實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫事務(wù)的研究與實(shí)現(xiàn)

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1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫事務(wù)的研究與實(shí)現(xiàn)：根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫操作類型，對實(shí)時(shí)事務(wù)進(jìn)行了分類，時(shí)間性是實(shí)時(shí)事務(wù)重要屬性，提供了實(shí)時(shí)事務(wù)的時(shí)間性、原子性、并發(fā)性以及優(yōu)先級分配的策略，對實(shí)時(shí)事務(wù)進(jìn)行有效的調(diào)度。　　關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)事務(wù)；事務(wù)調(diào)度；時(shí)間性　　：TP311.13：A：1007-9599(2011)20-0000-01　　TheResearchandImplementationofReal-TimeDatabase　　EngineeringResearchInstitute,Beijing100083,China)　　Abstract:Basedonthedesignoftheoperat

2、iontypeinreal-timedatabase,thereal-timetransactionsareclassified.Timingisanimportantpropertyofreal-timetransaction.eing,atomicity,concurrencyandprioritydistributionandeffectiveschedulingofreal-timetransactions.　　Keyetransaction;Transactionschueduling;Timing　　一、引言　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是實(shí)時(shí)特性和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的系統(tǒng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的

3、數(shù)據(jù)和事務(wù)都有顯式的定時(shí)限制，正確性不僅依賴于事務(wù)產(chǎn)生的邏輯結(jié)果，更依賴于邏輯結(jié)果產(chǎn)生的時(shí)間。我們實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)是為保證一系列重要操作，或者系列操作所觸發(fā)出的結(jié)果的ACID特性和定時(shí)性，分為周期性和非周期性事務(wù)。由事務(wù)調(diào)度管理器負(fù)責(zé)調(diào)度事務(wù)，根據(jù)截止期進(jìn)行優(yōu)先級分配保證時(shí)間性，利用內(nèi)存日志保證原子性，不同的鎖來保證并發(fā)性?！　《?、實(shí)時(shí)事務(wù)的研究　　實(shí)時(shí)事務(wù)也是以一系列操作作為單個邏輯單元的，除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID屬性，還有定時(shí)性的要求，實(shí)時(shí)事務(wù)必須在某個時(shí)間段或截止期內(nèi)完成，否則就會造成嚴(yán)重的后果。不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫將操作事務(wù)化，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)只是針對一些重要的數(shù)據(jù)操

4、作，以及一些統(tǒng)計(jì)以及觸發(fā)的操作。實(shí)時(shí)事務(wù)從大的方面都可以劃分為硬實(shí)時(shí)事務(wù)、軟實(shí)時(shí)事務(wù)和固實(shí)時(shí)事務(wù)。我們針對系統(tǒng)的需求進(jìn)行劃分和處理。　?。ㄒ唬?shí)時(shí)事務(wù)的分類。我們實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的操作分為以下幾種：（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，從采集到更新前的初步處理和觸發(fā)，以及出現(xiàn)問題的報(bào)警。（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理，針對廠、設(shè)備、不同點(diǎn)結(jié)構(gòu)的在線增刪改，針對靜態(tài)報(bào)警條件的在線修改，以及對于配置文件的更改。（3）實(shí)時(shí)計(jì)算，針對某些組合點(diǎn)的計(jì)算以及推理。（4）組合報(bào)警，對于組合點(diǎn)滿足報(bào)警條件的報(bào)警處理。（5）數(shù)據(jù)歸檔，對于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的歸檔，以及對歸檔數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計(jì)?！　∥覀儼堰@幾類定義的操作封裝為實(shí)時(shí)事務(wù)，從操

5、作中我們可以歸納出我們的實(shí)時(shí)事務(wù)分為周期性事務(wù)和非周期性的事務(wù)，比如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)計(jì)算和組合報(bào)警都是周期性的事務(wù)，其它的都是非周期性的事務(wù)。對于周期性的事務(wù)一般都涉及到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，需要系統(tǒng)對這些事務(wù)立刻進(jìn)行處理，滿足時(shí)間性的要求。對于非周期性的事務(wù)，通過截止期安排優(yōu)先級來調(diào)度執(zhí)行?！　。ǘ┰有?。對于不同的事務(wù)采用不同的原子性策略，原子性一般用于有寫操作的地方。而事務(wù)的不同也只能采取不同的策略。對于實(shí)時(shí)事務(wù)來說，并不同于一般事務(wù)的原子性情況，實(shí)時(shí)事務(wù)原子性策略有幾種：一種是將事務(wù)恢復(fù)到原狀態(tài)，一種是只產(chǎn)生報(bào)警信息，最后一種是什么也不做。我們對事物采取的策略都是力圖使事務(wù)操作

6、的改變恢復(fù)到原始的狀態(tài)，以免影響后續(xù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的組織。我們使用內(nèi)存日志的方法來保證事務(wù)的原子性。定義一個日志數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含了數(shù)據(jù)操作對象的地址，類型，計(jì)算值，操作對象的位號等，幾乎可以對我們定義的所有事務(wù)進(jìn)行恢復(fù)?！　。ㄈ┎l(fā)性。我們采用加鎖的方式來進(jìn)行并發(fā)控制，我們設(shè)定有三種鎖，共享鎖、保留鎖和排它鎖。共享鎖允許兩個或者更多的連接在同一時(shí)刻讀取數(shù)據(jù)，但是不允許其它連接對數(shù)據(jù)庫的寫或者更新操作。保留鎖，是為了說明我馬上就要修改數(shù)據(jù)了，一個線程將要更新數(shù)據(jù)，但還沒有開始，其它線程可以讀取數(shù)據(jù)，但是不能修改數(shù)據(jù)，而且在一個時(shí)刻只能有一個保留鎖的存在。排它鎖不允許有其

7、它的讀或者寫的操作的存在，如果有排它鎖，那么共享鎖就不能生成，如果此時(shí)有以前的共享鎖存在，那么就結(jié)束所有的共享鎖，開始修改更新數(shù)據(jù)?！　。ㄋ模┒〞r(shí)性。實(shí)時(shí)事務(wù)的定時(shí)性是最重要的特性，也是進(jìn)行事務(wù)調(diào)度和優(yōu)先級分配的根本，我們采用最小空余時(shí)間算法來進(jìn)行優(yōu)先級分配，需要知道事務(wù)的到達(dá)時(shí)間，當(dāng)前的時(shí)間，事務(wù)預(yù)計(jì)運(yùn)行的時(shí)間，以及事務(wù)已經(jīng)運(yùn)行的時(shí)間。綜合這些時(shí)間算出的空余時(shí)間越小，那么優(yōu)先級就越高。但是我們前面提到，我們事務(wù)分為周期性事務(wù)和非周期性事務(wù)，優(yōu)先級算法主要針對非周期事務(wù)，周期性的事務(wù)可以搶占