数据库系统概论第4版第十一章-PPT精品文档
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数据库系统概论(第四版)课后习题解答
2012-12-5 13
第二章 习题(续)
下面考虑未使用任何零件的工程。
J JNO JNAME CITY
S
P.J1 SNO
S1
SNAME
STATUS
CITY
天津
P
PNO P1
PNAME
COLOR 红
WEIGHT
SPJ
SNO
S1
PNO
P1
JNO
J1
QTY
解析： 本题是从J表中输出满足条件的JNO，未使用任何零件的工 程项目的代码也满足条件。所以，本题的结果包括未使用任 何零件的工程项目代码。 2012-12-5 14
6
PNO PNAME COLOR WEIGHT 红 12
P2
P3 P4 P5
2012-12-5
螺栓
螺丝刀 螺丝刀 凸轮 齿轮
绿
蓝 红 蓝 红
17
14 15 40 30
P6
第二章 习题(续)
SPJ表
SNO S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S4 S4 S5 S5 S5 S5 PNO P1 P1 P1 P2 P3 P3 P3 P3 P5 P5 P1 P3 P5 P6 P6 P2 P3 P6 P6 JNO J1 J3 J4 J2 J1 J2 J4 J5 J1 J2 J1 J1 J1 J3 J4 J4 J1 J2 J4 QTY 200 100 700 100 400 200 500 400 400 100 200 200 100 300 200 100 200 200 500
17
第二章 习题(续)
7．关系代数的基本运算有哪些？如何用这些基本运 算来表示其他运算？ 答：在8种关系代数的基本运算中，并、差、笛卡儿 积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运 算，即交、连接和除，均可以用5种基本运算来表 达。 交运算：R∩S=R-(R-S) 连接运算：R S AB ( R S )
第二章 习题(续)
下面考虑未使用任何零件的工程。
J JNO JNAME CITY
S
P.J1 SNO
S1
SNAME
STATUS
CITY
天津
P
PNO P1
PNAME
COLOR 红
WEIGHT
SPJ
SNO
S1
PNO
P1
JNO
J1
QTY
解析： 本题是从J表中输出满足条件的JNO，未使用任何零件的工 程项目的代码也满足条件。所以，本题的结果包括未使用任 何零件的工程项目代码。 2012-12-5 14
6
PNO PNAME COLOR WEIGHT 红 12
P2
P3 P4 P5
2012-12-5
螺栓
螺丝刀 螺丝刀 凸轮 齿轮
绿
蓝 红 蓝 红
17
14 15 40 30
P6
第二章 习题(续)
SPJ表
SNO S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S4 S4 S5 S5 S5 S5 PNO P1 P1 P1 P2 P3 P3 P3 P3 P5 P5 P1 P3 P5 P6 P6 P2 P3 P6 P6 JNO J1 J3 J4 J2 J1 J2 J4 J5 J1 J2 J1 J1 J1 J3 J4 J4 J1 J2 J4 QTY 200 100 700 100 400 200 500 400 400 100 200 200 100 300 200 100 200 200 500
17
第二章 习题(续)
7．关系代数的基本运算有哪些？如何用这些基本运 算来表示其他运算？ 答：在8种关系代数的基本运算中，并、差、笛卡儿 积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运 算，即交、连接和除，均可以用5种基本运算来表 达。 交运算：R∩S=R-(R-S) 连接运算：R S AB ( R S )
数据库系统概论第4版第十一章
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
不同的多事务执行方式
(1)事务串行执行
T1
每个时刻只有一个事务运行，其他事务
必须等到这个事务结束以后方能运行
T2
不能充分利用系统资源，发挥数据库共 享资源的特点
T3 事务的串行执行方式
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述 11.2 封锁 11.3 活锁和死锁 11.4 并发调度的可串行性 11.5 两段锁协议 11.6 封锁的粒度 11.7 小结
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述
并发控制机制的任务
对并发操作进行正确调度 保证事务的隔离性 保证数据库的一致性
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事 务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据 时，发现某些记录消失了
(3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务 T2插入了一些记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发 现多了一些记录。 后两种不可重复读有时也称为幻影现象（Phantom Row）
记号
R(x):读数据x W(x):写数据x
An Introduction to Database System
1. 丢失修改
两个 事 务 T1和 T2读 入同 一 数 据并 修 改 ，T2 的提 交 结果破坏了T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。
上面飞机订票例子就属此类
问题的产生（续）
不同的多事务执行方式
(1)事务串行执行
T1
每个时刻只有一个事务运行，其他事务
必须等到这个事务结束以后方能运行
T2
不能充分利用系统资源，发挥数据库共 享资源的特点
T3 事务的串行执行方式
