深入浅出-数据库表原子性-数据库表原子性详解 (深入浅出数据分析)

深入浅出：数据库表原子性详解

数据库是计算机系统中非常重要的一部分，用于存储数据和提供数据操作接口。在实现数据存储和操作的过程中，数据库引擎需要考虑多种因素，其中最基本的就是表的原子性。表的原子性指的是一个操作必须要么全部完成，要么全部不完成，不能有中间状态。本文将深入浅出地介绍数据库表的原子性，为读者带来全面的理解。

1. 表的原子性的定义

在数据库系统的实现中，表的原子性是非常重要的一个概念。表的原子性指的是一个操作要么全部完成，要么全部不完成，不能半途而废。这并不是一个简单的问题，因为数据库表可能存在多个关联的数据对象，一个操作可能会影响到多个关联对象。在处理这些关联对象时，要保证每个关联对象要么同时完成操作，要么同时不完成操作，这就是表的原子性。

2. 对表的原子性的要求

在数据库系统中，对表的原子性有一些具体的要求。对于一个操作，无论是否成功，它所引起的影响必须是可见的。对于一个操作，无论是否成功，它所强制的约束必须继续生效。此外，对于一个操作，如果它无法执行，则它不应该有任何影响。

3. 实现表的原子性的方式

为了实现表的原子性，数据库引擎需要采用一些技术手段。其中最常用的技术是事务。事务是一组操作的，可以保证这组操作是原子性的，要么全部完成，要么全部不完成。在事务的实现过程中，数据库引擎需要考虑以下几个问题：

（1）事务的隔离性

事务的隔离性是指在执行一个事务时，它与其他事务之间是完全独立的，即它不会受到其他事务的干扰，也不会对其他事务造成干扰。隔离性通常是通过加锁的方式来实现的。

（2）事务的持久性

事务的持久性是指在一个事务完成之后，它所做的修改必须永久地保存在数据库中，即使系统崩溃也不会丢失。

（3）事务的原子性

事务的原子性是指一个事务所执行的一组操作要么全部完成，要么全部不完成。如果一个事务只完成了其中的一部分操作，那么这个事务应该回滚到最初状态。

4. 表的原子性的应用

表的原子性在数据库系统中有着广泛的应用。例如，在转账操作中，应该保证如果从一个账户扣款成功，那么另一个账户必须收到相应的转账。如果只完成扣款这一部分操作，而没有完成转账这一部分操作，那么该操作必须回滚，以保证表的原子性。

此外，在汽车租赁系统的实现中，如果一个客户租赁了一辆汽车，那么该操作应该保证要么全部完成，要么全部不完成。如果只完成了租赁部分的操作，而没有完成支付费用这一部分操作，那么系统必须回滚该操作，以保证数据的完整性。

表的原子性是数据库系统实现的核心问题之一，也是保证数据一致性和完整性的重要手段之一。在实现表的原子性时，我们需要使用事务技术，并需要考虑事务的隔离性、持久性和原子性。只有在保证表的原子性的前提下，我们才能有效地保护数据的安全性和完整性。

相关问题拓展阅读：

一个关系表的行称为

一个关系表的行称为：元组。

补充资料：

元组（tuple）是关系数据库中的基本概念，关系是一张表，表中的每行（即数据库中的每条记录）就是一个元组，每列就是一个属性。 在二维表里，元组也称友早为行。

笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，好闷雀…，dn），叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组。当关系是一张表，二维表中的行表中的每行(即数据库中的每条记录)就是一个元组，每列就是一个属性。在二维表里，元组也称为记录。

