主动实时嵌套事务及其处理

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1、华中理工大学博士学位论文主动实时嵌套事务及其处理姓名：李国徽申请学位级别：博士专业：计算机软件与理论指导教师：刘云生19990701华中理工大学博士学位论文摘要主动实时数据库完善集成了传统数据库、实时系统及主动规则的技术和机制。本文研究主动实时数据库系统中事务及其处理，文中首先介绍了现代应用对于数据库提出的一些要求，为了满足这些要求实时数据库系统必须具备的功能。然后讨论了实时数据库系统中事务及数据特征，讨论了它与主动数据库的联系。主动实时数据库系统的数据和事务都可能有显式的定时限制，系统的正确性不仅依赖于事务执行的逻辑结果，而且与逻辑结果产生的时间紧密相关。主动实时数据库系

2、统追求的目标不再是系统的吞吐量及平均响应时间，而是系统中满足定时限制(典型地为截止期)的事务的比率。这就要求解决在事务模型、特征、正确性标准、并发控制、调度等方面的一系列的理论与关键技术问题。、—]!!实时事务总是间还有如共享数据“合作”进行的，他们之间可能存在复杂的结构联系，彼此、通信等语义上的联系，同时事务执行过程的动态触发的活动有时与原事务存在某种语义上的联系。传统的具有ACID特性的原予事务模型己不能适应要求，必须开发新的事务模型。文中提出了一种“嗽套”事务模型，父子事务共享数据，事务执行打破了传统的ACID特性。为了满足实时数据库系统“宁愿要部分正确但及时的结果而

3、不愿要完全正确却过时(失效)的结果”的这一要求，事务对数据的访问也可暂时地不一致(Non．Consistency)。传统的并发控制策略限制了事务执行的并发度，对实时事务定时限制的满足是不利的，我们开发了一种适合于实时应用环境的新颖的“准一致性可串行化”并发控制方法，事务给系统带来的不一致程度被限定在i一定范围内。比传统事务的正确性要复杂得多，实时嵌套事务的正确性包含更为丰富的内容，事务的执行不仅要尽可能满足逻辑上的正确性，而且还要满足时间正确性、结构正确性以及访问数据的行为正确性等。文中对事务正确性进行了深入的讨论，并给出了实现事务正确性的策略与算法。为了尽可能提高系统中满

4、足定时限制(舆型地为截止期)事务的比率，实华中理工大学博士学位论文时事务处理应采用“识时”(timecognizant)策略及算法，事务的调度及并发控制中冲突的解决都应考虑事务的优先级及事务的嵌套关系，而事务优先级的分派应把事务的截止期(Deadline)等时间因素及事务(触发)的子事务，我们给出了一个精细的事务优先级分派算法。硬实时任／事务的截止期必须确保，因而就要预测这种任／事务是否会满足其截止期，而数据库环境中存在如事务执行顺序的数据状态依赖性、共享数据及资源的冲突等不可确定的因素，为了提高事务执行的可预报性，文中提出了一种事务预分析处理策略，以尽量减少事务执行过程中

5、的不可确定因素。影响事务可预报性的一个重要因素就是事务执行中的内外存数据交换，用内存数据库做主动实时数掘库的底层支持是最理想的，文中针对内存数据库的特点，提出了一个内存数据库的装入算法及内外存数据交换策略以保证实时事务在执行过程中没有内外存数据I／O，并与传统的策略进行了比较。手一关键词：实时数据库、主动数据库、内存数据库、嵌套事务、并发控制、萼务优先顿努静氐事务调度、事务预分析处理、数据库装入、数据交换华中理工大学博士学位论文ABSTRACTThisthesisiSdevotedtotransactionswiththeirprocessingsinActiveReal—

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

7、tosupporttheserequirementsanddiscussthecharacteristicsoftransactionsanddatainanRTDBandtheirrelationshipswithActiveDatabasesfADBl．BothtransactionsanddataCanhaveexplicittimingconstraintsinanARTDBS．TheARTDBcorrectnessreliesnotonlyonlogicalresultsoftransactionexec