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述 11.2 封锁 11.3 活锁和死锁 11.4 并发调度的可串行性 11.5 两段锁协议 11.6 封锁的粒度 11.7 小结
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述
并发控制机制的任务
对并发操作进行正确调度 保证事务的隔离性 保证数据库的一致性
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事 务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据 时，发现某些记录消失了
(3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务 T2插入了一些记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发 现多了一些记录。 后两种不可重复读有时也称为幻影现象（Phantom Row）
记号
R(x):读数据x W(x):写数据x
An Introduction to Database System
1. 丢失修改
两个 事 务 T1和 T2读 入同 一 数 据并 修 改 ，T2 的提 交 结果破坏了T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。
上面飞机订票例子就属此类
数据库系统概论(第四版)课后习题解答
2012-12-5 11
ALPHA语言： RANGE SPJ SPJX P PX S SX GET W(J.JNO):SPJX(SPJX.JNO=J.JNO∧ SX(SX.SNO=SPJ.SNO∧SX.CITY=‘天津’∧ PX(PX.PNO=SPJX.PNO∧PX.COLOR=‘红’)) 解析： ① S、P、SPJ表上各设一个元组变量。 ② 解题思路：所要找的是满足给定条件的工程项目代码JNO。因此，对工程项目表J中 的每一个JNO进行判断： 看SPJ中是否存在这样的元组，其JNO=J.JNO，并且所用的零件是红色的，该零件 的供应商是天津的。 如果SPJ中不存在这样的元组，则该工程项目代码JNO满足条件，放入结果集中。 如果SPJ中存在这样的元组，则该工程项目代码JNO不满足条件，不能放入结果集 中，再对工程表J中的下一个JNO进行同样的判断。 直到所有JNO都检查完。 结果集中是所有未使用天津供应商生产的红色零件的工程项目代码，包括未使用任 何零件的工程项目代码。
A1 *
B1
B2
*
C3
*
C8
*
C10 *
*
C12
C14 *
*
D2
D3
D4
*
其中，图中虚线表示子女链，记录结构的第二部分存放子女 指针；实线表示兄弟链记录结构的第三部分存放兄弟指针。 星号“*”表示空指针。
2012-12-5 3
第一章 习题(续)
15.答：层次序列链接法：
A1
B1
B2
C3
C8
C10
C12
2012-12-5
PNO P1
JNO J1
QTY
9
第二章 习题(续)
(3) 求供应工程J1红色零件的供应商代码SNO。 答： 关系代数： SNO ( SNO, PNO ( JNO ' J 1' ( SPJ )) PNO ( COLOR '红' ( P))) ALPHA语言： RANGE P PX GET W(SPJ.SNO):PX(PX.PNO=SPJ.PNO∧SPJ.JNO =‘J1’∧PX.COLOR=‘红’) QBE语言：
ALPHA语言： RANGE SPJ SPJX P PX S SX GET W(J.JNO):SPJX(SPJX.JNO=J.JNO∧ SX(SX.SNO=SPJ.SNO∧SX.CITY=‘天津’∧ PX(PX.PNO=SPJX.PNO∧PX.COLOR=‘红’)) 解析： ① S、P、SPJ表上各设一个元组变量。 ② 解题思路：所要找的是满足给定条件的工程项目代码JNO。因此，对工程项目表J中 的每一个JNO进行判断： 看SPJ中是否存在这样的元组，其JNO=J.JNO，并且所用的零件是红色的，该零件 的供应商是天津的。 如果SPJ中不存在这样的元组，则该工程项目代码JNO满足条件，放入结果集中。 如果SPJ中存在这样的元组，则该工程项目代码JNO不满足条件，不能放入结果集 中，再对工程表J中的下一个JNO进行同样的判断。 直到所有JNO都检查完。 结果集中是所有未使用天津供应商生产的红色零件的工程项目代码，包括未使用任 何零件的工程项目代码。
A1 *
B1
B2
*
C3
*
C8
*
C10 *
*
C12
C14 *
*
D2
D3
D4
*
其中，图中虚线表示子女链，记录结构的第二部分存放子女 指针；实线表示兄弟链记录结构的第三部分存放兄弟指针。 星号“*”表示空指针。
2012-12-5 3
第一章 习题(续)
15.答：层次序列链接法：
A1
B1
B2
C3
C8
C10
C12
2012-12-5
PNO P1
JNO J1
QTY
9
第二章 习题(续)
(3) 求供应工程J1红色零件的供应商代码SNO。 答： 关系代数： SNO ( SNO, PNO ( JNO ' J 1' ( SPJ )) PNO ( COLOR '红' ( P))) ALPHA语言： RANGE P PX GET W(SPJ.SNO):PX(PX.PNO=SPJ.PNO∧SPJ.JNO =‘J1’∧PX.COLOR=‘红’) QBE语言：
数据库系统概论
数据库系统概论
数据库安全性
内容提要
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法 的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。
通过学习本章，应重点掌握：
安全性基本概念 方法与实现
概论
数据库的安全性：是指保护数据库以防止不合 法的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。
计算机系统安全性：是指为计算机系统建立和 采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统 中的硬件、软件及数据，防止因偶然或恶意的 原因是系统遭到破坏、数据遭到更改或泄漏等。
视图机制
定义：进行存取权限控制时可以为不同的用户 定义不同的视图，把数据对象限制在一定的范 围内。
