多数据库事务处理策略的研究

多数据库事务处理策略的研究

陈光[1]2000年在《多数据库事务处理策略的研究》文中进行了进一步梳理通信和数据库技术的发展,已经改变了用户处理数据方式。当前数据处理的特点是日渐增长的应用需求,要求存取预先存在的局部数据,这些数据分布在异构软、硬件的网络节点上。一个多数据库系统MDBS允许用户存取多个分布的、异构的、自治的数据库(DBMS)中的数据。在多数据库中,全局事务是在MDBS的控制下执行,局部事务在局部DBMS控制下独立执行。不同的局部数据库可能采用不同的事务处理机制。每个局部DBMS对其上的全局子事务和局部事务有完全的控制权,如在事务的任何执行点上终止事务。典型地,局部数据库应该没有设计和结构的变化。局部数据库之间彼此独立,互相不能协调,因而传统同构系统事务处理技术如原子提交和事务一致性不适合多数据库,我所作的工作理论上探讨多数据库事务的原子提交策略和一致性策略,编程上探讨原型系统Panorama的实现和查询处理服务器的实现。 第一,探讨多数据库事务的原子提交策略,同构系统的各种方法不适合异构系统,因为这些方法需要特殊的提交过程,而已存在的局部数据库事务管理器不支持它们。系统阐述了两种提交策略:先提交策略和后提交策略,它不改变现有的事务管理器。其中,后提交策略需要在已存在的局部数据库增加并发控制和恢复部件,增加了运行负荷。提出多级事务是为了在集中数据库中增加并发度,如果多级事务用在异构系统中,两种提交策略重用该事务模型中的并发和恢复机制,以便使全局事务原子提交。特别值得一提的是:先提交策略与多级事务的结合,还能增加事务处理的并发度而不增加运行负荷。 第二,研究了多数据库事务保持一致性的问题。全局串行化是传统数据库事务一致性准则。但是在多数据库中保持全局串行化很难。在多数据库环境下,实现全局串行化的主要困难在于解决多数据库事务之间的间接冲突,局部事务很难解决间接冲突,因为局部事务的行为甚至局部事务本身,全局事务并不知道。为了解决这个问题,在全局事务的每个子事务之间增加数据操作,以便在每个成员数据库的全局子事务之间创造直接冲突,典型的方法是ticket算法。ticket算法的条件是局部数据库只保证局部数据库的串行化执行,它不侵犯局部自治性,但能保证全局事务的串行化。它的缺点是并发度很低。在多数据库中解决低并发度的一种办法是放松串行化的要求,如两级串行化2LSR,在多数据库中确保2LSR执行是比较简单的,并能取得很高的并发度。应用该算法和多数据库的完整性约束,根据实际情况,划分不同的多数据库模型,并能保持事务的一致性。划分的模型覆盖了很多多数据库实际环境。 第三,阐述了CORBA规范。在多数据库中用CORBA作为丈撑平台,有很多优点,CORBA能够处理平台级的异构性,并能提供位置和实现的透明性,换句话说,对象的实现和对象位置的改变对客户端无任何影响,它减少了客户端代码的复杂性,不改变客户端代码,客户端能发现新类型对象,CORBA的这种结构十分有用,在注册新的DBMS并不影响已存在的系统,它也能减少开发的代码量,而且,它能提供很多在数据库级别处理异构性功能和一些在应用级别处理交互性的功能。 第四,系统描述了一个基于CORBA的多数据库原型系统Panorama实现给出了Panorama中的主要设计思想和使用的基本技术策略,如Panorama体系结构、模式集成、基本实现策略、查询处理、事务处理、客户端程序等,Panorama中集成了三个数据库ORACLE、SYABASE、DM2。目前的实现允许用户通过一种基于SQL标准的全局查询语言,存取局部数据库中的数据,到目前为止,它支持分布式计算,跨平台操作,不指明数据源,并发机制,如多用户同时进行select操作,能处理update语句,它还能处理嵌套事务。9”最后,介绍了多数据库原型系统Palxxallla,查询处垣u巳易器的设计和实现,给出了查询处 良 务器的所使用的数据结构,输入输出参数,查询处酬良务器的功能描述和工作流程描述;并分析了 Panon的优点和ie6.,指明了今后的努力方向。

