《数据库系统概论》第八章主要探讨了数据库的保护机制,特别是事务的并发控制和数据库的备份与恢复。本章内容对于理解数据库系统的稳定性和可靠性至关重要。
事务是数据库操作的基本单位,它包含了用户定义的一系列操作。事务具有四个核心特性,即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability),简称为ACID特性。原子性确保事务中的所有操作要么全部完成,要么全部不完成,不会出现部分执行的情况。一致性则保证事务执行前后数据库都处于一致性状态,即事务不会破坏数据的完整性。隔离性则是指多个事务在并发执行时,彼此不会相互干扰。持久性表示一旦事务提交,其对数据库的更改将是永久性的,即使系统出现故障,也能保持这些更改。
在SQL Server中,事务有两种模式:显式事务和隐式事务。显式事务通过BEGIN TRANSACTION、COMMIT TRANSACTION和ROLLBACK TRANSACTION语句明确地定义和管理事务的边界。而隐式事务则由SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON和OFF语句控制,系统会在需要时自动开始和结束事务。此外,还有一种自动事务模式,即每个成功的语句都会自动提交,而失败的语句则会触发回滚。
以银行转账为例,事务包括检查源账户余额、减去转账金额、验证目标账户的合法性以及增加目标账户金额等一系列操作。这些操作必须作为一个整体执行,以保证事务的原子性和一致性。如果在转账过程中出现错误,如源账户余额不足,整个事务会被回滚,以保持数据库的一致性。
在DBMS中,可以使用显式事务语句来控制一系列操作,如果所有操作成功,则提交事务,否则回滚事务。而在应用程序中,如Java,可以通过调用数据库连接对象的setAutoCommit(false)方法禁用自动提交,并使用commit()和rollback()方法手动管理事务的提交和回滚。
事务管理和并发控制是数据库系统中的关键组成部分,它们确保了数据的准确性和系统在多用户环境下的稳定性。同时,数据库的备份与恢复机制是另一道防线,旨在防止数据丢失并能从系统故障或人为错误中恢复。在实际应用中,对这些概念的深入理解和正确运用,是确保数据库系统高效、可靠运行的基础。