视图机制间接的实现了支持存取谓词的用户权 限定义。
视图机制使系统具有三个优点：
数据的安全性 数据的独立性 操作简便性
审计
审计功能把用户对数据库的所有操作自动记录 下来放入审计日志中
计算机系统的安全性问题可分为三类：技术安 全类、管理安全类和政策法律类。
可信计算机系统评测标准（1）
制定这个标准的目的：
提供一种标准，使用户可以对其计算机系统内 敏感信息安全操作的可信程度做评估
给计算机行业的制造商提供一种可循的指导规 则，使其产品能够更好地满足敏感应用的安全 需求
自主存取控制（3）
用户权限定义中数据对象范围越小授权子系统 就越灵活。
权衡授权子系统精巧程度的另一个尺度是能否 提供与数据有关的授权。
要求系统能支持存取谓词（P291） 另外，还可以在存取谓词中引用系统变量
自主存取机制能引起泄漏因为这种机制仅通过 对数据的存取权限来进行安全控制，而数据本 身并无安全标记。
C1
离，进行自主存取控制DAC，保护限制用户权限的传播，通过
数据库安全性
内容提要
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法 的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。
通过学习本章，应重点掌握：
安全性基本概念 方法与实现
概论
数据库的安全性：是指保护数据库以防止不合 法的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。
计算机系统安全性：是指为计算机系统建立和 采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统 中的硬件、软件及数据，防止因偶然或恶意的 原因是系统遭到破坏、数据遭到更改或泄漏等。
视图机制
定义：进行存取权限控制时可以为不同的用户 定义不同的视图，把数据对象限制在一定的范 围内。
视图机制间接的实现了支持存取谓词的用户权 限定义。
视图机制使系统具有三个优点：
数据的安全性 数据的独立性 操作简便性
审计
审计功能把用户对数据库的所有操作自动记录 下来放入审计日志中
计算机系统的安全性问题可分为三类：技术安 全类、管理安全类和政策法律类。
可信计算机系统评测标准（1）
制定这个标准的目的：
提供一种标准，使用户可以对其计算机系统内 敏感信息安全操作的可信程度做评估
给计算机行业的制造商提供一种可循的指导规 则，使其产品能够更好地满足敏感应用的安全 需求
自主存取控制（3）
用户权限定义中数据对象范围越小授权子系统 就越灵活。
权衡授权子系统精巧程度的另一个尺度是能否 提供与数据有关的授权。
要求系统能支持存取谓词（P291） 另外，还可以在存取谓词中引用系统变量
自主存取机制能引起泄漏因为这种机制仅通过 对数据的存取权限来进行安全控制，而数据本 身并无安全标记。
C1
离，进行自主存取控制DAC，保护限制用户权限的传播，通过
数据库系统概论第四版习题答案
第1章绪论1 ．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答：( l ）数据（Data ) ：描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人，还可以表示一袋奶粉重500 克。
( 2 ）数据库（DataBase ，简称DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
( 3 ）数据库系统（DataBas 。
Sytem ，简称DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。
( 4 ）数据库管理系统（DataBase Management sytem ，简称DBMs ) ：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。
目前，专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多。
《数据库概论》课件
关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据，数据之间存在明确的关联关系，遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库，再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据 库，将数据以表格形式存 储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言（如SQL） 用于检索、插入、更新和 删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能，适当增加冗余，简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式（1NF）定义了关系的原子性；第二范式（2NF）定义了关系的主键和外键关系 ；第三范式（3NF）定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统（RDBMS）是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等 金融机构的数据存储、处 理和分析，支持金融业务 的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电 子政务等领域，提高政府 服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临，数据库技术也在不 断发展，以应对海量数据的存储、查询和分 析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业 务需求，明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具，设 计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻 辑结构，如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结 构、索引等物理属性