关系表应具备的特点：

（1）每张关系表主题明确，只包含与主题相关的字段。

（2）关系表中一般不包括可以从表中数据项计算出来的字段。

（3）一个关系表中不允许有相同的字段名。

（4）一个关系表罩巧中不允许有2条完全相同的记录。

扩展资料：

基本表的性质：

基本表与中间表、临时表不同，因为它具有如下四个特性：

（1）原子性。基本表中的字段是不可再分解的。

（2）原始性。基本表中的记录是原始数据（基础数据）的记录。

（3）演绎性。由基本表与代码表中的数据，可以派生出所有的输出数据。

（4）稳定性。基本表的结构是相对稳定的，表中的记录是要长期保存的。

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mysql 和innodb的区别

MySQL数据库有多种存储引擎：比如：MyISAM、InnoDB、MERGE、MEMORY(HEAP)、BDB(BerkeleyDB)、EXAMPLE、FEDERATED、ARCHIVE、CSV、BLACKHOLE等等，最常见的也就是MyISAM和InnoDB了，下面主要讲解下MyISAM和InnoDB两种mysql数据库存储引擎的区别。 MyISAM引擎是一种非事务性的引擎，提供高速存储和检索，以及全文搜索能力，适合数据仓库等查询频繁的应用。 MyISAM中，一个table实际保存为三个文件，存储表定义，存储数据,存储索引。 MyISAM在所有MySQL配置里被支持，它是默认的存储引擎，除非你配置MySQL默认使用另外一个引擎。 MySQL服务器中的其他非事务性存储引擎（如MyISAM）遵从不同的数据完整性范例，称之为“原子操作”。 按照事务术语，MyISAM表总能高效地工作在AUTOCOMMIT=1模式下。 原子操作通常能提供可比较的完整性以及更好的性能。 与经过优化调整的最快的事务性表相比，它的速度快3～5倍。 由于MySQL服务器支持两种范例，因而你能决定是否利用原子操作的速度更好地服务于你的应用程序，或使用事务特性。 该选择可按表进行。 InnoDB则是一种支持事务的引擎。 给MySQL提供了具有提交，回滚和崩溃恢复能力的事务安全（ACID兼容）存储引擎。 所以的数据存储在一个或者多个数据文件中，支持类似于oracle的锁机制。 一般在OLTP应用中使用较广泛。 如果没有指定InnoDB配置选项，MySQL将在MySQL数据目录下创建一个名为ibdata1的自动扩展数据文件，以及两个名为ib_logfile0和ib_logfile1的日志文件。 InnoDB锁定在行级并且也在SELECT语句提供一个Oracle风格一致的非锁定读。 这些特色增加了多用户部署和性能。 没有在InnoDB中扩大锁定的需要，因为在InnoDB中行级锁定适合非常小的空间。 InnoDB也支持FOREIGN KEY强制。 在SQL查询中，你可以自由地将InnoDB类型的表与其它MySQL的表的类型混合起来，甚至在同一个查询中也可以混合。 InnoDB是为处理巨大数据量时的最大性能设计。 它的CPU效率可能是任何其它基于磁盘的关系数据库引擎所不能匹敌的。 InnoDB存储引擎被完全与MySQL服务器整合，InnoDB存储引擎为在主内存中缓存数据和索引而维持它自己的缓冲池。 InnoDB存储它的表＆索引在一个表空间中，表空间可以包含数个文件。 InnoDB表可以是任何尺寸，即使在文件尺寸被限制为2GB的操作系统上。 InnoDB也默认被包括在所有MySQL 5.1二进制分发版里。

