多数据库系统的事务管理研究

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1、华中科技大学博士学位论文多数据库系统的事务管理研究姓名：肖卫军申请学位级别：博士专业：计算机应用技术指导教师：卢正鼎2002.11.8华中科技大学博士学位论文摘要多数据库系统是建立在已经存在的多个分布的、异构的和自治的局部数据库系统之上的系统，实现不同数据源之间的互操作。异构性和自治性使得多数据库系统的事务管理与传统数据库的事务管理有着显著的不同，传统的事务模型，并发控制机制和事务正确性标准不适合多数据库环境，需要研究新的克服异构性和自治性的事务管理方法。分析全局事务的内在语义和全局子事务间的执行语义

2、，将全局子事务划分成可补偿的、可重做的和关键的三种类型，将子事务问的执行语义归结为串行关系和功能替代关系。提出了一种基于语义的多数据库事务模型，给出了可提交子事务集的定义和枚举所有可提交子事务集的LCG算法。在该事务模型中，全局事务的提交并非一定要求所有的全局子事务都执行成功，由此提出了多数据库事务的准原子性概念。根据全局子事务类型的不同，提出了先提交可补偿子事务，再提交关键子事务，最后提交可重做子事务的三阶段提交协议。f利用事务的操作数据对象间不一定都相关这一语义知识，将所有相关的数据对象～}放樘一

3、起构成一个语义单元。按照语义单元将事务划分成更小的原子单位以提高并行性，将事务的Herbrand语义适用范围从整个事务缩小为语义单元。在对局部事件经历和全局事件经历形式化描述的基础上提出了多数据库语义串行化(MSSR)标准并证明了MSSR调度能保证强正确性，给出了多数据库语义可串行化定理和MSSR判别定理。MSSR是一个放松的全局可串行化标准，它在所有局部可串行化的基础上仅要求每一个语义单元内的全局可串行化。不像QSR和2LSR，MSSR对全局事务和完整性约束没有什么特殊的限制，具有更广的应用领域。在

4、TSG算法的基础上，从数据结构和减少图中全局事务个数这两方面进行优化，提出了改进的TSG算法。从理论分析和仿真实验两方面来研究OTM算法的性能，采用离散事件仿真的方法比较了改进的TSG算法、TSG算法和全局事务串行执行与OTM算法的性能。仿真实验结果表明：OTM算法会引起更高的事务冲突率，造成大华中科技大学博士学位论文量的全局子事务执行失败，由此产生的副作用足以抵消它通过提两事务并仃性为争务管理性能带来的好处。除此之外，还对网络带宽和局部数据库系统的个数这两个影响多数据库事务管理性能的主要因素进行了仿

5、真分析并得出结论：多数据库事务处理的性能随多数据库系统的规模(包含的LDBS个数)扩大而下降。网络是影响多数据库事务管理性能的重要因素，提高网络的传输速度可提高事务处理的性能，但当9网络达到一定的带宽后效果并不显著。在安全事务管理方面，提出了多级安全数据库系统的安全事务模型和安全事务的正确性标准一安全冲突可串行化(SCSR)，给出了基于时间戳的安全并发控制算法。将局部多级安全数据库系统的研究结果用于多数据库安全事务管理中，给出了局部数据库系统安全增强的体系结构，研究了全局与局部安全级间映射的性质和多数

6、据安全事务的并发控制算法。将多数据库事务管理的领域扩展到移动计算环境，给出了一种移动多数据库系统体系结构，并在此基础上提出了一种移动多数据库事务模型和移动事务的执行算法，该事务模型不仅能很好的描述移动事务的特征，同时还能挖掘全局子事务间的语义特、／征，是一种适合移动计算环境的基于事务语义的事务模型。I。／在上述理论研究和实验分析的基础上设计并实现了一个基于CORBA的多数据库原型系统PaIlorama，Pallorama系统能在ORACLE、SYBASE和UDB等多个异构数据库之间进行事务级的互操作。

7、，、，，关键词：、事数据库系绕．章务管理；葚于语文茵够v数据库事务模型；多数据库／语义可串行化：准原子性：并发控制性能评估；安全冲突可串行化：移动多数据库事务模型华中科技大学博士学位论文=一==≈==；#=目=；；；=g=；；；=2==自_；目=；；；=日_AbstractAmu3tidatabasesystem(MDBS)isasystemthatisbuiltontopofanumberofpreexisting，distributed，heterogeneousandautonomousdata

8、basesystemscalledlocaldatabasesystems(LDBSs)．Itimplementsinteroperabilityamongdifferentdatasources．HeterogeneityandautonomymaketransactionmanagementinMDBSquitedifferentfromconventionaltransactionmanagement．Conventionaltransaction