《数据库系统概论》第四版
《数据库系统概论》第四版第四章：1.什么是数据库的安全性？答：数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
2.数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？答：安全性问题不是数据库系统所独有的，所有计算机系统都有这个问题。
只是在数据库系统中大量数据集中存放，而且为许多最终用户直接共享，从而使安全性问题更为突出。
系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。
数据库的安全性和计算机系统的安全性，包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的。
3.试述可信计算机系统评测标准的情况，试述TDI / TCSEC 标准的基本内容。
答：各个国家在计算机安全技术方面都建立了一套可信标准。
目前各国引用或制定的一系列安全标准中，最重要的是美国国防部（DoD ）正式颁布的《 DoD 可信计算机系统评估标准》（伽sted Co 哪uter system Evaluation criteria ，简称TcsEc ，又称桔皮书）。
（TDI / TCSEC 标准是将TcsEc 扩展到数据库管理系统，即《可信计算机系统评估标准关于可信数据库系统的解释》（Tmsted Database Interpretation 简称TDI , 又称紫皮书）。
在TDI 中定义了数据库管理系统的设计与实现中需满足和用以进行安全性级别评估的标准。
TDI 与TcsEc 一样，从安全策略、责任、保证和文档四个方面来描述安全性级别划分的指标。
每个方面又细分为若干项。
4.试述TcsEC ( TDI ）将系统安全级别划分为4 组7 个等级的基本内容。
答：这些安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系，即较高安全性级别提供的安全保护包含较低级别的所有保护要求，同时提供更多或更完善的保护能力。
各个等级的基本内容为：D 级D 级是最低级别。
一切不符合更高标准的系统，统统归于D 组。
Cl 级只提供了非常初级的自主安全保护。
能够实现对用户和数据的分离，进行自主存取控制（DAC ) ，保护或限制用户权限的传播。
数据库系统概论课时ppt课件
.
关系数据模型的优缺点（续）
❖ 缺点
▪ 存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非 关系数据模型
▪ 为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化 增加了开发DBMS的难度
.
E-R模型向关系模型的转换
❖ 一个实体转换为一个关系模式。实体的属性就 是关系的属性，实体的标识符就是关系的码。
❖ 对于实体间的联系有以下不同的情况：
在一个给定的应用领域中，所有关系的集合 构成一个关系数据库
.
二、关系数据模型的操纵与完整性约束
❖ 数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系
▪ 查询 ▪ 插入 ▪ 删除 ▪ 更新
❖ 数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的 集合
❖ 存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎 么干”
❖ 逻辑结构----二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
.
一、关系数据模型的数据结构
学生登记表
属性
学号 2005004 2005006 2005008
…
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌
…
年龄 19 20 18 …
元组
性别 女 男 女 …
系名 社会学 商品学
法律 …
.
年级 2005 2005 2005
…
关系数据模型的数据结构（续）
▪ 关系（Relation）
一个关系对应通常说的一张表
▪ 元组（Tuple）
表中的一行即为一个元组
▪ 属性（Attribute）
表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即 属性名
.
关系数据模型的数据结构（续）
ห้องสมุดไป่ตู้▪ 分量 元组中的一个属性值。
关系数据模型的优缺点（续）
❖ 缺点
▪ 存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非 关系数据模型
▪ 为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化 增加了开发DBMS的难度
.
E-R模型向关系模型的转换
❖ 一个实体转换为一个关系模式。实体的属性就 是关系的属性，实体的标识符就是关系的码。
❖ 对于实体间的联系有以下不同的情况：
在一个给定的应用领域中，所有关系的集合 构成一个关系数据库
.
二、关系数据模型的操纵与完整性约束
❖ 数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系
▪ 查询 ▪ 插入 ▪ 删除 ▪ 更新
❖ 数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的 集合
❖ 存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎 么干”
❖ 逻辑结构----二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
.
一、关系数据模型的数据结构
学生登记表
属性
学号 2005004 2005006 2005008
…
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌
…
年龄 19 20 18 …
元组
性别 女 男 女 …
系名 社会学 商品学
法律 …
.