数据库原理及应用试题

1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.C 8.D 9.C 10.A11.A 12.A 13.A --不太确定 14.B 15.C 16.A 17.B 18.A 19.D 20.C1.试述事务的概念及事务的四个特性。 答：事务是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。 事务具有四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability）。 这个四个特性也简称为ACID特性。 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。 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。 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相干扰。 持续性：持续性也称永久性（Permanence），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。 2.为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性，请列举一例说明之。 答：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。 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，这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库，这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是不一致的状态。 例如某工厂的库存管理系统中，要把数量为Q的某种零件从仓库1移到仓库2存放。 则可以定义一个事务T，T包括两个操作；Q1=Q1-Q，Q2=Q2+Q。 如果T非正常终止时只做了第一个操作，则数据库就处于不一致性状态，库存量无缘无故少了Q。 3.数据库中为什么要有恢复子系统？它的功能是什么？答：因为计算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏是不可避免的，这些故障轻则造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，重则破坏数据库，使数据库中全部或部分数据丢失，因此必须要有恢复子系统。 恢复子系统的功能是：把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为一致状态或完整状态）。 4．数据库运行中可能产生的故障有哪几类？哪些故障影响事务的正常执行？哪些故障破坏数据库数据？答：数据库系统中可能发生各种各样的故障，大致可以分以下几类：（1）事务内部的故障；（2）系统故障；（3）介质故障；（4）计算机病毒。 事务故障、系统故障和介质故障影响事务的正常执行；介质故障和计算机病毒破坏数据库数据。 5．据库恢复的基本技术有哪些？答：数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术。 当系统运行过程中发生故障，利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。 6. 数据库转储的意义是什么？ 试比较各种数据转储方法。 答：数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。 所谓转储即DBA定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。 当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入，将数据库恢复到转储时的状态。 静态转储：在系统中无运行事务时进行的转储操作。 静态转储简单，但必须等待正运行的用户事务结束才能进行。 同样，新的事务必须等待转储结束才能执行。 显然，这会降低数据库的可用性。 动态转储：指转储期间允许对数据库进行存取或修改。 动态转储可克服静态转储的缺点，它不用等待正在运行的用户事务结束，也不会影响新事务的运行。 但是，转储结束时后援副本上的数据并不能保证正确有效。 因为转储期间运行的事务可能修改了某些数据，使得后援副本上的数据不是数据库的一致版本。 为此，必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来，建立日志文件（log file）。 这样，后援副本加上日志文件就能得到数据库某一时刻的正确状态。 转储还可以分为海量转储和增量转储两种方式。 海量转储是指每次转储全部数据库。 增量转储则指每次只转储上一次转储后更新过的数据。 从恢复角度看，使用海量转储得到的后备副本进行恢复一般说来更简单些。 但如果数据库很大，事务处理又十分频繁，则增量转储方式更实用更有效。 7. 什么是日志文件？为什么要设立日志文件？答：（1）日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。 （2）设立日志文件的目的是： 进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复。 8. 登记日志文件时为什么必须先写日志文件，后写数据库？答：把对数据的修改写到数据库中和把表示这个修改的日志记录写到日志文件中是两个不同的操作。 有可能在这两个操作之间发生故障，即这两个写操作只完成了一个。 如果先写了数据库修改，而在运行记录中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改了。 如果先写日志，但没有修改数据库，在恢复时只不过是多执行一次UNDO操作，并不会影响数据库的正确性。 所以一定要先写日志文件，即首先把日志记录写到日志文件中，然后写数据库的修改。 9. 针对不同的故障，试给出恢复的策略和方法。 （即如何进行事务故障的恢复？系统故障的恢复？介质故障恢复？）答：事务故障的恢复：事务故障的恢复是由DBMS自动完成的，对用户是透明的。 DBMS执行恢复步骤是：（1）反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作。 （2）对该事务的更新操作执行逆操作。 即将日志记录中“更新前的值”写入数据库。 （3）继续反向扫描日志文件，做同样处理。 （4）如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，该事务故障的恢复就完成了。 