1. 事务概念
1.1概念
事务是一系列的数据库操作，是数据库应用程序的基本逻辑单元。
事务使用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位
1.2定义事务语句
BEGIN TRANSACTION; #开始事务
COMMIT; #提交事务（将事务所有对数据库的更新写到磁盘上的物理数据库中）
ROLLBACK; #回滚事务（将事务所有对数据库已完成的操作全部撤销，会滚到事务开始时的状态）
1.3事务特性ACID
Atomicity原子性：事务的所有操作要不都做，要么都不做。
Consistency一致性：事务执行的结果是数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
Isolation隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰。
Durability持续性：事务一旦被提交，它对数据库数据的改变就应是永久性的。
1.4影响事务ACID特性的因素及相关处理技术
事务运行被终止（数据库恢复技术）
事务之间相互干扰（并发控制技术）
2.事务处理技术
数据库恢复技术和并发控制技术
3.数据库恢复技术
3.1概念
计算机系统的硬件故障、软件错误、误操作、恶意破坏，造成运行事务非正常中断，甚至破坏数据库，RDBMS使用恢复子系统把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（一致性状态）
3.2故障种类
3.2.1事务故障
影响
影响单个事务，不影响其他事务。
类型
程序可控回滚（ROLLBACK）-->UNDO（撤销）
事务执行故障（如运算溢出、并发死锁等）-->UNDO（撤销）
3.2.2系统故障
概念
某事件造成RDBS停止运转，需要重启RDBS。如操作系统故障、DBMS代码错误、系统断电等。
影响
影响所有事务，但不损坏数据库。
类型
已完成事务未写入磁盘-->REDO（重做）
未完成事务写入磁盘-->UNDO（撤销）
3.2.3介质故障
影响
数据库部分或全部损坏，数据丢失。如磁盘损坏。
3.2.4计算机病毒
影响
影响计算机整体系统
3.3恢复技术
3.3.1原理
建立冗余数据
3.3.2常用技术
数据转储+登记日志文件。
另：主从同步技术（即数据库镜像技术）
3.3.3数据转储
静态转储
在系统中无运行事务时进行转储操作
优点：得到一个数据一致性副本。
缺点：必须等待用户事务结束后才可进行，降低数据库可用性。
动态转储
在转储期间允许执行事务
优点：不影响用户事务执行
缺点：不能保证正确有效，转出过程中数据会随用户事务而改变，得到的不是一致性副本
海量转储
每次转储为全量转储
增量转储
每次只转储上一次转储后更新过的数据
3.3.4登记日志文件
概念
记录事务对数据库的更新操作的文件
原则
先写日志文件、后写数据库
登记的次序严格按照并发事务执行的时间次序
分类
以记录为单位的日志文件
日志记录：事务开始（BEGIN TRANSACTION）标记、事务的所有数据库更新操作、事务结束（COMMIT/ROLLBACK）标记。这三个每一个都是一种日志记录。
每个日志记录的内容：事务标识（标明是那个事务）、操作类型（插入/删除/修改）、操作对象（记录内部标识）、更新前的旧值（insert此项为空值）、更新后的新值（delete此项为空值）
以数据块为单位的日志文件
日志文件的内容：事务标识、更新前的数据块、更新后的数据块。
3.3.5恢复策略
事务故障
思想：恢复子系统利用日志文件UNDO该事务
步骤
反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作
对该事务的更新操作执行逆操作
继续反向扫描日志文件，找到其他更新操作，并作逆处理
重复上述步骤，直至事务开始标记
系统故障
思想：未完成事务写入数据库采用UNDO操作；已完成事务未写入数据库采用REDO操作。
步骤
找到故障发生前已经提交的事务（既有事务开始标记，也有事务结束标记中的COMMIT标记），将该事务放入重做队列（REDO-LIST）
找到故障发生时尚未完成的事务（只有事务开始标记，没有事务结束标记中的COMMIT标记），将该事务放入撤销队列（UNDO-LIST）
反向扫描日志文件，逆操作执行撤销事务
正向扫描日志文件，重做每个重做事务
介质故障
思想：重装数据库，重做已完成的事务
步骤
重装数据库，装入最新的转储副本（转储开始时刻的副本），恢复到最新的具有一致性状态的数据（对于动态转储的副本，还需采用与恢复系统故障相同的方法，进行UNDO+REDO方法，恢复数据一致性）
装入相应的日志文件副本（转储结束时刻的副本），重做已完成的事务（只做REDO-LIST里的事务即可）
3.3.6带有检查点的恢复技术
思想
在日志文件中增加一类新的记录：检查点记录，增加一个重新开始文件，使用恢复子系统来动态维护日志。
使用
恢复技术用于系统故障
概念
检查点记录内容
建立检查点时刻所有正在执行的事务清单
这些事务各自的最近一个日志记录的地址
重新开始文件记录内容
记录各个检查点记录在日志文件中的地址
动态维护日志文件
把当前日志缓冲区的所有日志记录写入磁盘的日志文件上
在日志文件中写入一个检查点记录
把当前数据缓冲区的所有数据记录写入磁盘的数据库中
把检查点记录在日志文件中的地址写入一个重新开始文件
通过检查点方法恢复的步骤
从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址，由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录
由该检查点记录得到此刻正在执行的事务清单ACTIVE-LIST，建立UNDO-LIST和REDO-LIST，并将ACTIVE-LIST中的事务放入UNDO-LIST
从检查点开始正向扫描日志文件，如果有新开始的事务（有BEGIN TRANSACTION标记），放入UNDO-LIST，如果有新提交的事务（有COMMIT标记），放入REDO-LIST，重复，直至日志文件结束
对UNDO-LIST中的每个事务反向执行UNDO操作，对REDO-LIST中每个事务正向执行REDO操作
3.3.7数据库镜像技术（主从同步技术）
概念
根据DBA的要求，自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上，每当主数据库更新时，DBMS自动把更新后的数据复制过去，由DBMS保证朱从数据库的一致性。