数据库操作是现代应用中不可或缺的一部分，它帮助应用程序存储和检索数据，以支持业务逻辑的实现。但是，数据库操作不是每次都能成功地执行，例如网络中断，硬件故障等原因可能导致操作中断或失败。因此，一些数据库操作需要确保其原子性，即要么全部成功执行，要么全部失败回滚，以保持数据的一致性。本篇文章将讨论数据库操作中的原子性是如何保证的。
1. 原子性的定义
在数据库术语中，”原子性”是指一个事务的操作是作为一个单独、原子的单位来执行的。一个完全执行的事务是数据库中一致性的基本起点。如果事务不能完全执行，那么任何执行的部分都会被回滚，以保持数据的一致性。
2. 事务的定义
一个事务是一组数据库操作，它们一起作为一个单独的原子性单位执行。一个事务必须满足ACID属性，其中ACID表示原子性、一致性，隔离性和持久性。隔离性是指一个事务对于其他事务的影响不可见。持久性是指所有已提交的事务对于系统和数据都是永久的。
3. 原子性的保证
保证原子性的方法有很多，下面我们将介绍一些常见的方法。
3.1 数据库日志
数据库日志是一种记录数据库修改信息的机制，它为数据库操作提供了一个追踪和还原操作的方法。在一个事务中，每一个修改都被日志记录，并且在提交事务之前，所有的修改都被写入磁盘。
3.2 事务锁
事务锁是一种在数据行上设置锁的机制，以确保事务的原子性。在数据库操作时，如果一行已被锁定，其他事务尝试修改该行时将失败，直到锁被释放。
3.3 回滚日志
回滚日志是一种记录所有修改的信息，用于在事务回滚或系统故障时还原原始数据的机制。如果事务失败，修改的数据将会被还原到事务开始前的状态。
3.4 保存点
保存点是在事务执行中设置的点，以便在部分执行时将事务还原到该点的机制。保存点可以防止在故障发生时所有操作回滚，只恢复事务执行前的部分操作。
在数据库操作中，保证原子性是数据一致性的基本保证。数种不同的机制都可以用于保证事务的原子性，包括数据库日志，事务锁，回滚日志和保存点。这些机制可以追踪和还原修改，防止操作中断或失败，确保事务成功执行。在应用程序开发中，理解数据库操作的原子性保证机制是非常重要的。
相关问题拓展阅读：
ACID分别是指什么
事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元，事务具有以下4个属性，通常简称为事务的ACID属性。
ACID是Atomic（原子性）
Consistency（一致性）
Isolation（隔离性）
Durability（持久性）的英文缩写。
Atomic（原子性）：指整个数据库事务是不可分割的工作单位。只有使据库中所有的操作执行成功，才算整个事务成功；事务中任何一个SQL语句执行失败，那么已经执行成功的SQL语句也必须撤销，数据库状态应该退回到执行事务前的状态。
Consistency（一致性）：指数据库事务不能破坏关系数据的完整性以及业务逻辑上的一致性。例如对银行转帐事务，不管事务成功还是失败，应该保肢如证事务结束后ACCOUNTS表中Tom和Jack的存款总额为2023元。
Isolation（隔离性）：指的是在并发环境中，当不同的事务同时操纵相同的数据时，每个事务都有各如和自的完整数据空间。
Durability（持久性）：指的是只要事务成功结束，它对数据库所做的更新就历橡启必须永久保存下来。即使发生系统崩溃，重新启动数据库系统后，数据库还能恢复到事务成功结束时的状态。
SQLite数据库的事务操作满足原子性、一致性、隔离性、持久性。
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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。
下列软件中属于应用软件的是( ) A. 操作系统 B. 编译程序 C. 数据库管理系统 D. 财务管理系统
选D、财务管理系统。 A、操作系统 B、编译程序 C、数据库管理系统三个选项都是指系统软件。 系统软件为计算机使用提供最基本的功能，使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。 扩展资料：应用软件的用途分类：1、办公室软件：文书试算表程式投影片报告数学程式创建编辑器绘图程式基础数据库档案管理系统文本编辑器。 2、互联网软件：即时通讯软件电子邮件客户端网页浏览器客户端下载工具。 3、商务软件：会计软件企业工作流程分析客户关系管理Backoffice企业资源规划供应链管理产品生命周期管理4、分析软件：计算机代数系统统计软件数字计算计算机辅助工程设计5、多媒体软件：媒体播放器图像编辑软件音讯编辑软件视讯编辑软件计算机辅助设计计算机游戏桌面排版参考资料来源：网络百科-软件参考资料来源：网络百科-应用软件
mysql数据库性能测试
我理解的是你希望了解mysql性能测试的方法：其实常用的一般：选取最适用的字段属性MySQL可以很好的支持大数据量的存取，但是一般说来，数据库中的表越小，在它上面执行的查询也就会越快。
因此，在创建表的时候，为了获得更好的性能，我们可以将表中字段的宽度设得尽可能小。
例如，在定义邮政编码这个字段时，如果将其设置为CHAR(255),显然给数据库增加了不必要的空间，甚至使用VARCHAR这种类型也是多余的，因为CHAR(6)就可以很好的完成任务了。
