数据库保护

Posted 2023-05-28 DREAM2021

在数据库领域中，事务（Transaction）是指由一个或多个操作组成的不可分割的工作单元。

事务必须满足ACID原则，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。

原子性（Atomicity）

事务被视为原子的，这意味着它是不可分割的。如果事务包含多个操作，那么其中任何一个操作的失败将导致整个事务的失败，同时撤销所有已经执行的操作。

一致性（Consistency）

事务在执行之后，必须使数据库从一个一致性状态转移到另一个一致性状态，它要么执行所有操作，要么撤销所有操作。

在一致性状态下，所有的约束都应该得到满足，包括数据库中各种约束和数据的完整性。

隔离性（Isolation）

每个事务都应该与其他事务隔离开来，以防止数据的不一致性和相互干扰。在事务执行期间，其他事务对数据库的修改不能被看到，直到当前事务提交或者回滚。

持久性（Durability）

在事务提交后，所有的修改将永久保存在数据库中，即使发生系统崩溃或机器故障等异常情况，也不会丢失任何数据修改操作。
事务的使用可确保数据库操作的正确执行，并保证数据的完整性和一致性。

在并发环境下，事务的隔离性能避免冲突，同时ACID原则的使用也能保证数据的正确性。
通常，事务的处理包括以下四个阶段：开始事务、执行事务、提交事务和回滚事务。

当一个事务提交时，代表着它所执行的所有操作被视为单个单元来执行。

此时，事务管理器会提交所有修改并释放相关资源。

如果发生了任何故障或异常，事务将自动回滚，这意味着所有已完成的操作都会被撤销，以保持数据库的一致性。
事务是数据库中一组操作的逻辑单元，由ACID原则提供的保障确保数据的完整性和一致性。

事务管理器在数据库的使用中起着至关重要的作用，也是保证数据一致性和可靠性的关键。

 

 

在数据库中，多个用户可能同时访问同一个数据集合，这种情况被称为并发。

并发可能导致多个用户之间不一致，而使得数据很难被维护和管理。

因此，数据库需要采取一些技术措施来实现并发控制，以保证数据的一致性。
通常，数据库中实现并发控制的方法包括以下几种：

锁机制

锁机制是一种最常见的并发控制方法，它在访问数据前对其进行了加锁以防止其他用户同时访问相同的数据，以避免他们对数据产生的竞争。

具体来说，当一个用户想要访问某个被锁定的数据时，它需要先等待锁被释放，否则将会被阻塞。

锁机制可以保证同一时间只有一个用户能够访问相同的数据，从而实现了并发控制。

事务管理

除了锁机制之外，事务管理也是数据库中实现并发控制的一个重要方法。

在事务管理中，事务的隔离和一致性级别被设置为能够保证并发操作的正确性。

例如，在访问相同数据时，只有一个用户作为活动事务而读取或修改数据。

这样做可以避免并发处理操作中可能出现的冲突，并保证数据的完整性和一致性。

多版本并发控制（MVCC）

多版本并发控制是一种数据库技术，它在多个用户同时访问相同的数据时，使得每个用户访问到的数据版本是不同的，而不会相互干扰。

它基于数据库中数据的历史版本，每个用户访问的数据版本都是属于其自身的副本，而不会对其他用户产生影响。

这样，多个用户可以同时访问数据库，而不用互相干扰，从而提高了并发访问的效率。
数据库中的并发控制是保证数据库正确性的重要措施，可通过锁机制、事务管理和多版本并发控制（MVCC）等技术措施来实现。

同时，在实现并发控制时，也需要根据具体的应用场景采取不同的策略，以达到最优的性能和正确性。

 

 

数据库备份与恢复是数据库管理中非常重要的任务。

备份可以保护数据库的完整性和可用性，用于防止数据丢失和系统故障导致的数据不可用。

而恢复则是在数据库出现故障时，重新恢复备份数据的过程，以确保数据的一致性和完整性。
数据库备份
数据库备份可以备份整个数据库或只备份其中一部分，如表、索引、视图等。备份可以定期进行，例如每天备份一次，或者在数据库结构或数据更改时进行。