答：系统故障的恢复：系统故障可能会造成数据库处于不一致状态：一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库；二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区，没来得及写入数据库。 因此恢复操作就是要撤销(UNDO)故障发生时未完成的事务，重做(REDO)已完成的事务。 系统的恢复步骤是：（1）正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务队列（REDO队列）和未完成的事务队列（UNDO队列）。 （2）对撤销队列中的各个事务进行UNDO处理。 进行UNDO处理的方法是，反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作，即将日志记录中“更新前的值”（Before Image）写入数据库。 （3）对重做队列中的各个事务进行REDO处理。 进行REDO处理的方法是：正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作。 即将日志记录中“更新后的值”（After Image）写入数据库。 *解析：在第（1）步中如何找出REDO队列和UNDO队列？请大家思考一下。 下面给出一个算法：1） 建立两个事务队列:· UNDO-LIST: 需要执行undo操作的事务集合；· REDO-LIST: 需要执行redo操作的事务集合；两个事务队列初始均为空。 2） 从日志文件头开始，正向扫描日志文件· 如有新开始（遇到Begin Transaction）的事务Ti，把Ti暂时放入UNDO-LIST队列；· 如有提交的事务（遇到End Transaction）Tj，把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列；直到日志文件结束答：介质故障的恢复：介质故障是最严重的一种故障。 恢复方法是重装数据库，然后重做已完成的事务。 具体过程是：（1）DBA装入最新的数据库后备副本（离故障发生时刻最近的转储副本），使数据库恢复到转储时的一致性状态。 （2）DBA装入转储结束时刻的日志文件副本（3）DBA启动系统恢复命令，由DBMS完成恢复功能，即重做已完成的事务。 *解析1）我们假定采用的是静态转储，因此第（1）步装入数据库后备副本便可以了。 2）如果采用的是静动态转储，第（1）步装入数据库后备副本还不够，还需同时装入转储开始时刻的日志文件副本，经过处理后才能得到正确的数据库后备副本。 3）第（2）步重做已完成的事务的算法是：a. 正向扫描日志文件，找出故障发生前已提交的事务的标识，将其记入重做队列b. 再一次正向扫描日志文件，对重做队列中的所有事务进行重做处理。 即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。 10. 具有检查点的恢复技术有什么优点？答：利用日志技术进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜索日志，确定哪些事务需要REDO，哪些事务需要UNDO。 一般来说，需要检查所有日志记录。 这样做有两个问题：一是搜索整个日志将耗费大量的时间。 二是很多需要REDO处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到数据库中了，恢复子系统又重新执行了这些操作，浪费了大量时间。 检查点技术就是为了解决这些问题。 11. 试述使用检查点方法进行恢复的步骤。 答：① 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。 ② 由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST。 这里建立两个事务队列:· UNDO-LIST: 需要执行undo操作的事务集合；· REDO-LIST: 需要执行redo操作的事务集合；把ACTIVE-LIST暂时放入UNDO-LIST队列，REDO队列暂为空。 ③ 从检查点开始正向扫描日志文件· 如有新开始的事务Ti，把Ti暂时放入UNDO-LIST队列；· 如有提交的事务Tj，把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列，直到日志文件结束；④ 对UNDO-LIST中的每个事务执行UNDO操作, 对REDO-LIST中的每个事务执行REDO操作。 12. 什么是数据库镜像？它有什么用途？答：数据库镜像即根据DBA的要求，自动把整个数据库或者其中的部分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，即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。 数据库镜像的用途有：一是用于数据库恢复。 当出现介质故障时，可由镜像磁盘继续提供使用，同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复，不需要关闭系统和重装数据库副本。 二是提高数据库的可用性。 在没有出现故障时，当一个用户对某个数据加排它锁进行修改时，其他用户可以读镜像数据库上的数据，而不必等待该用户释放锁。

数据库表如何实现？

创建表用Create Table 命令创建表语法：　Create Table tabl_name　({}column_name As computed_column_expression　}}[,...n]　)　[On {fiegroup | Default}]　[Textimage_On {fiegroup | Default}]例子：Create Table students　(number int not null,name varchar(10) not null,sex char(2) null,birthday datetime null,hometown varchar(30) null,telphone_no varchar(12) null,address varchar(30) null,others varchar(50) null　)在这个表中number表示学生代号，数据类型为int，不允许为空；name表示学生姓名，数据类型为varchar，长度为10，不允许为空；sex表示学生的性别，数据类型为char，长度为2，允许为空；birthday表示学生的出生日期，数据类型为datetime，允许为空；hometown表示学生的籍贯，数据类型为varchar，长度为30，允许为空；telephone_no表示学生的联系电脑，数据类型为varchar，长度为12，允许为空；address表示学生的住址，数据类型为varchar，长度为30，允许为空；others表示学生的备注信息，长度为50，允许为空。