年级 2005 2005 2005
…
关系数据模型的数据结构（续）
▪ 关系（Relation）
一个关系对应通常说的一张表
▪ 元组（Tuple）
表中的一行即为一个元组
▪ 属性（Attribute）
表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即 属性名
.
关系数据模型的数据结构（续）
ห้องสมุดไป่ตู้▪ 分量 元组中的一个属性值。
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例如：
T1 ① R(A)=50 R(B)=100 求和=150 ② R(B)=100 T2
T1读取B=100进行运算
T2读取同一数据B，对其进
行修改后将B=200写回数据 库。
B←B*2
(B)=200
T1为了对读取值校对重读B，
B已为200，与第一次读取值 不一致
③ R(A)=50
R(B)=200
问题的产生（续）
事务的交叉并发执行方式
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
(3)同时并发方式（simultaneous concurrency）
多处理机系统中，每个处理机可以运行一个事务，
多个处理机可以同时运行多个事务，实现多个事务
真正的并行运行
数据库中的数据不一致
T2读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第十一章 并发控制
An Introduction to Database System
问题的产生
多用户数据库系统的存在允许多个用户同时使用 Nhomakorabea数据库系统
飞机定票数据库系统 银行数据库系统 特点：在同一时刻并发运行的事务数可达数百个
11.1 并发控制概述
11.2 封锁
11.3 活锁和死锁
11.4 并发调度的可串行性
11.5 两段锁协议
11.6 封锁的粒度 11.7 小结
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述
并发控制机制的任务
对并发操作进行正确调度
保证事务的隔离性
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
不可重复读包括三种情况： (1)事务T1读取某一数据后，事务T2对其做了修改， 当事务T1再次读该数据时，得到与前一次不同的 值
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
不同的多事务执行方式
(1)事务串行执行
每个时刻只有一个事务运行，其他事务
必须等到这个事务结束以后方能运行 不能充分利用系统资源，发挥数据库共 享资源的特点
事务的串行执行方式 T2 T1
T3
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
(2)交叉并发方式（Interleaved Concurrency）
在单处理机系统中，事务的并行执行是这些并行事务 的并行操作轮流交叉运行 单处理机系统中的并行事务并没有真正地并行运行， 但能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率
An Introduction to Database System
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
事务并发执行带来的问题
会产生多个事务同时存取同一数据的情况 可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务一致性 和数据库的一致性
An Introduction to Database System
第十一章 并发控制
An Introduction to Database System
并发控制概述（续）
并发操作带来的数据不一致性
丢失修改（Lost Update） 不可重复读（Non-repeatable Read） 读“脏”数据（Dirty Read）
记号
R(x):读数据x W(x):写数据x
T1的修改被T2覆盖了！
An Introduction to Database System
结果明明卖出两张机票，数据库中机票余额只减少1
并发控制概述（续）
这种情况称为数据库的不一致性，是由并发操作引起的。
在并发操作情况下，对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随
机的。
若按上面的调度序列执行，甲事务的修改就被丢失。 原因：第4步中乙事务修改A并写回后覆盖了甲事务的修改
和=250 (验算不对)
不可重复读
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事
务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据 时，发现某些记录消失了 (3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务 T2插入了一些记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发
丢失修改（续）
T1
① R(A)=16
T2
②
③ A←A-1 W(A)=15W ④
R(A)=16
A←A-1 W(A)=15
丢失修改
An Introduction to Database System
2. 不可重复读
不可重复读是指事务T1读取数据后，事务T2
执行更新操作，使T1无法再现前一次读取结果。
An Introduction to Database System
1. 丢失修改
两个事务 T1 和 T2 读入同一数据并修改， T2 的提交
结果破坏了 T1 提交的结果，导致 T1 的修改被丢失。
上面飞机订票例子就属此类
An Introduction to Database System
现多了一些记录。
后两种不可重复读有时也称为幻影现象（Phantom Row）
An Introduction to Database System
3. 读“脏”数据
读“脏”数据是指：
事务T1修改某一数据，并将其写回磁盘
事务T2读取同一数据后，T1由于某种原因被撤销
这时T1已修改过的数据恢复原值，T2读到的数据就与
保证数据库的一致性
An Introduction to Database System
并发控制概述（续）
并发操作带来数据的不一致性实例
[例1]飞机订票系统中的一个活动序列
① 甲售票点(甲事务)读出某航班的机票余额A，设A=16； ② 乙售票点(乙事务)读出同一航班的机票余额A，也为16； ③ 甲售票点卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回 数据库； ④ 乙售票点也卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写 回数据库
