10141207-何伟_教学设计新部编版方案

1、精品教学教案设计| Excellent teaching plan教师学科教案20 -20学年度第一学期任教学科:任教年级:任教老师:xx市实验学校精品教学教案设计| Excellent teaching plan数据库一一事务和并发控制教学设计方案姓名 何伟 学号10141207 班级10计2Z一、教学内容分析事务与并发控制属于数据库保护的知识范畴，数据库保护同时还包括安全管 理、数据库备份与恢复等部分。事务是数据库中一系列的操作， 这些操作是一个 完整的执行单元，它是保证数据一致性的基本手段。数据库是一个多用户的共享 资源，因此当多个用户同时操作相同的数据时，如何保证数据的正确性，是并发控

2、制要解决的问题。数据库中的数据是共享的资源，因此，允许多个用户同时访 问相同的数据。当多个用户同时增、删、改相同的数据时，如果不采取任何措施， 则会造成数据异常。事务就是为防止这种情况发生而产生的概念。二、学习者分析数据库的并发控制，并发控制带来的三类问题：（1）丢失更新的问题（2） 不一致分析问题（3） “脏数据”的读出。（在数据库技术中，未提交的随后又被 撤消的数据为“脏数据”。）设丁1, T2, T3是如下三个事务，其中R为数据库中 某个数据项，设R的初值为0.T1: R: =R+5 T2: R: =R*3 T3: R =*允许三个 事务并行执行，试列出所有可能的正确结果。采用什么手段，

3、可以解决并行调度 的不一致问题？以上三类问题结合多事务的并行操作进行理解。采用封锁，可以解决并行调度的不一致问题。为解决并发控制带来的问题，通常要采用封锁（locking ）技术，常用的封锁有：排它型封锁（X封锁）和共享型封锁（S封锁） 两种。三、教学目标1 .知识与能力掌握事务的基本概念和事务处理模型， 并且掌握并发控制，从而引发并发操 作所带来的数据不一致的四种情况，包括：丢失数据修改、读“脏”数据、不可 重复读和产生“幽灵”数据。并且掌握并发控制措施（共享锁和排他锁） 。还有 了解封锁协议。了解掌握并发控制引起活锁和死锁问题。2 .过程与方法先将理论知识灌输到同学们脑中，让同学们知道并发

4、控制和引发的活锁和死 锁问题；从而知道并发控制的措施。3 .情感态度与价值观了解数据库原理与应用中的事务和并发控制， 喜欢上数据库原理与应用这门 应用性很强的课程。通过本书的学习能够具备一般的数据库分析与设计能力。重、重点难点及处理重点：1、事务的特征2、并发操作所带来的数据不一致的 4种情况3、了解三级封锁协议难点：1、并发控制的主要措施2、并发控制引发的活锁和死锁五、教学准备采用PPT教学，以讲授为主采集相关素材，制作相关PPT六、教学思路（教学策略等）先让同学们知道什么是事务和并发控制，然后举例说明什么叫做数据不一 致，从而引出并发操作所带来的数据不一致的四种情况，包括：丢失数据修改、

5、读“脏”数据、不可重复读和产生“幽灵”数据，并作出相应的解释，从而引出 产生这四种情况的主要原因：并发操作破坏了事务的隔离性。并发控制就是要用 正确的方法调度并发操作，使一个事务的执行不受其他事务的干扰， 避免造成数 据的不一致情况。从并发控制带来的数据不一致，提出并发控制措施，从而引出 锁的两种类型（共享锁和排他锁）。然后向同学们解释什么是加锁协议，由于封 锁方式规定的不同，就有不同的封锁协议，引出三级封锁协议。然后由于并发控 制的封锁方法引起活锁和死锁。七、教学过程教学引入:育人犹如春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计| Excellent teaching plan当多个用户同时增

6、、删、改相同的数据时，如果不采取任何措施，则会造成数据异常。 事务就是为防止这种情况发生而产生的概念。 从而引出事务和并发控制的基本概念，以及三级封锁协议和活锁死锁。知识点学习：1、事务的基本概念：用户定义的数据操作系列。事务的特征： 原子性（是指事务是数据库的逻辑工作单位， 事务听操作，要么都做，要么都不做）一致性（是指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（是指数据库中一个事务的执行不能被其他事务干扰）持久性 （是指事务一旦提交， 则其对数据库中数据的改变就是永久的，以后的操作不会对事务的操作结果产生任何影响）事务处理模型：一种是显式事务，一种是隐式事

