<TiSTART>表示事务Ti开始执行，<Ti，COMMIT>表示事务Ti提交，<Ti，D，V1，V2>表示事务Ti将数据项D的值由V1修改为V2。请回答以下问题。 <TiSTART>表示事务Ti开始执行，<Ti，COMMIT>表示事务Ti提交，<Ti，D，V1，V2>表示事务Ti将数据项D的值由V1修改为V2。请回答以下问题。
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  第5题      
  知识点：   事务   数据库恢复   AR   恢复   日志文件   数据库

 
如果一个数据库恢复系统采用检查点机制，且其日志文件如表5-1所示，第一列表示日志记录编号，第二列表示日志记录内容。<Ti,START>表示事务Ti开始执行，<Ti，COMMIT>表示事务Ti提交，<Ti，D，V1，V2>表示事务Ti将数据项D的值由V1修改为V2。请回答以下问题。
 
问题：5.1   （6分）
假设系统开始执行前X=100，Y=50，Z=10，系统出错恢复后，X、Y、Z各自的数值是多少？
 
问题：5.2   （4分）
系统发生事务故障时，故障恢复有撤销事务（undo）和重做事务（redo）两个操作。请给出系统恢复时需要redo的事务列表和需要undo的事务列表。
 
问题：5.3   （5分）
请用100字以内的文字，简要描述系统出错后，基于检查点的恢复过程。
 
 
 

   知识点讲解    
   · 事务    · 数据库恢复    · AR    · 恢复    · 日志文件    · 数据库
 
       事务
               概述
               事务（Transaction）是一系列的数据库操作，是数据库应用程序的基本逻辑单位，即应用程序对数据库的操作都应该以事务的方式进行。
               事务是一个操作序列，这些操作“要么都做，要么都不做”，是数据库环境中不可分割的逻辑工作单位。事务和程序是两个不同的概念，一般一个程序可包含多个事务。
               事务通常由数据库操纵语言或其他高级语言（如SQL、CoBOL、C、C++、Java等）书写的用户程序来实现。一个事务由应用程序的一组操作序列组成，它以BEGIN TRANSACTION语句开始，以END TRANSACTION结束语句。
               事务定义的语句如下：
               （1）BEGIN TRANSACTION：事务开始。
               （2）END TRANSACTION：事务结束。
               （3）COMMIT：事务提交。该操作表示事务成功地结束，它将通知事务管理器该事务的所有更新操作现在可以被提交或永久地保留。
               （4）ROLLBACK：事务回滚。该操作表示事务非成功地结束，它将通知事务管理器出故障了，数据库可能处于不一致状态，该事务的所有更新操作必须回滚或撤销。
               典型的例子是银行转账业务。对“从账户A转入账户B金额x元”业务，站在顾客角度来看，转账是一次单独操作；而站在数据库系统的角度它至少是由两个操作组成的，第一步从账户A减去x元，第二步给账户B加上x元。下面是银行转账事务的伪代码：
               
               SQL中事务的开始与结束
               SQL标准规定当一条SQL语句被执行，就隐式地开始了一个事务，SQL中的Commit work和Rollback work语句之一会结束一个事务。
               （1）Commit work：提交当前事务。这意味着将该事务所做的更新在数据库中永久保存。一旦事务被提交后，一个新的事务自动开始。
               （2）Rollback work：回滚当前事务。这意味着将撤销该事务对数据库的更新。这样，数据库恢复到该事务执行第一条语句之前的状态。
               需要注意的是，若事务已执行了Commit work，就不能用Rollback work来撤销。数据库系统能保证在发生诸如某条SQL语句错误、断电、系统崩溃的情况下，若事务还没有执行Commit work，则所造成的影响将被回滚。对断电、系统崩溃的情况，回滚是在系统重新启动时进行。
 