在备份数据库时，需要保证备份数据的完整性和一致性，以防止恢复过程中出现问题。
常见的数据库备份类型包括：
1.全量备份：备份整个数据库；
2.增量备份：只备份自上一次备份以来更改的数据；
3.差异备份：备份自上一次完全备份以来更改的数据。
数据库恢复
在数据库出现故障或数据损坏时，需要进行数据恢复以恢复数据库的正常运行。

不同数据库管理系统（DBMS）提供了不同的恢复方法，例如：
1.回滚到最近的备份，然后应用日志文件进行回放；
2.应用特定的工具或脚本，以在数据库中删除问题数据或进行其他恢复工作；
3.使用故障转移和高可用性技术，例如备份服务器、集群等。
需要注意的是，数据库应该定期进行备份，同时备份数据应进行物理保护和存储管理，以保证备份数据的可用性和安全性。

此外，在数据库恢复时，需要考虑可能的数据损坏和数据丢失情况，以选择最合适的恢复方法，以最小化损失和恢复时间。

核心数据和数据保护

【中文标题】核心数据和数据保护

【英文标题】：CoreData & Data Protection

【发布时间】：2016-12-21 00:05:27

【问题描述】：

所以我正在开发一个在本地使用CoreData 框架存储用户信息的应用程序。信息可能很敏感，所以我在考虑如何保护存储到数据库中的信息。在 Xcode 仪表板的功能选项卡下，我找到了这个数据保护开关：

有人知道这是怎么工作的吗？如果我打开开关，Xcode 会自动编码我的CoreData 文件吗？或者如何对我的CoreData 文件实施这种保护？ 感谢您的时间和耐心。谢谢！

【问题讨论】：

您是否尝试过查看 Apple 的文档？您需要哪些方面的帮助？

@Tom Harrington

@Tom Harrington 是的，我浏览了 Apple 关于数据保护的文档，但它非常简短，没有提到任何有用的方法或如何实施。我现在对如何在我的 CoreData 数据库上实现 iOS 的数据保护感到困惑~

【参考方案1】：

根据 Apple 文档，当用户为设备设置有效密码时，会自动启用数据保护。系统在幕后加密和解密您的内容。这些过程是自动和硬件加速的。 但我们仍然可以使用none、complete、completeUnlessOpen 和completeUntilFirstUserAuthentication 以编程方式设置文件保护级别选项

let options = [NSMigratePersistentStoresAutomaticallyOption:true,
                           NSInferMappingModelAutomaticallyOption:true,
                           NSPersistentStoreFileProtectionKey: FileProtectionType.complete] as [String : Any]
            try persistantStoreCoordinator.addPersistentStore(ofType: NSSQLiteStoreType, configurationName: nil, at: storeURL, options: options)

请参阅此link 以了解有关不同类型选项的更多信息。

【参考方案2】：

您找到了正确的位置，您必须打开目标功能窗格中的数据保护开关，以表明您要使用数据保护。根据Apple's documentation，这就足够了：

默认的保护级别是完全保护，其中文件 设备锁定时已加密且无法访问。你可以 以编程方式为您创建的文件设置保护级别 应用 [...]

它表明您可以以编程方式设置保护级别。如果您想这样做（我仍然这样做，以保存；），您应该在创建 persistentStoreCoordinator 时使用适当的选项：

NSDictionary *options = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:
                         @YES, NSMigratePersistentStoresAutomaticallyOption,
                         @YES, NSInferMappingModelAutomaticallyOption,
                         NSFileProtectionComplete, NSPersistentStoreFileProtectionKey, // <-- HERE
                         nil];
...

__persistentStoreCoordinator = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:[self managedObjectModel]];
if (![__persistentStoreCoordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:storeURL options:options error:&error]) 
...

NSFileProtectionComplete 表示

文件以加密格式存储在磁盘上，无法读取 在设备锁定或启动时从或写入。

您也可以使用NSFileProtectionCompleteUnlessOpen，请参阅 Xcode 快速帮助了解差异。

【讨论】：

感谢您的回复。因此，如果我理解这一点，只要我打开目标功能窗格中的数据保护开关，此应用程序中包含的所有文件都会被加密且无法访问。

但我仍然可以选择以编程方式更改保护级别。听起来打开开关对我来说已经足够了：D

是的。也许这就是文档如此简短的原因；）