1.基础思想1.1.预写日志记录1.2.两阶段提交1.3.关系数据库2.两个事实2.1.计算机程序会崩溃2.1.1.当一个程序崩溃时，它会丢掉所有正在处理的东西2.1.2.只有安放在计算机文件系统中的信息会得到保存2.1.3.崩溃相当宽泛：包括任何可能导致计算机停止运行进而损失数据的事2.1.3.1.可能的事件包括断电、硬盘出错、其他硬件出错，以及操作系统或应用程序中的漏洞2.1.4.即便这些泛指的崩溃极少发生，一些数据库也不能承受崩溃的风险2.1.4.1.银行、保险公司和其他数据代表实际金钱的组织，这些组织不能承受任何情况下记录中出现不一致性的风险2.2.硬盘和闪存条等计算机存储设备一次只能写入少量数据2.2.1.基本上在500个字符左右2.2.2.现代设备每秒能执行成千上万次这种500个字符的写入操作2.2.2.1.现实是磁盘内容每次只能改变数百个字符2.2.3.通常来说，对任何一个大小合理的数据库而言，更改两行的确需要两次单独的磁盘操作3.交易处理中的两个主要问题3.1.高效性3.2.可靠性4.一致性4.1.Consistency4.2.数据库中的信息并不自相矛盾4.3.存在不一致性非常有害且不能为自动化工具纠正的情况4.3.1.银行转账5.预写日志记录5.1.“待办事项表把戏”5.1.1.To-do List Trick5.2.基本思想5.2.1.维护一个数据库计划采取的动作日志5.2.1.1.日志被存储在硬盘或其他一些永久性存储介质中5.2.1.1.1.日志中的信息就能幸免于崩溃和重启5.2.1.2.在一项事务的任何动作得到执行前，它们都被记录在日志中，然后再被保存到磁盘里5.2.1.3.如果事务成功完成，我们就能删除日志中的待办事项列表，进而节省一些空间5.2.2.幂等5.2.2.1.idempotent5.2.2.2.数据库日志中创建的每一项都有相同的效果，不管日志被执行一次、两次，还是更多次5.2.2.3.在从崩溃中恢复后，数据库只需重新执行任一完整事务的日志活动即可，而且处理不完整事务也变得很容易了5.2.2.4.任何不以“终止事务”项结束的日志活动会按照相反顺序撤销，让数据库恢复事务未开始前的状态5.3.能阻止不一致性5.3.1.排除了数据损坏，但并未消除数据丢失6.事务6.1.吉姆·格雷（Jim Gray）6.1.1.1992年首次出版6.1.2.《事务处理：概念与技术》（Transaction Processing:Concepts and Techniques6.1.3.“容错”（Fault-tolerance）6.2.不管事务是完成还是“回滚”，数据库仍然能保持一致性6.3.每一笔事务都是原子态（Atomic）6.4.一笔原始态的事务不能被分成更小的操作6.4.1.要么整笔事务成功地完成，要么数据库处于其原始状态，就像事务从未开始一般6.5.事务能“锁定”单行或单列，或整张表6.5.1.一旦该项事务成功完成，就会“解锁”之前被它“锁定”的所有数据6.5.2.之后，其他事务就能更改之前被“冻结”的数据6.6.事务经常因为不可预料的原因而不能完成6.6.1.有时候数据库事务必须被取消，这被称为“回滚”或“放弃”一次事务6.7.如果一项事务需要“回滚”，数据库程序只需通过预写日志（比如待办事项列表）逆向操作，就能逆转事务中的每项操作7.两阶段提交协议7.1.“预备提交把戏”7.1.1.Prepare-thencommit Trick7.1.2.在预备阶段，“主管”复制品检查是否所有复制品都能完成事务。7.1.3.一旦所有事情都妥当，“主管”复制品就会让所有复制品提交数据7.1.4.在预备阶段，其中一个复制品出错了7.1.5.“撤销”阶段，其中每个复制品都必须“回滚”事务7.2.复制是抵御数据丢失的绝佳方法7.2.1.将为朝向阻止任何数据丢失的目标做出巨大努力7.3.保有两份及以上的数据库拷贝7.3.1.每份数据库拷贝都被称为复制品（replica）7.3.2.所有拷贝的集合被称为复制数据库（replicated database）7.3.2.1.复制数据库能随时保持数据库的所有拷贝同步7.3.3.复制品在地理上是分开的7.3.3.1.其中一份复制品被一场灾难抹掉，另一份复制品也还在7.3.3.2.同一数据库的多份拷贝被存储在不同地点7.4.锁定（locking）7.4.1.死锁7.4.1.1.许多数据库都会定期运行侦测死锁的特殊程序。当发现一个死锁时，死锁的其中一项事务会被取消，以便让另一项事务进行7.4.1.2.“回滚”能通过对待办事项列表把戏稍做变更来实现7.4.1.2.1.预写日志必须包含足够的额外信息才能在必要时撤销每次操作8.关系数据库8.1.埃德加·科德（E.F.Codd）8.1.1.1970年8.1.2.IBM研究员8.1.3.论文《大型共享数据库数据的关系模型》（A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks）8.2.“虚表把戏”8.2.1.Virtual Table Trick8.2.2.尽管所有的数据库信息都能被存储在一张固定大小的表中，数据库也能在需要时生成新的临时表（虚表）8.3.基本思想8.3.1.每张表都存储不同的信息集，但不同表中的个体通常都以某种方式相连8.3.1.1.表策略还有另一个巨大优势。如果表设计无误，对数据库的变更会更容易8.3.1.2.大量重复（课程细节）和少量重复（课程号）进行了交换。总体而言，这是笔好交易8.4.关键特征8.4.1.数据库中的信息有一个预定义结构8.5.数据库能提前计算出需要翻多少“块”页，并能记录每“块”开始和结束的页首8.5.1.用于快键查找的预计算块集合被称为“B树”（B-tree）9.备份9.1.某个特定时刻对一些数据的快照9.2.并不一定是最新的