宋仙林[2]2005年在《嵌入式移动数据库中事务处理技术研究》文中提出移动计算技术的飞速发展,使得用户通过移动客户机随时随地访问分布式数据库上的信息成为可能。然而由于移动计算环境一些特点所限(例如不可靠的通信连接、移动客户机的随意移动等),使得移动计算环境下的事务处理面临移动性、断接性的挑战,因此研究移动事务处理模型十分必要,为此,本论文提出了自适应的乐观移动事务处理策略AOP-MT,研究了它所采用的关键技术。AOP-MT 策略支持移动客户机的断接自治操作,允许用户随意移动,并提供对交互式事务的支持,很好地消除了移动计算环境给数据库应用和事务处理带来的不利影响。为此本文主要做了以下几方面的研究工作:1) 分析移动计算环境对移动数据库及移动事务的影响,为移动事务处理的研究划定问题域范围;2) 分析了移动计算环境下的强一致性和弱一致性的数据处理要求,提出自适应的乐观移动事务处理策略AOP-MT,灵活应对不同应用需求,并通过对移动计算环境下的数据信息的类型进行分析,选用乐观事务处理方法进行事务的计算执行;3) 针对AOP-MT 策略的On-line 模式和Off-line 模式,详细介绍了两种模式下移动事务的处理流程。通过引入事务协调者(MTC)、事务参与者(MTP)和事务执行片段(OPS)等概念,提供对交互式事务的支持,允许随意的跨区移动,对断接情况下的移动客户机自治操作提供支持,并通过事务队列、事务操作队列和两阶段提交方式,保证了事务调度的可串行性和数据库的全局一致性;4) 详细分析了AOP-MT 策略中并发事务可能发生的读-写冲突和写-写冲突,并对On-line 模式和Off-line 模式下如何进行冲突检测保证数据一致性进行了探讨并提出了解决方法;5) 对移动事务的恢复机制做了简单探讨,给出了事务恢复的基本方法;6) 设计了一个基于AOP-MT 策略的移动事务处理原型,通过实例模拟的方式解释了AOP-MT 策略在原型中的运用,从而说明AOP-MT 策略是可行的。

张剑[3]2003年在《关于事务性工作流定义、执行与恢复策略的研究》文中提出工作流管理一直是企业界和学术界关注的领域。但是目前许多工作流模型在正确性和可靠性方面都有很大不足,并不能适应实际应用的需要。本文将事务性质引入工作流中,提出了一种嵌套的具有事务特性的工作流模型。这个模型包含嵌套任务和任务间的依赖,并具有高级事务模型的一些属性,比如松散的隔离性和原子性。我们又进一步在这个模型的基础上利用这些事务性质提出了有关工作流的执行机制、系统恢复和错误处理等问题的解决方法。通过定义一致性单元和执行单元放松了事务的失败原子性、并发工作流的可串行化要求以及任务间的隔离性,使工作流在具有高可靠性和正确性的前提下更灵活地满足实际应用语义的要求。

