数据库系统原理(英文)-16-DBS事务管理例题-v2-202012061

【数据库事务管理】\n\n在数据库系统中，事务管理是确保数据一致性、并发控制和恢复机制的关键组成部分。本文将探讨一个并发事务的例子，以及如何分析其调度特性。\n\n我们关注并发事务T1、T2、T3和T4在日程S中的行为。这些事务对两个关系表Student和Grade进行并发访问。表Student包含学生信息（stuID, stuName, age, height），而表Grade存储学生的课程成绩（stuID, cosID, grade）。\n\n(1) 前驱图的构建是并发控制的重要步骤，用于识别事务之间的依赖关系。在这个例子中，前驱图展示了事务之间的冲突。T1更新了Student表中stuID为10的记录，T2接着读取这个记录，形成T1->T2的冲突边。类似地，分析其他事务，我们可以构建完整的前驱图。\n\n(2) 一个日程是可串行化的，如果它可以被重新安排成一个序列，使得每个事务的操作顺序与在单独执行时的行为一致。在这个日程S中，前驱图没有环路，表明不存在循环依赖，因此它是可串行化的。为了证明这一点，可以提供一个等价的串行日程，例如：T1, T2, T3, T4。\n\n(3) 可恢复调度是指即使在事务回滚的情况下，数据库仍能保持一致性。然而，S不是一个可恢复的日程。原因在于T2在T1更新Student表后读取了该表的记录，但T2先提交了事务。如果T1在T2提交后回滚，T2读取的信息将不再有效，导致不一致。\n\n(4) 无级联回滚调度是指在事务回滚时，不需要回滚其他事务的操作。因为S不是可恢复的，所以它也不是无级联回滚调度。具体来说，T2读取了未被T1提交的修改，这意味着如果T1回滚，T2的读取操作将不能随之回滚，违反了无级联回滚调度的定义。\n\n另一个例子中，涉及T1、T2、T3和T4对University数据库的并发访问。同样，我们需要分析前驱图、可串行化、可恢复性和无级联性。T1更新Instructor的salary，T2更新Student的age，T3更新Course的credit，而T4更新Department的budget。根据给定的事务操作，我们可以继续构建前驱图，并检查这些属性。\n\n理解并发事务的调度性质对于设计和实现有效的数据库管理系统至关重要。可串行化保证了事务的逻辑一致性，而可恢复性和无级联性则确保了在系统故障或事务回滚时的数据完整性。在实际的数据库环境中，DBMS通常会采用两阶段锁协议、多版本并发控制（MVCC）或其他策略来处理这些问题，以确保系统的高效和稳定。