Реализация и поддержка целостности базы данных

управления базами данных (СУБД), роль которых как единого средства хранения,

обработки и доступа к большим объемам информации постоянно возрастает.
В результате выполнения всех этапов проектирования будет подготовлено все, что необходимо для реализации базы данных и прикладных программ.

определения данных (DDL) целевой СУБД. Команды DDL – языка компилируются

и используются для создания схем и пустых файлов базы данных. На этом же этапе определяются и все специфические пользовательские представления.
Прикладные программы реализуются с помощью языков третьего или четвертого поколения. Некоторые элементы этих прикладных программ будут представлять собой транзакции обработки базы данных, записываемые на языке манипулирования данными (DML) целевой СУБД.

– например, экраны меню, формы ввода данных и отчеты. Следует

учитывать, что многие существующие СУБД имеют свои собственные инструменты разработки четвертого поколения, позволяющие быстро создавать приложения с помощью непроцедурных языков запросов, разнообразных генераторов отчетов, генераторов форм, генераторов графических
изображении и
генераторов приложений.

данных и поддержки ее целостности.
Одни из них описываются
с

помощью языка DDL
целевой СУБД, а другие, возможно,
потребуется определить иными
средствами – например, с помощью
дополнительных утилит СУБД или посредством создания прикладных программ, реализующих требуемые функции.

у них одна цель – скрыть от пользователя технические подробности

реализации базы. Базы данных, которые обслуживаются такими системами, обычно содержат информацию, потеря или повреждение которой была бы не катастрофична.
В случае больших многопользовательских систем баз данных ставки намного выше. Стоимость неправильных или утерянных данных может быть огромной. В таких средах главная роль СУБД – сохранить целостность базы данных, защищая ее от таких проблем, как частично завершенные операции или операции, которые, выполняясь совместно, могут по неосторожности привести к появлению неверной информации в базе данных.

входного сообщения) может потребовать нескольких действий на уровне базы данных.

В случае баз данных с огромным количеством транзакций высока вероятность того, что можно застать базу данных в середине выполнения транзакции. Запросы на выполнение
транзакций или неполадки
оборудования могут
произойти в то время,
когда база данных находится
в противоречивом состоянии.

в противоречивом состоянии. Часто это достигается поддержкой журнала, содержащего записи

о каждой транзакции, на энергонезависимом носителе, например на диске. В этом журнале хранятся постоянные записи о каждом действии выполняемых транзакций.

транзакции уже зарегистрированы в журнале. В случае неполадок оборудования СУБД

при помощи информации своего журнала может восстановить транзакции, выполненные после последнего копирования. Если проблема произошла до того, как транзакция достигла точки фиксации, журнал можно использовать для отката (roll back), отмены уже выполненных действий транзакции.
Откаты являются частью обычной работы СУБД. Откат одной транзакции может воздействовать на записи базы данных, которые уже использовались другими транзакциями. Такие дополнительные транзакции необходимо отменить, что может привести к откату каких – либо еще транзакций. Эта проблема называется каскадным откатом (cascading rollback)

разделение времени между транзакциями так же, как это делается в

операционной системе, управляющей совместным выполнением процессов. Планировщики используют протокол блокирования, который помечает, что элементы базы данных в данный момент используются транзакциями. Такие метки называются блокировками, а помеченные элементы – заблокированными.

исключающая блокировка. Они обозначают два типа доступа транзакций к элементам

данных – совместный и исключающий.
Для протокола блокирования при каждом запросе доступа к данным транзакция должна сообщить СУБД, какой тип доступа ей требуется.