T1 ① R(A)=50 R(B)=100 求和=150 ② R(B)=100 T2
T1读取B=100进行运算
T2读取同一数据B，对其进
行修改后将B=200写回数据 库。
B←B*2
(B)=200
T1为了对读取值校对重读B，
B已为200，与第一次读取值 不一致
③ R(A)=50
R(B)=200
问题的产生（续）
事务的交叉并发执行方式
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
(3)同时并发方式（simultaneous concurrency）
多处理机系统中，每个处理机可以运行一个事务，
多个处理机可以同时运行多个事务，实现多个事务
真正的并行运行
数据库中的数据不一致
T2读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第十一章 并发控制
An Introduction to Database System
问题的产生
多用户数据库系统的存在允许多个用户同时使用 Nhomakorabea数据库系统
飞机定票数据库系统 银行数据库系统 特点：在同一时刻并发运行的事务数可达数百个
11.1 并发控制概述
11.2 封锁
11.3 活锁和死锁
11.4 并发调度的可串行性
11.5 两段锁协议
11.6 封锁的粒度 11.7 小结
An Introduction to Database System
11.1 并发控制概述
并发控制机制的任务
对并发操作进行正确调度
保证事务的隔离性
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
不可重复读包括三种情况： (1)事务T1读取某一数据后，事务T2对其做了修改， 当事务T1再次读该数据时，得到与前一次不同的 值
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不可重复读（续）
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
不同的多事务执行方式
(1)事务串行执行
每个时刻只有一个事务运行，其他事务
必须等到这个事务结束以后方能运行 不能充分利用系统资源，发挥数据库共 享资源的特点
事务的串行执行方式 T2 T1
T3
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问题的产生（续）
(2)交叉并发方式（Interleaved Concurrency）
在单处理机系统中，事务的并行执行是这些并行事务 的并行操作轮流交叉运行 单处理机系统中的并行事务并没有真正地并行运行， 但能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率
An Introduction to Database System
An Introduction to Database System
问题的产生（续）
事务并发执行带来的问题
会产生多个事务同时存取同一数据的情况 可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务一致性 和数据库的一致性
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第十一章 并发控制
An Introduction to Database System
并发控制概述（续）
并发操作带来的数据不一致性
丢失修改（Lost Update） 不可重复读（Non-repeatable Read） 读“脏”数据（Dirty Read）
记号
R(x):读数据x W(x):写数据x
T1的修改被T2覆盖了！
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结果明明卖出两张机票，数据库中机票余额只减少1
并发控制概述（续）
这种情况称为数据库的不一致性，是由并发操作引起的。
在并发操作情况下，对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随
机的。
若按上面的调度序列执行，甲事务的修改就被丢失。 原因：第4步中乙事务修改A并写回后覆盖了甲事务的修改
和=250 (验算不对)
不可重复读
An Introduction to Database System
不可重复读（续）
(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事
务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据 时，发现某些记录消失了 (3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务 T2插入了一些记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发
丢失修改（续）
T1
① R(A)=16
T2
②
③ A←A-1 W(A)=15W ④
R(A)=16
A←A-1 W(A)=15
丢失修改
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2. 不可重复读
不可重复读是指事务T1读取数据后，事务T2
执行更新操作，使T1无法再现前一次读取结果。
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1. 丢失修改
两个事务 T1 和 T2 读入同一数据并修改， T2 的提交
结果破坏了 T1 提交的结果，导致 T1 的修改被丢失。
上面飞机订票例子就属此类
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现多了一些记录。
后两种不可重复读有时也称为幻影现象（Phantom Row）
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3. 读“脏”数据
读“脏”数据是指：
事务T1修改某一数据，并将其写回磁盘
事务T2读取同一数据后，T1由于某种原因被撤销
这时T1已修改过的数据恢复原值，T2读到的数据就与
保证数据库的一致性
An Introduction to Database System
并发控制概述（续）
并发操作带来数据的不一致性实例
[例1]飞机订票系统中的一个活动序列
① 甲售票点(甲事务)读出某航班的机票余额A，设A=16； ② 乙售票点(乙事务)读出同一航班的机票余额A，也为16； ③ 甲售票点卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回 数据库； ④ 乙售票点也卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写 回数据库