随三军[4]2009年在《数据库网格的事务并发控制算法研究》文中研究指明网格技术自20世纪90年代中期出现后,便引起人们的广泛关注,目前该技术正从科学计算领域转向广阔的工业领域。数据库在诸多领域的应用中扮演着不可或缺的角色,当前数据库系统的自治性、异构性和分布性等特点,使其不能提供统一的接口来满足灵活资源共享和数据访问需求。而网格所具有的地理上分布、逻辑上异构、资源上动态、网格节点上自治的特点,恰好满足资源共享的需求。数据库网格是指以网格技术为基础,并由各种数据库管理系统构成的数据网格环境。其技术难点是在网格环境下研究解决分布式查询、事务、多数据源视图等传统的数据库领域的问题。其中,如何提高数据库网系统的访问并发度,充分利用网格中的数据库资源,成为了一个亟待解决的问题。本文对网格计算、数据库网格、分布式事务的相关概念和技术进行了深入研究。在对数据库事务管理进行研究的基础上,分析了现有的分布式数据库事务模型的优缺点,针对数据库网格提出了GALTT(Global-Agent-Local Transaction Tree)模型,并在结合数据库网格特性的基础上提出了GTPS(Grid Transaction ProcessingStrategy)模型,以提高数据库网格事务处理的并发度。本文提出数据库网格的事务处理模型系统和事务并发控制的实现算法,并对系统进行了实现。在实验中,事务的处理策略分别使用2PL和GTPS,通过实验得出两种策略下,响应时间随事务到达率的变化而变化,时间花费随网格事务数目的增加而变化,网格事务失败率随网格事务数目增加而变化的情况,并对这些情况进行了深入分析。结果表明,网格事务处理采用GTPS比采用2PL更具有优势。

杜立佳[5]2010年在《多数据库系统事务处理优化技术研究》文中认为随着网络技术迅猛发展,大量涌现出以不同形式存储在不同系统中,分而不聚,聚而不合,呈分布异构状态的数据,虽然当前技术能够将计算机在物理上连接起来,但是大多数系统都独自运行,达不到资源共享的目的。因此,如何从多个分布、异构的数据源获取数据,在不同的硬件系统平台上处理它,并按照友好方式提供给用户,成为亟待解决的研究课题。解决上述问题的方法是构建多数据库系统(Multi-database System, MDBS),而MDBS的核心问题是多数据库的事务处理。论文以多数据库的事务处理为研究对象,重点研究全局事务、全局子事务和局部事务的特性及相互关系,如何在多数据库系统中保持数据一致性。论文主要研究工作如下:(1)研究多数据库(Multi-database, MDB)事务处理模块应用事务提交策略及Ticket来保持事务中数据一致性。通过分析Mehrotra等人提出以事务提交图为中心的事务管理器(Global Transaction Manager, GTM)调度算法TM 1和TM2,得出TM1和TM2缺陷是无法检测到全局事务与局部事务之间的间接冲突,该缺陷是多数据库环境中确保全局可串行化的主要难点所在。(2)针对TM1和TM2的缺陷,论文提出了优化TM2的算法即TMO (Transaction Manager Optimization), TMO算法通过增加ticket策略在全局事务的每个子事务之间增加数据操作,使每个成员数据库潜在冲突转变为可检测冲突,解决了系统无法检测潜在冲突而造成数据不一致性的问题,从而保持了多数据库中事务的可串行化。其次,通过添加保存点恢复中止事务替代重做事务,从而使相关子事务全部回滚转变为部分回滚,提高系统的执行效率。(3)最后,论文描述了多数据库系统框架,给出了主要设计思想和使用的基本技术策略,如模式集成、查询处理、事务处理、客户端程序等基本设计,集成了多个数据库,实现允许用户使用一种基于SQL标准的全局查询语言,存取局部数据库中的数据。分析了TMO的优缺点,指明了今后的努力方向。