7、务。隐式事务是指每一条数据操作语句都自动地成为一个事务，显式事务是有显式的开始和结束标记的事务。教学引入：在同一时刻同时运行的事务可达数百个， 若对多用户的并发操作不加控制，就会造成数据存取的错误，破坏数据的一致性和完整性。知识点学习：2 、并发操作带来的数据不一致情况丢失数据修改：两个事务T1 和 T2 读入同一数据并进行修改， T2 提交的结果破坏了 T1 提交的结果，导致 T1 的修改被 T2 覆盖了。读“脏”数据：事务T1 修改了某一数据，并将修改结果写回到磁盘，然后事务 T2读取了同一数据， 但 T1 后来由于某种原因撤销了它所做的操作， 这样被 T1 修改过的数据又恢复为原来的值，

8、 那 T2 读到的值与数据库中实际的数据值不一致了。不可重复读： 事务T1读取数据后，事务 T2执行了更新拱，修改了 T1读取的数据， T1 操作完数据后，又重新读取了同样的数据，但这次读完之后，当 T1 再对这些数据进行相同操作时，所得的结果与前一次不一样。产生“幽灵”数据：属于不可重复读的范畴。3 、并发控制措施：共享锁（S锁）排他锁（X锁）加锁类型的相容矩阵T1-T21XS无锁X否否是S否是是无锁是是是教学引入：在加锁时，还需要一些规则，如何时申请X锁或S锁，持锁时间等，这些规则为封锁协议知识点学习：一级封锁协议：对事务 T要修改的数据加 X锁，直到事务结束时才释放。二级封锁协议：在一级

9、封锁协议基础上增加事务T对要读取的数据加 S锁，读完后释放S锁三级封锁协议：一级封锁协议加上事务T对要读取的数据加 S锁，并直到事务结束才释放不同级别的封锁协议封锁协议X锁（对写数据）S锁（对读数据）不丢失数据修改不读脏数据可重复读一级事务全程加锁不加对二级事略全程加锁开始加锁，释放对对三级事务全程加锁事务全程加锁对对对教学引入：和操作系统一样，并发控制的封锁方法可能会引起活锁和死锁等问题。知识点学习：活锁：避免活锁的简单方法就是采用先来先服务的策略。当多个事务请求封锁同一数据对象时，数据库管理系统按先请求先满足的事务排队策略，当数据对象上的锁被释放后，让事务队列中第一个事务获得锁。死锁：解决

10、死锁问题的方法主要有两类：一类是采取一定的措施来预防死锁的发生，另一类是允许死锁的发生， 但采用一定的手段定期诊断系统中有无死锁，若有则解除之。预防死锁：一次性锁法和顺序封锁法死锁的诊断和解除：超时法和事务等待法思考与探究：一级、 二级、 三级封锁协议对读和写分别加什么锁？加锁范围分别是什么？能避免哪些干扰？教学总结：事务在数据库中是非常重要的一个概念， 它是保证数据并发控制的基础。 事务的特点是事务中的操作是作为一个完整的工作单元， 这些操作， 或者全部成功， 或者全部不成功。并发控制指当同时执行多个事务时，为了保证一个事务的执行不受其他事务的干 据所采取的措施。并发控制的主要方法是加锁，

11、根据对数据操作的不同， 锁分为共享锁和排他锁两种，当只对数据读取操作时，加共享锁，当需要对数据进行修改操作时，需要加排他锁。在一个数据对象上可以同时存在多个共享锁，但只能同时存在一个排他锁。对操作相同数据的事务来说，则于一个事务的执行会影响到其他事务的执行，因此，为尽可能保证数据操作的效率， 尤其保证并发操作的效率， 事务中包括的操作应该尽可能的少，而且最好是只包括修改数据的操作， 另外需要说明的是， 事务所包含的操作是由用户的业务需求决定的，而不是由数据库设计人员随便放置的。八、形成性评价试题1 、设有三个事务：T1、T2和T3,其所包含的动作为：T1:A=A+2; T2:A=A+2; T3:A=A-1设 A 的初