同样的，如果可以的话，我们应该使用MEDIUMINT而不是BIGIN来定义整型字段。
另外一个提高效率的方法是在可能的情况下，应该尽量把字段设置为NOT NULL，这样在将来执行查询的时候，数据库不用去比较NULL值。
对于某些文本字段，例如“省份”或者“性别”，我们可以将它们定义为ENUM类型。
因为在MySQL中，ENUM类型被当作数值型数据来处理，而数值型数据被处理起来的速度要比文本类型快得多。
这样，我们又可以提高数据库的性能。
2、使用连接（JOIN）来代替子查询(Sub-Queries)MySQL从4.1开始支持SQL的子查询。
这个技术可以使用SELECT语句来创建一个单列的查询结果，然后把这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。
例如，我们要将客户基本信息表中没有任何订单的客户删除掉，就可以利用子查询先从销售信息表中将所有发出订单的客户ID取出来，然后将结果传递给主查询，如下所示：DELETE FROM customerinfo WHERE CustomerID NOT in (SELECT CustomerID FROM salesinfo )使用子查询可以一次性的完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL操作，同时也可以避免事务或者表锁死，并且写起来也很容易。
但是，有些情况下，子查询可以被更有效率的连接（JOIN）.. 替代。
例如，假设我们要将所有没有订单记录的用户取出来，可以用下面这个查询完成：SELECT * FROM customerinfo WHERE CustomerID NOT in (SELECT CustomerID FROM salesinfo )如果使用连接（JOIN）.. 来完成这个查询工作，速度将会快很多。
尤其是当salesinfo表中对CustomerID建有索引的话，性能将会更好，查询如下：SELECT * FROM customerinfo LEFT JOIN salesinfoON =salesinfo. CustomerID WHERE IS NULL连接（JOIN）.. 之所以更有效率一些，是因为 MySQL不需要在内存中创建临时表来完成这个逻辑上的需要两个步骤的查询工作。
3、使用联合(UNION)来代替手动创建的临时表MySQL 从 4.0 的版本开始支持 UNION 查询，它可以把需要使用临时表的两条或更多的 SELECT 查询合并的一个查询中。
在客户端的查询会话结束的时候，临时表会被自动删除，从而保证数据库整齐、高效。
使用 UNION 来创建查询的时候，我们只需要用 UNION作为关键字把多个 SELECT 语句连接起来就可以了，要注意的是所有 SELECT 语句中的字段数目要想同。
下面的例子就演示了一个使用 UNION的查询。
SELECT Name, Phone FROM client UNION SELECT Name, BirthDate FROM authorUNIONSELECT Name, Supplier FROM product4、事务尽管我们可以使用子查询（Sub-Queries）、连接（JOIN）和联合（UNION）来创建各种各样的查询，但不是所有的数据库操作都可以只用一条或少数几条SQL语句就可以完成的。
更多的时候是需要用到一系列的语句来完成某种工作。
但是在这种情况下，当这个语句块中的某一条语句运行出错的时候，整个语句块的操作就会变得不确定起来。
设想一下，要把某个数据同时插入两个相关联的表中，可能会出现这样的情况：第一个表中成功更新后，数据库突然出现意外状况，造成第二个表中的操作没有完成，这样，就会造成数据的不完整，甚至会破坏数据库中的数据。
要避免这种情况，就应该使用事务，它的作用是：要么语句块中每条语句都操作成功，要么都失败。
换句话说，就是可以保持数据库中数据的一致性和完整性。
事物以BEGIN 关键字开始，COMMIT关键字结束。
在这之间的一条SQL操作失败，那么，ROLLBACK命令就可以把数据库恢复到BEGIN开始之前的状态。
BEGIN;INSERT INTO salesinfo SET CustomerID=14;UPDATE inventory SET Quantity=11WHERE item=book;COMMIT;事务的另一个重要作用是当多个用户同时使用相同的数据源时，它可以利用锁定数据库的方法来为用户提供一种安全的访问方式，这样可以保证用户的操作不被其它的用户所干扰。
5、锁定表尽管事务是维护数据库完整性的一个非常好的方法，但却因为它的独占性，有时会影响数据库的性能，尤其是在很大的应用系统中。
由于在事务执行的过程中，数据库将会被锁定，因此其它的用户请求只能暂时等待直到该事务结束。
如果一个数据库系统只有少数几个用户来使用，事务造成的影响不会成为一个太大的问题；但假设有成千上万的用户同时访问一个数据库系统，例如访问一个电子商务网站，就会产生比较严重的响应延迟。
其实，有些情况下我们可以通过锁定表的方法来获得更好的性能。
下面的例子就用锁定表的方法来完成前面一个例子中事务的功能。
