實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理

《實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆

2、◆◆◆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理第15卷總第86期科技與經(jīng)濟(jì)2002年第2期◆◆◆◆◆◆劉英王志堅(jiān)尹燕敏(河海大學(xué)計(jì)算機(jī)及信息工程學(xué)院,南京210098)摘要:本文在介紹了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(RTDB)之后,分析了RTDB事務(wù)的特征,給出了RTDB事務(wù)優(yōu)先級(jí)分配的幾種方法,并針對事務(wù)并發(fā)調(diào)度中出現(xiàn)的”優(yōu)先級(jí)顛倒”情況,提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案.關(guān)鍵詞:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫;實(shí)時(shí)事務(wù);事務(wù)特征;優(yōu)先級(jí)分派1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及其特征1.1與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的比較一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RTDBMS)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS),所以,它也具有一般DBMS的基

3、本功能:永久數(shù)據(jù)管理(包括數(shù)據(jù)庫的定義,存儲(chǔ),維護(hù)等);有效的數(shù)據(jù)存取(各種數(shù)據(jù)操作,查詢處理,存取方法,完整性檢查);事務(wù)管理(事務(wù)的概念,調(diào)度與并發(fā)控制,執(zhí)行管理);存取控制(安全性檢驗(yàn));數(shù)據(jù)庫的可能性(恢復(fù)機(jī)制).但傳統(tǒng)的DBMS的設(shè)計(jì)目標(biāo)是維護(hù)數(shù)據(jù)的絕對正確性,保證系統(tǒng)的低代價(jià),提供友好的用戶接口.系統(tǒng)的性能指標(biāo)是吞吐量和平均響應(yīng)時(shí)間.它不考慮與數(shù)據(jù)及事務(wù)相聯(lián)的定時(shí)限制,調(diào)度與處理決策也不考慮各種實(shí)時(shí)特性.與之相反,RTDBMS的設(shè)計(jì)目標(biāo)首先是對事務(wù)定時(shí)限制的滿足,即在有效時(shí)間內(nèi)響應(yīng)數(shù)據(jù)變化和完成事務(wù)處理;其基

4、本原則是:寧要部分正確而及時(shí)的信息,也不要絕對正確但過時(shí)的信息.系統(tǒng)性能指標(biāo)是滿足定時(shí)限制的事務(wù)的比率.它要求必須確保硬實(shí)時(shí)事務(wù)的截止期,必要時(shí)寧肯犧牲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性.1.2RTDB的定義實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫就是其數(shù)據(jù)和事務(wù)都有顯式定?44?時(shí)限制的數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)的正確性不僅依賴于事務(wù)的邏輯結(jié)果,而且依賴于該邏輯結(jié)果所產(chǎn)生的時(shí)間.1.3RTDB的數(shù)據(jù)特征在RTDB中,數(shù)據(jù)隨外部環(huán)境狀態(tài)的變化而快速變化,其值只在一定的時(shí)間內(nèi)是”流行”的,過時(shí)則無效了,故系統(tǒng)除了維護(hù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部狀態(tài)(數(shù)據(jù)值)的正確性外,還必須同時(shí)維護(hù)內(nèi)部狀態(tài)與外部

5、環(huán)境實(shí)際狀態(tài)的一致性,以及數(shù)據(jù)用來決策或推導(dǎo)新數(shù)據(jù)時(shí)在時(shí)間上的相互一致性.RTDB中的一個(gè)數(shù)據(jù)對象d由三個(gè)分量組成(dv,dtp,devi),它們分別為d的當(dāng)前值,采樣時(shí)間,外部有效期(外部現(xiàn)實(shí)對象狀態(tài)變化的時(shí)間間隔),有效期即自dtp算起dv有效的時(shí)間長度.對于RTDB中的每一d,有內(nèi)部一致性,外部一致性和相互一致性特征.內(nèi)部一致性.dv滿足預(yù)先定義的數(shù)據(jù)庫內(nèi)部狀態(tài)的完整性和一致性限制.這就是傳統(tǒng)意義下的數(shù)據(jù)正確性.外部一致性.設(shè)tc為當(dāng)前或檢測時(shí)間,當(dāng)且僅當(dāng)(tc—dtp)≤devi,則說d是外部一致的,即dv和對應(yīng)

6、的外部現(xiàn)實(shí)對象的狀態(tài)是一樣的.劉英王志堅(jiān)尹燕敏實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理信息工作相互一致性.用來決策或?qū)С鲂聰?shù)據(jù)的一組相關(guān)數(shù)據(jù)稱為一個(gè)相互一致集,記為R,其中的數(shù)據(jù)必須盡可能地在一個(gè)允許的公共時(shí)間期內(nèi)被采取(或?qū)С?,這個(gè)公共時(shí)間期就稱為R的相互有效期,記為Rmvi,對于R中的任兩個(gè)數(shù)據(jù)d和d,有Idtp—dtpI≤Rmvi.則說R中的數(shù)據(jù)是相互一致的.外部一致性和相互一致性都是關(guān)于時(shí)間的,可統(tǒng)稱時(shí)間一致性.既是內(nèi)部一致又是時(shí)間一致的數(shù)據(jù)才是正確的.2實(shí)時(shí)事務(wù)的特征由于實(shí)時(shí)任務(wù)往往有內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相互之間的聯(lián)系,傳統(tǒng)的”ACID”

7、的事務(wù)概念及模型對實(shí)時(shí)事務(wù)不適合.RTDB事務(wù)表現(xiàn)出了許多不同的特征.2.1定時(shí)性實(shí)時(shí)事務(wù)具有定時(shí)限制的特征.定時(shí)可以是絕對,相對或周期時(shí)間.在實(shí)時(shí)應(yīng)用中,事務(wù)的定時(shí)性來源于兩方面:一是外部環(huán)境顯式給出的反應(yīng)時(shí)間要求,這時(shí)它典型地取施加于非周期事務(wù)的截止時(shí)間限制的形式(截止期),如”若溫度達(dá)到1000度,則在5秒內(nèi)加冷卻劑到反應(yīng)堆”;二是由于系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化而轉(zhuǎn)嫁來的(即由數(shù)據(jù)的時(shí)間一致性引起的),此時(shí)它往往取周期或定期性限制的形式,如”每5秒取樣一次”,”7:00啟動(dòng)機(jī)器人”等.實(shí)時(shí)事務(wù)的定時(shí)限制有多種,其中最重

8、要的有:——截止時(shí)間:實(shí)時(shí)事務(wù)完成的最后期限.它可以有硬,軟,固之分(見圖1).Tv圖1事務(wù)截止期類型硬實(shí)時(shí)事務(wù):具有硬截止時(shí)間的事務(wù),必須在其截止時(shí)間以前完成,否則將帶來災(zāi)難性的后果,故到達(dá)其截止時(shí)間還不能完成的硬實(shí)時(shí)事務(wù)必須夭折.軟實(shí)時(shí)事務(wù):具有軟截止時(shí)間的事務(wù),應(yīng)該在其截止期完成.但超過其截止時(shí)間也還有一定意義