陈彦海[6]2002年在《基于OSCAR的移动数据库事务管理框架》文中研究表明随着以网络计算为中心的时代的到来,人们越来越需要能在任何时候,任何地点访问任何所需数据,而正在迅速发展并逐渐成熟的移动通信技术与移动计算机的结合为之提供了手段。在将来的移动计算环境中,大量的功能较弱的计算机需要通过无线通讯信道对数据库进行操作,这就形成了一种新的体系结构——移动数据库。 事务管理是数据库的核心技术。移动数据库事务管理模型必须顺应移动计算环境的种种限制:1)移动支持工作站和移动主机之间的通信带宽小、不可靠;2)移动主机电池有效期短、计算能力较弱;3)一个事务处理过程中移动主机可能从一个通信cell移动到另一个cell,事务不但具有长期性,而且具有移动性。针对移动支持工作站和各个移动主机之间连接有可能断开的情况,应该要适当地支持移动事务的本地自治,允许移动主机在和移动支持工作站断开时也能进行事务处理和提交。与此同时,必须保证在服务器和各个移动主机上事务执行的正确性,数据版本的一致性。此外,应该要尽量减少移动支持工作站和移动主机上事务执行阻塞的情况以降低通信开销,提高并发性。针对移动主机电池有效期短、计算能力较弱的情况,必须协调移动数据库服务器的主动干涉和移动主机的本地自治。移动环境下事务固有的长期性和移动性也使得如何让移动主机,移动支持工作站和数据库服务器协同管理移动事务更困难,也更具有挑战性。针对以上种种移动环境对事务管理的要求和限制,本文对移动数据库事务管理进行了深入的研究和探讨。 OSCAR数据库管理系统是浙江大学CIMS实验室数据库研究开发组自主开发的数据库管理系统。本文在原有的OSCAR数据库管理系统基础上,考虑移动计算环境对移动数据库事务管理的限制和约束,吸取以往移动事务管理模型如开放式网状事务模型,袋鼠事务模型以及预写事务模型的经验,提出了自己的移动事务管理框架。 基于OSCAR的移动事务管理框架描述了整个框架中移动单元,数据访问协调器和数据库服务器对于移动事务管理的种种运作策略:提出了分事务机制,很好的描述了移动事务的长期性和移动性;引入扩展的SI机制和预提交规则,有效地保证了移动事务调度的正确性和并发度;区分移动子事务和固定子事务,合理协调了事务的移动单元本地自治和服务器干涉;利用数据广播机制实时广播移动单元访问的数据,将本地cache数据和移动单元经常访问的数据挂钩,既高效又节约通信开销。总之,本文描述了一个完整、实用的移动事务管理框架,既是对以往的事务模型的重要补充,也是OSCAR数据库管理系统向移动 浙江大学硕士学位论文数据库方向发展的重要尝试。 论文首先概述了移动数据库的研究发展情况,接着介绍了移动数据库事务管理的特点和需要解决的问题以及己有的各种典型移动事务管理模型和机制。第三章介绍了原有的OSCAR数据库管理系统的事务管理机制。第四章提出了在OSCAR数据库的基础上实现移动事务管理的框架和方法。最后对OSCAR移动事务管理框架进行了评估和总结。

申海[7]2005年在《移动数据库中移动事务处理的关键技术研究》文中研究表明计算技术和无线通讯技术的发展与结合使得一种全新的计算模式—移动计算模式成为现实。在移动计算环境下,用户使用便携式计算机通过无线通讯接口实现对信息网络的访问,而不受实际物理位置变化的影响。移动计算以及它所具有的独特特点使得传统数据库技术不能支持或是不能有效地支持移动计算环境。因此,必须对已有的传统数据库加以改进,或者重新设计,形成一种能全面支持移动计算环境的数据库技术——移动数据库。 事务处理是数据库管理系统的一个基本功能,它主要用于维护数据的一致性,支持多用户的并发访问,使用户可以可靠地查询和更新数据库。移动数据库系统同样要求提供事务处理能力,以满足移动应用的需求。移动计算环境的特殊性使得在设计移动数据库系统中需要考虑诸多传统计算环境下不需要考虑的问题,如客户机的移动性、频繁断接性、弱连接性,过区切换等等问题。所以如何使服务器能够完善的处理好移动事务,即解决移动事务的上述关键技术问题成为移动数据库技术中一个非常重要的研究课题。 本课题的主要研究目标是设计一个移动事务模型和事务处理协议来支持移动事务的移动性、频繁断接性和数据一致性。本人考虑了移动计算环境对移动数据库事务管理的限制和约束,在吸取以往移动事务模型如袋鼠事务模型和预读/写事务模型的经验基础之上,提出了FM-Que移动事务模型。FM-Que模型是一个客户端/移动代理层/服务器端的三层体系结构,将客户端发出的事务分成固定子事务和移动子事务,并在移动代理层和客户端采用事务队列机制来有效的支持事务移动性和频繁断接性,采用多版本预提交方式来维护数据一致性。