LOCK TABLE inventory WRITESELECT Quantity FROM inventoryWHEREItem=book; inventory SET Quantity=11WHEREItem=book;UNLOCK TABLES这里，我们用一个 SELECT 语句取出初始数据，通过一些计算，用 UPDATE 语句将新值更新到表中。
包含有 WRITE 关键字的 LOCK TABLE 语句可以保证在 UNLOCK TABLES 命令被执行之前，不会有其它的访问来对 inventory 进行插入、更新或者删除的操作。
6、使用外键锁定表的方法可以维护数据的完整性，但是它却不能保证数据的关联性。
这个时候我们就可以使用外键。
例如，外键可以保证每一条销售记录都指向某一个存在的客户。
在这里，外键可以把customerinfo 表中的CustomerID映射到salesinfo表中CustomerID，任何一条没有合法CustomerID的记录都不会被更新或插入到salesinfo中。
CREATE TABLE customerinfo( CustomerID INT NOT NULL , PRIMARY KEY ( CustomerID )) TYPE = INNODB;CREATE TABLE salesinfo( SalesID INT NOT NULL, CustomerID INT NOT NULL, PRIMARY KEY(CustomerID, SalesID), FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES customerinfo (CustomerID) ON DELETECASCADE) TYPE = INNODB;注意例子中的参数“ON DELETE CASCADE”。
该参数保证当 customerinfo 表中的一条客户记录被删除的时候，salesinfo 表中所有与该客户相关的记录也会被自动删除。
如果要在 MySQL 中使用外键，一定要记住在创建表的时候将表的类型定义为事务安全表 InnoDB类型。
该类型不是 MySQL 表的默认类型。
定义的方法是在 CREATE TABLE 语句中加上 TYPE=INNODB。
如例中所示。
7、使用索引索引是提高数据库性能的常用方法，它可以令数据库服务器以比没有索引快得多的速度检索特定的行，尤其是在查询语句当中包含有MAX(), MIN()和ORDERBY这些命令的时候，性能提高更为明显。
那该对哪些字段建立索引呢？一般说来，索引应建立在那些将用于JOIN, WHERE判断和ORDER BY排序的字段上。
尽量不要对数据库中某个含有大量重复的值的字段建立索引。
对于一个ENUM类型的字段来说，出现大量重复值是很有可能的情况，例如customerinfo中的“province”.. 字段，在这样的字段上建立索引将不会有什么帮助；相反，还有可能降低数据库的性能。
我们在创建表的时候可以同时创建合适的索引，也可以使用ALTER TABLE或CREATE INDEX在以后创建索引。
此外，MySQL从版本3.23.23开始支持全文索引和搜索。
全文索引在MySQL 中是一个FULLTEXT类型索引，但仅能用于MyISAM 类型的表。
对于一个大的数据库，将数据装载到一个没有FULLTEXT索引的表中，然后再使用ALTER TABLE或CREATE INDEX创建索引，将是非常快的。
但如果将数据装载到一个已经有FULLTEXT索引的表中，执行过程将会非常慢。
8、优化的查询语句绝大多数情况下，使用索引可以提高查询的速度，但如果SQL语句使用不恰当的话，索引将无法发挥它应有的作用。
下面是应该注意的几个方面。
首先，最好是在相同类型的字段间进行比较的操作。
在MySQL 3.23版之前，这甚至是一个必须的条件。
例如不能将一个建有索引的INT字段和BIGINT字段进行比较；但是作为特殊的情况，在CHAR类型的字段和VARCHAR类型字段的字段大小相同的时候，可以将它们进行比较。
其次，在建有索引的字段上尽量不要使用函数进行操作。
例如，在一个DATE类型的字段上使用YEAE()函数时，将会使索引不能发挥应有的作用。
所以，下面的两个查询虽然返回的结果一样，但后者要比前者快得多。
SELECT * FROM order WHERE YEAR(OrderDate)<2001;SELECT * FROM order WHERE OrderDate<2001-01-01;同样的情形也会发生在对数值型字段进行计算的时候：SELECT * FROM inventory WHERE Amount/7<24;SELECT * FROM inventory WHERE Amount<24*7;上面的两个查询也是返回相同的结果，但后面的查询将比前面的一个快很多。
第三，在搜索字符型字段时，我们有时会使用 LIKE 关键字和通配符，这种做法虽然简单，但却也是以牺牲系统性能为代价的。
例如下面的查询将会比较表中的每一条记录。
SELECT * FROM booksWHERE name like MySQL%但是如果换用下面的查询，返回的结果一样，但速度就要快上很多：SELECT * FROM booksWHERE name>=MySQLand name
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