数据库管理系统教学课件.ppt

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1、第4章数据库管理系统4.1数据库管理系统结构4.2数据库管理系统的基本功能4.3事务4.4DBMS的进程结构4.5DBS的系统结构4.6数据目录4.7数据库物理组织4.1数据库管理系统的结构数据库管理系统(DBMS)是整个数据库系统的核心。DBMS最基本的功能是正确、可靠、安全地执行数据库语言。即DBMS可以看成是数据库语言的一个实现。与一般程序设计语言一样，DBMS也有编译和解释两种实现方式。图4-1：一个解释执行的RDBMS的层次结构4.2数据库管理系统的结构DBMS是一个有机的整体，应该用动态的观点看待DBMS各个功能模块

2、。一个应用程序或用户通过DBMS读取数据库中数据的过程如下所示：用户A向DBMS发出调用数据库数据的命令。如SELECT命令。命令中给出了一个关系名和查找条件。DBMS先对命令进行语法检查。通过后进行语义检查和用户存取权限检查。DBMS读取数据目录，检查是否存在该关系及相应的字段，该用户能否读取它们等。确认语义正确、存取权限合法后便决定执行该命令。否则拒绝执行，返回错误信息。DBMS执行查询优化（要依据数据目录中的信息），并把该命令转换成一串单记录的存取操作序列。DBMS执行存取操作序列（反复执行以下各步，直至结束）。DBMS首

3、先在缓冲区中查找记录，若找到满足条件的记录则转到10，否则转到6。4.1数据库管理系统的结构DBMS查看存储模式，决定从哪个文件，用什么方式读取哪个物理记录。DBMS根据6的结果，向操作系统发出读取记录的命令。操作系统执行读数据的有关操作。操作系统将数据从数据库的存储区送至系统缓冲区。DBMS根据查询命令和数据目录的内容导出用户所要读取的记录格式。DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到程序A的用户工作区。DBMS将执行状态信息，如成功读取或不成功的错误指示、例外状态信息等，返回给应用程序A。4.2数据库管理系统的基本功能数据库定义

4、模式、完整性、安全性…2.数据存取用户对数据的操作3.数据库运行管理事务管理、并发控制、死锁检测处理、安全性控制、存取控制4.数据组织、存储和管理数据目录、用户数据、访问路径管理5.数据库建立、维护6.其他4.3事务4.3.1事务的定义所谓事务(Transaction)是用户定义的一个操作序列，这些操作是一个不可分割的工作单位，即要么全做要么全不做,(allornothing)。事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没有显式地定义事务，则由DBMS按缺省规定自动划分事务。在SQL语言中，定义事务的语句有三条：BEGINTR

5、ANSACTIONCOMMITROLLBACK4.3事务4.3.1事务的定义(续)事务通常是以BEGINTRANSACTION开始，以COMMIT或ROLLBACK结束。COMMIT表示提交，即提交事务的所有操作。具体地说就是将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中去，事务正常结束。ROLLBACK表示回滚，即在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继续执行，系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤消，滚回到事务开始时的状态。这里的操作指对数据库的更新操作。4.3事务BEGINTRANSACTION读账户甲

6、的余额BALANCE；BALANCE＝BALANCE-AMOUNT；（AMOUNT为转帐金额）IF(BALANCE<0)THEN{打印’金额不足，不能转账’；ROLLBACK;(撤销该事务)}ELSE写回BALANCE;{读帐户乙的余额BALANCE1;BALANCE1＝BALANCE1+AMOUNT;写回BALANCE1;COMMIT;}4.3事务4.3.2事务的性质事务具有四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。这个四个特性也简称

7、为ACID特性。1．原子性事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。2．一致性事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。因此当数据库只包含成功事务提交的结果时，就说数据库处于一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤消，滚回到事务开始时的一致状态。4.3事务4.3.2事务的性质(续)3．隔离性一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互

8、相干扰。4．持久性指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。影响事务ACID特性的因素：多事务并发时，不同事务操作交叉执行事务在运行过程中被强行中止4.4DBMS的进程结构应用程序通过DBMS