谭驰[8]2008年在《移动数据库技术研究与应用》文中进行了进一步梳理随着无线网络技术的飞速发展和日益成熟,移动计算和移动数据处理的作用已经变得十分重要。移动数据库使人们可以在任意时间,任何地点访问到数据库上的任意数据。它为数据库应用开辟了一个崭新的领域,对并行与分布处理技术的发展也有相当重要的意义。然而,移动数据库系统中,由于无线网络的节点移动性、低带宽和断接性等为我们带来了新的挑战。现有的移动数据库功能较弱,大部分的机制和算法都存在过多的假设和较大的局限性,一些关键的功能还不能支持。移动数据库技术是分布式数据库技术和分布式计算研究的重要分支。移动数据库是为了适应移动计算环境下的数据存取需求而产生和发展起来的,通常可以看作是传统分布式数据库的扩展。移动计算环境相对于传统分布式计算环境具有的新特点,使得传统分布式数据库中的技术不能完全应用到移动数据库中。基于移动计算设备的应用已经越来越普及化,人们广泛的使用个人数字助理(PDA),智能电话等移动手持设备可以进行随时随地的商务活动。用户将应用数据从中央数据库系统下载至移动手持终端,并对其进行离线的访问和修改。不定期的与中央数据库系统进行连接,完成数据的同步更新。为了适应移动应用的这一发展,一个新的技术—移动数据库技术应运而生,并且成为当今研究的一个热点问题。事务处理是数据库管理系统的一个基本功能,它主要用于维护数据的一致性,支持多用户的并发访问,使用户能可靠地查询和更新数据库。移动数据库系统同样要求提供事务处理能力,以满足移动应用的需求。移动计算环境的特殊性使得在设计移动数据库系统中需要考虑诸多传统计算环境下不需要考虑的问题,如客户机的移动性、频繁断接性、弱连接性,过区切换等等问题。所以如何使服务器能够完善的处理好移动事务,即解决移动事务的上述关键技术问题成为移动数据库技术中一个非常重要的研究课题。事务处理技术是保证信息一致性和可靠性的关键技术,传统的事务处理技术主要应用于集中式或分布式数据库系统,具有原子性、持久性、一致性和隔离性的特点。近年来,随移动通信技术的发展,移动数据库技术的研究引起了人们的极大关注,作为移动数据库系统的关键技术之一,移动事务处理的概念也已被引入到更广泛的移动计算环境当中,成为移动数据库研究领域的热点问题,但是,由于移动计算环境的特殊性,移动事务处理技术仍面临很多的挑战。如何有效处理移动事务的移动性、频繁断接性、一致性以及事务恢复等一直是移动事务模型研究中的重点,也正是本文研究的目的。

