基于隔点native+xml数据库多粒度封锁机制

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1、摘要摘要XML(eXtensibleMarkupLanguage)即可扩展标记语言，能有效的表达各种数据和信息，使各种应用协同工作，被广泛应用在计算机科学的各个领域，特别是高速发展的互联网领域，XML已成为互联网信息交换的标准。将XML与数据库结合，是XML发展的必然趋势。对于大量的XML数据必须进行系统化的管理，才能提高其应用性能及水平。NativeXML数据库系统是如今处理XML数据的一种方式，它不以现有的关系数据库为基础，是一种纯半结构化的数据库系统。系统以XML原始的格式存取XML文档，数据库内部的数据模型是依据XM

2、L特性建立的，而不是关系表或者对象。NativeXML数据库系统同样需要支持事务、安全、多用户访问、编程接口和查询语言等传统数据库的特性。NativeXML数据库系统主要通过两种机制支持多事务并发执行，即基于XML文档的文档级封锁机制和基于结点的结点级封锁机制。这两种机制的缺陷是封锁粒度太大或太小，都不能较好的改善系统的性能。本文将关系数据库系统中的多粒度封锁机制加以分析及演变，提出了一种新的基于隔点的封锁机制。基于隔点的封锁机制利用隔点将被访问的数据隔离为不同的区域，NativeXML数据库系统以这些区域为基本单元运行锁机

3、制。本文从理论上分析了这种封锁机制的正确性与有效性，同时还针对几种具有代表性的XML文档进行了实验，分析及讨论实验结果，验证了基于隔点的封锁机制的有效性。本文还讨论了隔点选取方案及隔点调整策略。适当的隔点选取方案可以在系统开销允许范围内最大限度的提升数据库系统的性能。本文最后对将隔点机制应用到具体的NativeXML数据库系统提出了一些建议和办法，并指出隔点机制研究的进一步工作。本文的主要贡献是：1.提出了基于隔点的封锁机制，并验证了其正确性与有效性。2.对隔点选取方案进行了初步研究，提出了隔点选取算法，并讨论了隔点调整策略

4、的相关问题。关键词：XML，NativeXML数据库，多粒度封锁，隔点-I-基于隔点的NativeXML数据库多粒度封锁机制AbstractAsamarkuplanguage,XML(eXtensibleMarkupLanguage)hasbeenwidelyappliedinvariousfieldsofcomputerscienceforitscapabilityofrepresentingvariouskindsofdataandinteroperabilitybetweenheterogeneousapplicati

5、ons.Especially,XMLhasalreadybecomeinformationexchangestandardoftheWorldWideWeb.ItisatrendtocombineXMLwithdatabasetechniques,onlyinthisway,canagreatdealofXMLdatabeprocessedandmanagedandapplicationperformancebeimproved.NativeXMLdatabasesystemsdealingwithXMLdataarepur

6、elysemi-structureddatabasesystemsandarenotbasedonexistingrelationaldatabasemanagementsystems.ThedatamodulesofthesesystemsareestablishedonXMLfeatures,otherthanrelationtablesorobjects.Therearealsotransactions,safeties,multi-useraccess,querylanguage,APIsetc.inthesesys

7、temsjustlikeinrelationaldatabasemanagementsystems.ForNativeXMLdatabasesystems,therearemainlytwomethodstosupporttheconcurrentoperationsofmulti-transaction.Theoneisbasedondocumentlocksandtheotherisbasedonnodelocks.Thetwomethodshavethelimitationofcontrollingthegranula

8、rities.Anewmethodgeneratedfrommulti-granularitylockmechanisminrelationaldatabasesystemisproposedinthisdissertation.Thelockmechanismofourmethodwor