数据库完整性示例 - 建立数据一致性的引用关系

数据一致性指的是数据库中不同数据集合中的相同数据项必须保持一致。这种必要性源于数据库中存在着受控的冗余数据。我们将原始数据称为数据正本，其余复制的数据称为数据副本。 当数据正本发生变化时，所有数据副本都需要同步更新，以确保数据的一致性。很多数据库应用系统依赖于不同的数据副本进行数据处理和结果获取。 例如，如果两位经理查看同一时期的销售报表时，发现销售数据不一致，将会导致决策混乱，这突显了保证数据一致性的重要性。

数据一致性约束定义了表中列的不同类型，确保数据的完整性和唯一性。NOT NULL确保指定列不允许为空值，UNIQUE保证列或列组合在整个表中唯一，PRIMARY KEY定义每行的唯一标识，FOREIGN KEY建立列与引用表列之间的外键关系，CHECK指定列必须满足特定条件。学习这些约束有助于有效管理数据库结构和数据完整性。

一级封锁协议要求事务在修改数据前必须获取排他锁（X锁），并在事务结束前持有该锁。 具体而言，事务需要执行“XLOCK R”操作来获取对记录R的排他访问权限。若该记录已被其他事务锁定，则当前事务进入等待状态，直到获取到锁为止。 排他锁的引入确保了同一时刻只有一个事务能够修改数据，有效避免了丢失更新问题。

数据库日志文件登记原则（续） 为什么要先写日志文件再写数据库？ 写日志文件和写数据库是两个独立的操作，在这两个操作之间可能发生故障。如果先写入数据库修改，但未在日志文件中记录，那么之后将无法恢复此修改。反之，如果先写入日志，但未修改数据库，那么根据日志文件恢复时只会执行一次额外的UNDO操作，不会影响数据库的正确性。

事务的ACID特性 数据库事务处理的核心任务就是确保事务的ACID特性，它是保证数据一致性和可靠性的基石。 ACID特性包括： 原子性（Atomicity）：事务内的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚，不存在部分成功的情况。 一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库必须从一个一致性状态转换到另一个一致性状态，不会破坏数据的完整性约束。 隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，每个事务就像独立执行一样，不会相互干扰，保证数据的一致性。 持久性（Durability）：一旦事务提交，其对数据库的修改将永久保存，即使系统发生故障也不会丢失。 ACID特性面临的挑战 在实际应用中，多种因素可能破坏事务的ACID特性，例如： 并发操作：多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行，可能导致数据的不一致性，例如脏读、不可重复读、幻读等问题。 事务中断：事务在运行过程中，可能因为系统故障、断电等原因被强行停止，导致数据处于不一致状态。

数据库一致性校验是保证数据完整性和准确性的重要手段。在 Sybase 12.5 版本中，可采取以下措施进行一致性检查： 1. 数据结构检查： 使用系统存储过程 sp_helpdb 检查数据库结构，包括表、索引、视图等定义是否一致。 使用系统表 syscolumns, systypes 等验证表结构定义，例如数据类型、长度、是否允许为空等。 2. 数据完整性检查： 检查主键、外键、唯一约束等数据库约束是否有效，是否存在违反约束的数据。 使用 DBCC 命令检查数据库页链、索引结构等物理存储结构的一致性。 3. 数据逻辑检查： 根据业务规则，编写 SQL 语句或存储过程，对数据进行逻辑上的校验，例如检查数据范围、数据之间的关联关系等。 4. 定期备份与恢复： 定期进行数据库备份，并在测试环境进行恢复演练，确保数据备份的可用性和一致性。 5. 监控数据库运行状态： 使用系统工具或第三方监控软件，监控数据库的运行状态，及时发现并处理异常情况，例如死锁、阻塞等，避免数据不一致的发生。 数据库一致性检查是一个持续性的工作，需要结合实际情况，制定合理的检查策略，并定期执行，以保障数据的完整性和准确性。

Corfu是围绕共享日志的抽象设计的一致性平台。CorfuDB对象是内存中的高度可用的数据结构，可提供线性化的读/写操作和严格可序列化的事务。CorfuDB基于同行评审的研究，请参见以详细了解软件体系结构和示例用法。Corfu基础结构可以在任何支持Java 8的系统上运行。我们对使用的存储类型没有任何要求，Corfu可与您的操作系统允许Java使用的任何设备一起使用：传统硬盘，SSD甚至NVM。我们还为不需要持久性的节点提供了内存模式。即使Corfu是分布式系统，您也可以仅使用一台机器就可以开始使用Corfu。

随机选取一致性MATLAB代码，新手可以多加关注，是很好的学习资料。

银行转账场景中，从账户A取出一万元并存入账户B，定义了一个包含两个操作的事务。这两个操作要么全部执行，要么全部不执行，以确保数据库保持一致性状态。如果只执行其中一个操作，数据库将处于不一致状态。