戎帅[9]2009年在《对象关系映射的关键技术研究与实现》文中研究表明大多数面向对象的应用程序开发都不可避免要面临对象持久化问题,使各种数据能够长时间保存并持续使用。就目前而言,关系数据库仍然是大多数软件系统数据存储的首要选择。但是,关系型数据的表格表现方式与应用程序中的面向对象表现方式之间存在着本质上的不匹配,大大影响了应用程序的开发效率。于是,对象关系映射(ORM)框架应运而生,它通过对象关系映射的方法,在关系型数据和应用程序对象之间架起了桥梁,以一种非常实际、直接并且现实的方式很好的解决了对象/关系不匹配的问题。本文的主要目的在于通过对ORM框架关键技术的研究,设计一个基于.NET平台的轻量级ORM框架并构建原型系统,形成一个适合.NET中小型应用程序持久化管理的应用模式与机制,主要研究内容如下:1、论文通过深入研究对象模型与关系模型之间的映射基本原理,指出了对象关联关系及继承结构在关系模型上的对应方式,为ORM框架的具体实现提供了理论指导。2、论文在深入研究和分析ORM框架在解决对象/关系结构映射、对象/关系行为映射、事务处理与并发控制及性能优化等方面问题所需的各种关键技术的基础上,设计并构建了基于.NET平台的轻量级ORM框架SqlLight。论文首先对SqlLight框架的设计目标、体系结构进行了论述,着重介绍了对象管理层中对象状态管理、事务处理与并发控制、面向对象的查询,对象关系映射层中映射元数据的定义,数据访问层中跨数据库平台的数据访问等关键技术的实现。然后,针对SqlLight框架的性能优化,分析了ORM缓存管理的范围及模式,并设计了一种具有两级结构的缓存机制,实现了对持久对象和元数据对象的缓存管理;分析了ORM延迟加载两种主要的实现机制,并基于第三方AOP框架PostSharp进行了实现。3、论文开展了基于SqlLight的典型应用与实验,通过“业绩管理与岗位履职考核系统”这个典型的应用案例和CRUD性能比较实验,证明了SqlLight框架能够克服目前流行的ORM框架在使用和配置上的复杂性,有效的管理对象持久化,提高了应用程序的开发效率,具有良好的实际应用价值。

马新娟[10]2006年在《网格环境下数据库并发控制机制的研究》文中研究指明并发控制机制是数据库事务管理中重要的组成部分,是衡量一个数据库系统功能强弱和性能好坏的重要标志之一。分布式并发控制的目的是保证分布事务和分布式数据库的一致性,实现分布事务的可串行性,使事务具有良好的并发度以保证系统具有用户满意的效率。网格的目标是实现对地理上广泛分布的大量异构资源进行共享。由于网格具有的异构性、分布性、自治性和动态性,分布式体系结构下的并发控制协议已不适用于网格体系结构。本文根据网格事务处理的特点,对网格数据库事务模型及并发控制机制进行研究,主要的研究工作包括以下方面: (1)基于OGSA,提出了一个网格环境下基于移动Agent的数据库事务模型,该模型将各节点上的数据库封装为网格数据库服务,以基于服务的方式访问数据库,不仅支持短生命周期的事务,也支持长事务,并且可满足网格的动态特性和可扩展性。由于采用了移动Agent技术,大大减少了网络负载,避免由于大量数据的网络传输而造成的瓶颈问题。 (2)在详细、深入研究分布式数据库并发控制方法的基础上,给出了网格数据库并发控制的正确性标准,提出了一个基于时标的并发控制协议和基于2PL的扩充分层封锁模型的并发控制方法。在基于时标的并发控制协议中,我们将事务类型进一步扩充为只读事务、浏览事务、更新事务和追加事务,避免了大量不必要的事务重启,提高了并发度。改进的基于2PL的扩充分层封锁模型对简单锁模型进行扩充,在共享锁(S

参考文献:

[1]. 多数据库事务处理策略的研究[D]. 陈光. 广西师范大学. 2000

[2]. 嵌入式移动数据库中事务处理技术研究[D]. 宋仙林. 重庆大学. 2005

[3]. 关于事务性工作流定义、执行与恢复策略的研究[D]. 张剑. 山东科技大学. 2003

[4]. 数据库网格的事务并发控制算法研究[D]. 随三军. 兰州理工大学. 2009

[5]. 多数据库系统事务处理优化技术研究[D]. 杜立佳. 西安建筑科技大学. 2010

[6]. 基于OSCAR的移动数据库事务管理框架[D]. 陈彦海. 浙江大学. 2002

[7]. 移动数据库中移动事务处理的关键技术研究[D]. 申海. 沈阳工业大学. 2005

[8]. 移动数据库技术研究与应用[D]. 谭驰. 贵州大学. 2008

[9]. 对象关系映射的关键技术研究与实现[D]. 戎帅. 国防科学技术大学. 2009

[10]. 网格环境下数据库并发控制机制的研究[D]. 马新娟. 广西大学. 2006

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