       数据库恢复
        要使数据库在发生故障后能够恢复，必须建立冗余数据，在故障发生后利用这些冗余数据实施数据库恢复。建立冗余数据常用的技术是数据转储和建立日志文件。在一个数据库系统中，这两种方法一般是同时被采用的。
               故障恢复的两个操作
               有了数据转储和日志文件，就可以在系统发生故障时进行恢复。故障恢复有撤销事务（UNDO）和重做事务（REDO）两个操作。
                      撤销事务（UNDO）
                      所谓撤销事务是将未完成的事务撤销，使数据库恢复到事务执行前的正确状态。
                      撤销事务的过程：反向扫描未完成的事务日志（由后向前扫描），查找事务的更新操作；对该事务的更新操作执行逆操作，用日志文件记录中更新前的值写入数据库，插入的记录从数据库中删除，删除的记录重新插入数据库中；继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作并执行逆操作直至事务开始标志。
                      重做事务（REDO）
                      所谓重做事务（REDO）是将已经提交的事务重新执行。
                      重做事务的过程：从事务的开始标识起，正向扫描日志文件，重新执行日志文件登记的该事务对数据库的所有操作，直至事务结束标识。
               故障恢复策略
               对于不同的故障，采取不同的恢复策略。
                      事务故障的恢复
                      事务故障是事务在运行至正常终止点（SUMMIT或ROLLBACK）前终止，日志文件只有该事务的开始标识而没有结束标识。对这类故障的恢复是通过撤销（UNDO）产生故障的事务，使数据库恢复到该事务执行前的正确状态来完成的。事务恢复有如下三个步骤：
                      步骤1：反向扫描日志文件（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作。
                      步骤2：对事务的更新操作执行逆操作。
                      步骤3：继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样的处理，直到事务的开始标志。
                      注意：事务故障的恢复由系统自动完成，对用户是透明的。
                      系统故障的恢复
                      系统故障会使数据库的数据不一致，原因有两个：一是未完成的事务对数据库的更新可能已写入数据库；二是已提交的事务对数据库的更新可能还在缓冲区中没来得及写入数据库。因此恢复操作就是要撤销故障发生时未完成的事务，重做（REDO）已提交的事务。
                      注意：系统故障的恢复是在系统重启之后自动执行的。
                      介质故障的恢复
                      介质故障时数据库遭到破坏，需要重装数据库，装载故障前最近一次的备份和故障前的日志文件副本，再按照系统故障的恢复过程执行撤销和重做来恢复。
                      注意：介质故障要有系统管理员（DBA）的参与，装入数据库的副本和日记文件的副本，再由系统执行撤销和重做操作。
 
       AR
        （1）AR的定义。增强现实技术（Augmented Reality，AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。
        （2）AR的特点。
        ①真实世界和虚拟世界的信息集成；
        ②具有实时交互性；
        ③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。
        （3）AR的营销价值。
        ①虚实结合，震撼体验。借助AR的虚实交互体验，增强产品发布会的趣味性和互动性。另外借助AR技术，可以展示模拟现实条件无法表现的细节和创意，使消费者更直观形象地感知产品，提升对企业品牌形象的理解，尤其适用于工艺复杂、技术含量高、价值相对较高的产品。
        ②体验营销。AR技术实现品牌和消费者零距离接触，在游戏或互动中潜移默化地传达产品内容、活动及促销信息，加深消费者对品牌的认可和了解。AR技术借助手机摄像头可以生动地再现产品使用场景，增强用户的购物体验，解决电子商务当下无法试用、试穿的瓶颈，给我们生活带来极大地便利和乐趣。
        ③与微博、SNS等社交媒体整合。利用AR技术与微博、SNS等社交媒体的融合打通，实现从体验营销到自营销，最终形成消费者对产品和品牌的信任和钟爱，满足了消费者购买咨询、体验和分享的需求，促成消费者形成良好的口碑并促进购买。
 
       恢复
        数据恢复有3个步骤。
        （1）反向扫描文件日志，查找该事务的更新操作。
        （2）对事务的更新操作执行逆操作。
        （3）继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样的处理，直到事务的开始标志。
 
       日志文件
        事务日志是针对数据库改变所做的记录，它可以记录针对数据库的任何操作，并将记录结果保存在独立的文件中，这种文件就称为日志文件。对于任何一个事务，事务日志都有非常全面的记录，根据这些记录可以将数据文件恢复成事务前的状态。从事务动作开始，事务日志就处于记录状态，事务执行过程中对数据库的任何操作都记录在内，直到用户提交或回滚后才结束记录。
        日志文件是用来记录对数据库每一次更新活动的文件，在动态备份方式中，必须建立日志文件，后援副本和日志文件综合起来才能有效地恢复数据库；在静态备份方式中，也可以建立日志文件，当数据库毁坏后可重新装入后援副本把数据库恢复到备份结束时刻的正确状态，然后利用日志文件，把已完成的事务进行重做处理，对故障发生时尚未完成的事务进行撤销处理。这样不必重新运行那些已完成的事务程序就可把数据库恢复到故障前某一时刻的正确状态。
        例如，在热备份期间的某时刻t1，系统把数据A=100备份到了磁带上，而在时刻t2，某一事务对A进行了修改使A=200。备份结束，后备副本上的A已是过时的数据了。为此，必须把备份期间各事务对数据库的修改活动登记下来，建立日志文件。这样，后备副本加上日志文件就能把数据库恢复到某一时刻的正确状态。
        事务在运行过程中，系统把事务开始、事务结束（包括COMMIT和ROLLBACK），以及对数据库的插入、删除、修改等每一个操作作为一个登记记录存放到日志文件中。每个记录包括的主要内容有：执行操作的事务标识、操作类型、更新前数据的旧值（对插入操作而言此项为空值）、更新后的新值（对删除操作而言此项为空值）。登记的次序严格按并行事务操作执行的时间次序，同时遵循“先写日志文件”的规则。写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的日志记录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，而在日志记录中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改了。因此，为了安全，应该先写日志文件，即首先把修改记录写到日志文件上，然后再写数据库的修改。这就是“先写日志文件”的原则。
 
       数据库
        数据库（DataBase，DB）是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
        系统使用的所有数据存储在一个或几个数据库中。
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第5题    在手机中做本题