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标题: 熟悉数据库、网络和多媒体的基础知识，是计算机科学与技术范畴的紧张组成部 [打印本页]

作者: 飞不高 时间: 2024-9-10 10:01
标题: 熟悉数据库、网络和多媒体的基础知识，是计算机科学与技术范畴的紧张组成部
熟悉数据库、网络和多媒体的基础知识，是计算机科学与技术范畴的紧张组成部分。这些基础知识不但涵盖了多种技术的理论与实践，还是进行高级应用开发和问题解决的基础。详细先容如下：

数据库基础知识
- 数据库体系概念：数据库体系是一种用于存储、管理和检索数据的体系，它包罗数据本身、数据库管理体系(DBMS)、数据库管理员(DBA)以及用户。DBMS是管理数据库的核心软件，提供数据创建、查询、更新和管理等功能。
- 关系数据库与SQL语言：关系数据库基于关系模型，使用表格情势来组织数据。SQL（结构化查询语言）是与关系数据库交互的标准语言，用于查询、插入、更新和删除数据库记录。
- 数据建模与计划方法：数据建模是将现实世界的数据需求转化为数据库模型的过程，常见的方法是使用实体-关系模型(ER模型)。数据库计划涉及制定命据的逻辑结构和物理结构，确保数据完整性和服从。
网络基础知识
- 计算机网络的功能与分类：计算机网络重要功能包罗数据通信、资源共享和高可靠性。网络按覆盖范围可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。
- 网络技术标准与协议：紧张的网络协议包罗TCP/IP、HTTP、FTP等，它们定义了数据传输的标准规则。
多媒体基础知识
- 声音与图像的数字过程：声音和图像的数字化是多媒体技术的根本过程，包罗采样、量化和编码。
- 多媒体数据的压缩与编码：为了有效存储和传输，多媒体数据通常需要进行压缩。存在多种数据压缩标准如JPEG、MPEG。
- 多媒体数据库及检索方法：多媒体数据库管理声音、图像、视频等非传统数据类型。其检索方法可能基于内容，比方通过图像的颜色或形状来检索。
  数据库中保证数据的一致性和完整性重要通过以下几种机制实现：
束缚: 数据库提供了多种数据束缚，包罗主键束缚、外键束缚、唯一性束缚、查抄束缚等。这些束缚确保了表中的数据满足特定的条件，从而维护数据的完整性。
事务管理: 事务是一个不可分割的工作单位，通过事务的提交（commit）和回滚（rollback）功能可以保证一系列操作要么全部成功，要么全部不执行，从而确保数据的一致性。
触发器: 触发器是自动执行的存储过程，当对表执行特定的DML（数据操纵语言）操作时，如INSERT、UPDATE或DELETE，触发器会被激活。触发器可以用来进一步逼迫数据完整性规则。
存储过程和函数: 存储过程和函数将复杂的操作封装在数据库服务器上，可以减少网络通信量并提高性能。同时，它们也可以用于实施业务规则，确保数据的精确性和一致性。
并发控制: 数据库体系通常提供锁机制或多版本并发控制MVCC等技术来处理并发访问，防止多个用户同时修改数据时产生冲突，确保数据的一致性。
备份与规复: 定期备份数据库并在发生故障时能够规复到一致状态，是保证数据完整性的紧张本领。
引用完整性: 通过外键束缚确保差别表之间的数据关系精确，比方，如果一个订单记录引用了一个不存在的客户记录，则该订单记录也不能被插入到数据库中。

通过上述机制的综合应用，可以有效地保证数据库中数据的一致性和完整性。
ACID特性是数据库管理体系（DBMS）中事务的四个核心特性，它们分别是原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、长期性（Durability）。这些特性共同确保了数据库事务的可靠性、一致性和安全性。下面我将对每个特性进行详细的先容：

原子性（Atomicity）：原子性要求事务中包含的所有操作要么全部完成，要么全部不完成，不会出现部分完成的情况。这就像是一个完整的不可分割的单位，确保了事务的完整性。
一致性（Consistency）：一致性确保事务从一个一致的状态转移到另一个一致的状态。数据库在事务执行前后都维护了业务规则的一致性，无论成功还是失败，都不会粉碎数据的完整性和一致性。
隔离性（Isolation）：隔离性指多个用户并发访问数据库时，每一个用户的事务都不能被其他事务的操作数据所干扰。这可以防止多个事务同时执行时由于数据互干系扰而产生不一致的结果。
长期性（Durability）：一旦事务被提交，它对数据库所做的更改就是永世性的，纵然在体系瓦解或发生其他故障的情况下，也已经提交的事务的结果也不会丢失，这就确保了事务的长期性。

在数据库体系中，ACID特性是确保事务处理精确性的关键。原子性（Atomicity）作为此中的一部分，它保证事务要么完全执行，要么完全不执行，不会出现部分执行的情况。在实际应用中，原子性的实现重要依赖于数据库管理体系（DBMS）的事务管理机制。
详细来说，原子性通常通过以下几种技术来实现：

日志记录：在事务开始之前，体系会将即将进行的操作记录在一个称为事务日志的特殊文件中。如果事务成功完成，体系会标志该日志条目为“已提交”。如果在处理过程中出现错误或非常，体系会根据日志中的记录回滚到事务开始前的状态，取消所有已完成的操作。
锁定机制：为了确保数据的一致性和隔离性，数据库可能会使用各种锁定策略来控制对数据资源的并发访问。在事务执行期间，相干的数据项会被锁定，防止其他事务同时修改这些数据，从而保证原子性。
两阶段提交：这是一种分布式体系中常用的协议，用于确保跨多个节点的事务可以原子地提交。在第一阶段，所有的节点准备提交事务；在第二阶段，如果所有的节点都报告准备成功，那么协调者会指令所有节点一起提交事务，否则全部回滚。

通过上述机制，数据库体系能够保证纵然在发生故障的情况下，也能维护数据的完整性和一致性，实现事务的原子性。
ACID特性是原子性、一致性、隔离性和长期性的首字母缩写，是数据库事务管理中的四个核心原则，重要目的是确保数据库事务的准确性和可靠性。
ACID特性是构建健壮的数据库体系的基础，通过确保事务的这四个方面，可以有效地保护数据完整性，避免数据错误和冲突。明白并精确应用这些特性，对于任何使用数据库体系的开发者来说都是根本且必需的。

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