《数据库技术》课件-第6章数据库管理与应用

第6章数据库管理与应用学习目标理解数据库运行维护理解数据库管理与应用实践理解数据库管理系统数据库管理系统1基本功能数据库管理的工作包括数据库建立、存储，修改和存取数据库数据、数据库的调优、数据库的安全管控、报错问题的分析和汇总和处理、数据库数据的日常备份等等。为了保证数据库系统的正常运行和服务质量。系统分层结构系统分层结构数据库产品很多，支持的数据模型、使用的数据库语言、数据的存储结构也各不相同，但在体系结构上都具有相同的特征，都采用“三级模式和两级映像”，如下图所示。缓存区管理1数据缓冲区是DM服务器在将数据页写入磁盘之前以及从磁盘上读取数据页之后，数据页所存储的地方。这是DM服务器至关重要的内存区域之一，将其设定得太小，会导致缓冲页命中率低，磁盘IO频繁；将其设定得太大，又会导致操作系统内存本身不够用。物理组织DM数据库使用了磁盘上大量的物理存储结构来保存和管理用户数据。典型的物理存储结构包括：用于进行功能设置的配置文件；用于记录文件分布的控制文件；用于保存用户实际数据的数据文件、重做日志文件、归档日志文件、备份文件；用来进行问题跟踪的跟踪日志文件等，如下图所示。学习目标理解数据库运行维护理解数据库管理与应用实践理解数据库管理系统数据库运行维护1查询的执行，也就是查询处理的过程，即数据库管理系统根据用户指定的SQL语句中的语义，执行语义所限定的操作。关系数据库查询处理包括查询分析、查询检查、查询优化、查询执行4个步骤。接下来介绍查询关系数据操作中选择操作和连接操作的实现原理。对于选择操作，其典型实现方法包括全表扫描和索引扫描。全表扫描是对查询的基本表进行顺序扫描，逐一检查每个元组是否满足选择条件，把满足条件的元组作为结果输出。这种方式适合小表。索引扫描适合于选择条件属性上有索引，通过索引先找到满足条件的元组主码或元组指针，再通过元组指针在查询基本表中直接取得元组作为结果。数据库运行维护1数据库是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。事务是指访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序。事务具有4个特性，即：原子性（A）：一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的操作要么都做，要么都不做。一致性（C）：事务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。一致性与原子性是密切相关的。隔离性（I）：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并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持久性（D）：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有任何影响。数据库是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。事务是指访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序。关系完整性1数据库故障可分为四类，包括事务内部故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。事务内部的故障可分为预期的和非预期的。预期的事务内部故障是指可以通过事务程序本身发现的事务内部故障；非预期的事务内部故障是不能由事务程序处理的，如运算溢出故障，并发事务死锁故障、违反了某些完整性限制而导致的故障等；系统故障是指数据库在运行过程中，由于硬件故障、数据库软件及操作系统的漏洞、突然停电灯情况，导致系统停止运转，正在运行的事务以非正常方式终止，需要系统重新启动。这类故障不破坏数据库，但是影响正在运行的所有事务；介质故障也称为硬故障，主要指数据库在运行过程中，由于磁头碰撞、磁盘损坏、强磁干扰、天灾人祸等情况，使得数据库中的数据部分或全部丢失的一类故障。关系完整性1用户定义的完整性针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理它们，而不需由应用程序承担这一功能。例:课程（课程号，课程名，学分），“课程号”属性必须取唯一值，非主属性“课程名”也不能取空值，“学分”属性只能取值{1，2，3，4}。学习目标理解数据库运行维护理解数据库管理与应用实践理解数据库管理系统数据库管理与应用实践1在

DM中，一个用户可以创建多个模式，一个模式中的对象（表、视图等）可以被多个用户使用。模式不是严格分离的，一个用户可以访问他所连接的数据库中有权限访问的任意模式中的对象。DM模式主要包含表、视图、索引、触发器、存储过程/函数、序列、全文索引、包、同义词、类、外部链接等。在引用模式对象的时候，一般要在模式对象名前面加上模式名。模式对象之外的其他对象统一称为非模式对象，非模式对象主要包括用户、角色权限和表空间。实践1：DM8数据库的用户管理实验数据库管理与应用实践1DM提供了很多客户端工具方便用户操作数据库，这些工具都在tool目录下。如前面章节使用到的DM管理工具。还有例如服务查看器、控制台工具、性能监控工具、数据迁移工具等。服务查看器可以查看达梦相关的服务，并且进行启停操作。控制台工具可以看见所实例的参数配置，并可以进行修改维护。性能监视工具可查看达梦数据库的性能情况，并进行调优。迁移工具则是用来不能数据源之间的数据迁移。实践1：DM8数据库的用户管理实验数据库管理与应用实践1实践1：DM8数据库的用户管理实验数据库管理与应用实践1实践1：DM8数据库的用户管理实验数据库管理与应用实践1（1）alterdatabasemount;-------------修改数据库状态为mount挂载状态（2）alterdatabasearchivelog;--------将数据库改为归档模式（3）alterdatabaseopen;---------------修改数据库状态为open正常打开（4）backupdatabasefullbackupset‘/dm8/backup/fullbak3;-------------全库备份。存放目录为/dm8/backup/。去查看该目录可以看到刚刚备份的文件实践2：DM8数据库的备份与恢复数据库管理与应用实践1将full改成increment为增量备份，即backupdatabaseincrementbackupset‘/dm8/back/increment1’备份可以完全备份，可以增量备份，可以表空间备份，也可以日志备份。一般情况下是根据实际情况每隔一段时间进行库完全备份，每天进行增量备份，以保证数据库的安全。在有完善备份的基础上，介质故障恢复，就是进行数据库还原恢复操作。即根据库备份集中记录的文件信息重新创建数据库文件，并将数据页重新拷贝到目标数据库。例如达梦数据库V8，包含3个步骤：还原（RESTORE）、恢复(RECOVER)、数据库更新（UPDATEDB_MAGIC）。1）RESTORERESTORE命令从备份集中进行对象的还原（配置文件和数据文件等），备份集可以是脱机库级备份集，也可以是联机库级备份集。实践2：DM8数据库的备份与恢复数据库管理与应用实践1系统采用了单独的日志文件来存储REDO日志，即联机日志文件。DM至少有两个日志文件，日志文件是循环利用的。日志文件由日志表空间管理。DM支持增加日志文件和扩展日志文件大小。例1增加大小为80M的日志文件dameng_003.logCopyALTERDATABASEADDLOGFILE'dameng_003.log'size80;例2将日志文件dameng_003.log大小更改为100MCopyALTERDATABASERESIZELOGFILE'dameng_003.log'to100;在MOUNT状态下，支持对日志文件的重命名操作。例3将日志文件dameng_003.log重命名为dameng_004.logCopyALTERDATABASERENAMELOGFILE'dameng_003.log'to'dameng_004.log';实践2：DM8数据库的备份与恢复第6章数据库管理与应用小结本章主要介绍了数据库管理系统的基本功能；系统分层结构；缓存区管理；数据库1运行结构；关系完整性；同时在实例中学习数