主動(dòng)實(shí)時(shí)嵌套事務(wù)及其處理

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1、華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文主動(dòng)實(shí)時(shí)嵌套事務(wù)及其處理姓名：李國(guó)徽申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師：劉云生19990701華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要主動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)完善集成了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)及主動(dòng)規(guī)則的技術(shù)和機(jī)制。本文研究主動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中事務(wù)及其處理，文中首先介紹了現(xiàn)代應(yīng)用對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)提出的一些要求，為了滿足這些要求實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)必須具備的功能。然后討論了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中事務(wù)及數(shù)據(jù)特征，討論了它與主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)系。主動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和事務(wù)都可能有顯式的定時(shí)限制，系統(tǒng)的正確性不僅依賴于事務(wù)執(zhí)行的邏輯結(jié)果，而且與邏輯結(jié)果產(chǎn)生的時(shí)間緊密相關(guān)。主動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系

2、統(tǒng)追求的目標(biāo)不再是系統(tǒng)的吞吐量及平均響應(yīng)時(shí)間，而是系統(tǒng)中滿足定時(shí)限制(典型地為截止期)的事務(wù)的比率。這就要求解決在事務(wù)模型、特征、正確性標(biāo)準(zhǔn)、并發(fā)控制、調(diào)度等方面的一系列的理論與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。、—]!!實(shí)時(shí)事務(wù)總是間還有如共享數(shù)據(jù)“合作”進(jìn)行的，他們之間可能存在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)聯(lián)系，彼此、通信等語(yǔ)義上的聯(lián)系，同時(shí)事務(wù)執(zhí)行過(guò)程的動(dòng)態(tài)觸發(fā)的活動(dòng)有時(shí)與原事務(wù)存在某種語(yǔ)義上的聯(lián)系。傳統(tǒng)的具有ACID特性的原予事務(wù)模型己不能適應(yīng)要求，必須開發(fā)新的事務(wù)模型。文中提出了一種“嗽套”事務(wù)模型，父子事務(wù)共享數(shù)據(jù)，事務(wù)執(zhí)行打破了傳統(tǒng)的ACID特性。為了滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)“寧愿要部分正確但及時(shí)的結(jié)果而

3、不愿要完全正確卻過(guò)時(shí)(失效)的結(jié)果”的這一要求，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)也可暫時(shí)地不一致(Non．Consistency)。傳統(tǒng)的并發(fā)控制策略限制了事務(wù)執(zhí)行的并發(fā)度，對(duì)實(shí)時(shí)事務(wù)定時(shí)限制的滿足是不利的，我們開發(fā)了一種適合于實(shí)時(shí)應(yīng)用環(huán)境的新穎的“準(zhǔn)一致性可串行化”并發(fā)控制方法，事務(wù)給系統(tǒng)帶來(lái)的不一致程度被限定在i一定范圍內(nèi)。比傳統(tǒng)事務(wù)的正確性要復(fù)雜得多，實(shí)時(shí)嵌套事務(wù)的正確性包含更為豐富的內(nèi)容，事務(wù)的執(zhí)行不僅要盡可能滿足邏輯上的正確性，而且還要滿足時(shí)間正確性、結(jié)構(gòu)正確性以及訪問(wèn)數(shù)據(jù)的行為正確性等。文中對(duì)事務(wù)正確性進(jìn)行了深入的討論，并給出了實(shí)現(xiàn)事務(wù)正確性的策略與算法。為了盡可能提高系統(tǒng)中滿

4、足定時(shí)限制(輿型地為截止期)事務(wù)的比率，實(shí)華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文時(shí)事務(wù)處理應(yīng)采用“識(shí)時(shí)”(timecognizant)策略及算法，事務(wù)的調(diào)度及并發(fā)控制中沖突的解決都應(yīng)考慮事務(wù)的優(yōu)先級(jí)及事務(wù)的嵌套關(guān)系，而事務(wù)優(yōu)先級(jí)的分派應(yīng)把事務(wù)的截止期(Deadline)等時(shí)間因素及事務(wù)(觸發(fā))的子事務(wù)，我們給出了一個(gè)精細(xì)的事務(wù)優(yōu)先級(jí)分派算法。硬實(shí)時(shí)任／事務(wù)的截止期必須確保，因而就要預(yù)測(cè)這種任／事務(wù)是否會(huì)滿足其截止期，而數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中存在如事務(wù)執(zhí)行順序的數(shù)據(jù)狀態(tài)依賴性、共享數(shù)據(jù)及資源的沖突等不可確定的因素，為了提高事務(wù)執(zhí)行的可預(yù)報(bào)性，文中提出了一種事務(wù)預(yù)分析處理策略，以盡量減少事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中

5、的不可確定因素。影響事務(wù)可預(yù)報(bào)性的一個(gè)重要因素就是事務(wù)執(zhí)行中的內(nèi)外存數(shù)據(jù)交換，用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)做主動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)掘庫(kù)的底層支持是最理想的，文中針對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，提出了一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的裝入算法及內(nèi)外存數(shù)據(jù)交換策略以保證實(shí)時(shí)事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中沒有內(nèi)外存數(shù)據(jù)I／O，并與傳統(tǒng)的策略進(jìn)行了比較。手一關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)、嵌套事務(wù)、并發(fā)控制、萼務(wù)優(yōu)先頓努靜氐事務(wù)調(diào)度、事務(wù)預(yù)分析處理、數(shù)據(jù)庫(kù)裝入、數(shù)據(jù)交換華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文ABSTRACTThisthesisiSdevotedtotransactionswiththeirprocessingsinActiveReal—

6、TimeDatabases(ARTDB)whichseamlesslyintegratetraditionaldatabases，real—timesystemsaswellasactivenessruleconcepts，techniquesandmechanisms．Inthethesis，wefirstintroducerequirementsthatadvancedapplicationsbringtodatabasesystems，thenpresentfunctionsandpropertiesforaReal—TimeDatabaseSystem(RTDBs)

7、tosupporttheserequirementsanddiscussthecharacteristicsoftransactionsanddatainanRTDBandtheirrelationshipswithActiveDatabasesfADBl．BothtransactionsanddataCanhaveexplicittimingconstraintsinanARTDBS．TheARTDBcorrectnessreliesnotonlyonlogicalresultsoftransactionexec