嵌入式移动实时数据库系统并发控制研究

论文摘要

数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种理想的数据处理的核心技术,它的出现是计算机应用的一个里程牌,使得计算机应用从以科学计算为主转向以数据处理为主。随着实时应用的不断增加,以及移动通信技术的快速发展和移动计算机的大量普及,由移动计算、实时应用结合传统数据库技术而形成的嵌入式移动实时数据库系统已成为数据库领域的新兴热点课题。嵌入式移动实时数据库系统的并发控制机制也成了研究的焦点。在嵌入式移动实时数据库系统中,由于无线网络环境具有带宽小、非对称、通信质量差等特点,事务的并发控制除了满足传统事务的基本特性外,还要着重考虑优先级颠倒、不必要的事务重启、全局数据一致性等问题。乐观的基于高优先级两阶段锁的弱可串行化并发控制协议WSR-HP2PL是嵌入式移动实时事务并发控制的一种有效策略。WSR-HP2PL采用乐观并发控制的基本思想让移动事务在客户端乐观先执行,并在服务器端采用高优先级两阶段锁来保证更新事务的串行化,同时为了适应嵌入式移动环境的特点,在允许只读事务之间不需要相互可串行化的情况下,采用了弱可串行化理论保证数据库的一致性,提高移动实时事务的并发度。基于WSR-HP2PL协议,实现了一个能模拟嵌入式移动实时环境并发控制机制的原型系统,并从移动实时事务超截止期率方面对该算法进行性能评测实验,实验结果显示它比其它几种算法相对具有较好的综合性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 并发控制机制研究现状
• 1.2.2 主要商用DBMS 并发控制机制
• 1.3 研究内容与组织结构
• 2 并发控制的基本理论和方法
• 2.1 事务调度
• 2.2 基于锁的并发控制方法
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 锁模式
• 2.2.3 锁相容性
• 2.2.4 封锁粒度
• 2.2.5 两阶段封锁协议
• 2.3 乐观并发控制方法
• 2.3.1 乐观并发控制特点
• 2.3.2 动态调整串行化次序策略
• 2.4 死锁
• 2.4.1 死锁产生的条件
• 2.4.2 死锁检测与恢复
• 2.5 本章小结
• 3 一种嵌入式移动实时数据库系统的并发控制方法
• 3.1 嵌入式移动数据库系统的并发控制机制
• 3.1.1 嵌入式移动数据库的特点
• 3.1.2 嵌入式移动环境数据更新与数据广播的并发控制
• 3.1.3 嵌入式移动数据库并发控制协议
• 3.2 实时数据库并发控制机制
• 3.2.1 实时数据库特点
• 3.2.2 实时数据库并发控制协议
• 3.3 一种基于嵌入式移动实时数据库的并发控制协议
• 3.3.1 嵌入式移动实时数据库系统模型
• 3.3.2 弱可串行化并发控制
• 3.3.3 乐观的基于高优先级两阶段锁的弱可串行化并发控制协议
• 3.4 本章小结
• 4 原型系统的设计与实现技术
• 4.1 系统设计
• 4.1.1 原型系统结构
• 4.1.2 移动事务预分析模块
• 4.1.3 锁管理程序
• 4.1.4 事务验证提交算法
• 4.2 实验评估
• 4.2.1 实验参数设计
• 4.2.2 实验结果分析
• 4.3 本章小结
• 5 结束语
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：论文阶段参加的科研项目