二	三	四	五	六	七
完全	增量	增量	增量	增量	差量	增量	增量

如果要恢复周四的数据：需要先恢复周日的数据，再逐步恢复周一二三四的数据
如果要恢复周五的数据:只要先恢复周日的数据上，恢复周五的数据就行

二者结合

转储相当于备份的意思

• 静态海量转储：在系统中无运行事务时进行，每次转储全部数据库。
• 静态增量转储：在系统中无运行事务时进行，每次只转储上一次转储后更新过的数据。
• 动态海量转储：转储期间允许对数据库进行存取或修改，每次转储全部数据库。
• 动态增量转储：转储期间允许对数据库进行存取或修改，每次只转储上一次转储后更新过的数据。

日志文件

事务日志是针对数据库改变所做的记录，它可以记录针对数据库的任何操作，并将记录结果保存在独立的文件中

数据库的故障与恢复

数据仓库与数据挖掘

数据挖掘方法分类

方法：

• 决策树
• 神经网络
• 遗传算法
• 关联规则挖掘算法

分类：

• 关联分析：挖掘出隐藏在数据间的相互关系。
• 序列模式分析：侧重点是分析数据间的前后关系（因果关系）。
• 分类分析：为每一个记录赋予一个标记再按标记分类。
• 聚类分析：分类分析法的逆过程。

反规范化

由于规范化会使表不断的拆分，从而导致数据表过多。这样虽然减少了数据冗余，提高了增、删、改的速度，但会增加查询的工作量。系统需要进行多次连接，才能进行查询操作，使得系统效率大大下降

手段

• 增加派生性冗余列
• 增加冗余列
• 重新组表
• 分割表

大数据

体现在4方面：

• 数据量
• 速度
• 多样性
• 值
  
  大数据处理系统应该具有的重要特征：
• 高度可扩展性
• 高性能
• 高度容错
• 支持异构环境
• 较短的分析延迟
• 易用且开放的接口
• 较低成本
• 向下兼容性