native+xml数据库并发控制技术研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文NativeXML数据库并发控制技术研究姓名：孙华国申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：魏东平20090501摘要随着互联网技术的发展，XML已经成为数据描述和数据交换的新标准。各行各业都积极采用XML格式表示其数据和信息，借助于XML，Web正逐步转化为一个巨大的数据库。基于Intemet／Web的应用以及XML格式的文档大量涌现，特别是XML原生数据库的出现，向传统数据库领域提出了前所未有的挑战。并发控制是改善数据库系统事务性能的最重要机制，也是XML原生

2、数据库研究领域的一个难点。目前关于XML事务处理的研究尚处于起步阶段，在解决如何并发访问XML数据的问题上，一种普遍的思想是将XML文档映射到传统的关系数据库，利用传统数据库完善的事务机制保证XML的多用户并发。基于这种思想的并发控制机制，由于传统关系数据库所固有的平面性和XML文档数据的层次性之间的冲突，实际情况下并不能真正高效地实现多个用户对单个文档的并发访问控制。另一方面，在XML原生数据库领域，事务和并发控制机制方面的研究才刚刚开始。目前，虽然很多XML原生数据库都声称支持事务处理，但是，锁的粒

3、度通常比较大，是针对整个文档而不是针对文档片断，所以多用户并发性的支持相对较低。本文结合XML文档的特点，通过简化XPath数据模型，定义了一个XML事务模型，并在此基础上设计了一种基于XPath的并发控制加锁协议，对该协议的具体操作流程和算法以及死锁的检测和处理、事务撤销或中止时的处理等进行了深入地研究，给出了支持XML事务模型的可扩展编码方案，论证了在此协议下的调度是可串行化调度。最后，结合目前XML应用的特点，基于这一协议，将传统关系数据库中基于版本化的并发控制思想应用到XML原生数据库中，设计实

4、现了只读XML多版本协议，通过利用只读事务与更新事务互不阻塞以及只读事务不需要加锁的优势，提高了事务的并发度，并给出了事务调度的可串行化证明。为验证所提协议和算法的有效性，本文还进行了大量实验，结果表明本文所提出的并发控制协议能够非常有效地降低事务回滚率和提高系统吞吐量，从而改善系统性能，对今后进一步的研究和实际应用具有重要意义。关键词：XML，事务，并发控制ResearchonConcurrencyControlTechnologyofNativeXMLDatabaseSunHuaguo(Comput

5、erApplicationTechnology)DirectedbyAssociateProf．WeiDongpingAbstractWiththedevelopmentofInternet，XMLhasgainedgreatpopularityinrecentyearsandemergedasanewstandardfordatarepresentationandexchange．XMLisbeingusedinmoreandmoreareas．WiththerapidadoptionofXML，th

6、eInternethasbeenturnedintoagiganticdatabasegradually．TheoccurrenceoftheXMLdocumentsthatarcbasedontheapplicationofInternetorWeb，especially,theadventofNativeXMLDatabases(NXD)，arisesanunprecedentedchallengetotraditionaldatabasefield．Concurrencycontrolisthem

7、ostimportantmechanismofimprovingthetransactioncapabilityofdatabasesystem．AnditisalsoadifficultyinthefieldofNXD．TheresearchesofXMLtransactionprocessingtodayarefarfromperfect．OntheproblemofhowtosolveconcurrencycontrolofXMLdata,auniversalperspectivesuggests

8、thattheXMLdocumentcanbeprojectedintotraditionaldatabasesSOthattheperfecttransactionmechanismoftraditionaldatabasesCallbeusedtoensurethemulti—usersconcurrencyofXML．Butinfact,becauseoftheconflictbetweentheinborncomplanationo