基于OSCAR的移动数据库事务管理框架

基于OSCAR的移动数据库事务管理框架

陈彦海[1]2002年在《基于OSCAR的移动数据库事务管理框架》文中研究说明随着以网络计算为中心的时代的到来,人们越来越需要能在任何时候,任何地点访问任何所需数据,而正在迅速发展并逐渐成熟的移动通信技术与移动计算机的结合为之提供了手段。在将来的移动计算环境中,大量的功能较弱的计算机需要通过无线通讯信道对数据库进行操作,这就形成了一种新的体系结构——移动数据库。 事务管理是数据库的核心技术。移动数据库事务管理模型必须顺应移动计算环境的种种限制:1)移动支持工作站和移动主机之间的通信带宽小、不可靠;2)移动主机电池有效期短、计算能力较弱;3)一个事务处理过程中移动主机可能从一个通信cell移动到另一个cell,事务不但具有长期性,而且具有移动性。针对移动支持工作站和各个移动主机之间连接有可能断开的情况,应该要适当地支持移动事务的本地自治,允许移动主机在和移动支持工作站断开时也能进行事务处理和提交。与此同时,必须保证在服务器和各个移动主机上事务执行的正确性,数据版本的一致性。此外,应该要尽量减少移动支持工作站和移动主机上事务执行阻塞的情况以降低通信开销,提高并发性。针对移动主机电池有效期短、计算能力较弱的情况,必须协调移动数据库服务器的主动干涉和移动主机的本地自治。移动环境下事务固有的长期性和移动性也使得如何让移动主机,移动支持工作站和数据库服务器协同管理移动事务更困难,也更具有挑战性。针对以上种种移动环境对事务管理的要求和限制,本文对移动数据库事务管理进行了深入的研究和探讨。 OSCAR数据库管理系统是浙江大学CIMS实验室数据库研究开发组自主开发的数据库管理系统。本文在原有的OSCAR数据库管理系统基础上,考虑移动计算环境对移动数据库事务管理的限制和约束,吸取以往移动事务管理模型如开放式网状事务模型,袋鼠事务模型以及预写事务模型的经验,提出了自己的移动事务管理框架。 基于OSCAR的移动事务管理框架描述了整个框架中移动单元,数据访问协调器和数据库服务器对于移动事务管理的种种运作策略:提出了分事务机制,很好的描述了移动事务的长期性和移动性;引入扩展的SI机制和预提交规则,有效地保证了移动事务调度的正确性和并发度;区分移动子事务和固定子事务,合理协调了事务的移动单元本地自治和服务器干涉;利用数据广播机制实时广播移动单元访问的数据,将本地cache数据和移动单元经常访问的数据挂钩,既高效又节约通信开销。总之,本文描述了一个完整、实用的移动事务管理框架,既是对以往的事务模型的重要补充,也是OSCAR数据库管理系统向移动 浙江大学硕士学位论文数据库方向发展的重要尝试。 论文首先概述了移动数据库的研究发展情况,接着介绍了移动数据库事务管理的特点和需要解决的问题以及己有的各种典型移动事务管理模型和机制。第叁章介绍了原有的OSCAR数据库管理系统的事务管理机制。第四章提出了在OSCAR数据库的基础上实现移动事务管理的框架和方法。最后对OSCAR移动事务管理框架进行了评估和总结。

张淑锋[2]2004年在《关系数据库管理系统数据字典研究与实现》文中研究说明数据库软件是数据处理的核心,发展国产数据库软件一直都是我国科研技术人员的梦想。与此同时,国防、政府、金融等要害部门对自主、安全的数据库管理系统提出了非常迫切的要求。在此背景下,发展国产数据库系统,将对我国软件产业及相关产业发挥重大影响。本文就是在研究开发863软件专项“数据库管理系统及其应用”的过程中实现数据字典所作的研发工作,介绍了数据字典的结构和CACHE,实现了数据字典的所有功能,支撑数据库高效正常运行。 数据字典是数据库正常运行的基础,保存了数据库的所有信息。新建数据库时利用一个简单的语法解析器分析系统表的定义语句在物理文件上建立系统表并导入基础系统数据,实现自动化处理并保证程序和数据库系统表定义的一致;启动数据库时在内存中建立CACHE,支持系统的正常运行。在定义、修改、删除模式对象时保证数据一致性,并保存对象的关联信息,在修改删除模式对象时满足SQL标准需要。利用表的存储形式,用户可用标准SQL查询所有的系统信息。 系统正常运行查询数据字典是非常频繁的,提供快速的查询是CACHE的主要目标。HASH结构提供了快速的查询功能,并发控制使得多个事务能够同时正确的执行,实现了一种改进的加锁并发模型,在多用户多CPU环境中保持很高的查询性能。利用访问计数和锁实现了CACHE的替换策略,使资源的限制和高性能的要求之间达到平衡。数据库事务具有回滚的特殊性,引入了一种新的一致性控制协议,保证CACHE与物理表数据一致。本文深入的探讨了国产数据库系统OSCAR的数据字典的设计和实现,满足了整个系统的需要,在性能,可扩展性,用户可扩充性等方面都取得很好的效果。

孙甜[3]2010年在《基于语义缓存的查询研究与实现》文中研究指明在移动计算环境下,由于通信带宽窄,网络断接频繁,客户端能源有限等缺点,给移动环境下的数据访问提出了挑战。因此,在客户端进行数据缓存变得非常必要。语义缓存在移动计算环境中有着非常广阔的应用前景。语义缓存是基于客户查询语义相关建立的一种客户缓存,内容由以往查询的结果及相应的语义描述组成。客户端利用本地缓存的语义信息进行推理,从而确定客户查询是否可在本地被完全解答或部分解答。查询处理是语义缓存的一个关键问题。本文主要研究移动环境下基于客户端语义缓存的查询处理。首先,介绍了研究本课题的基础知识,包括Datalog语言、不完整数据库、语义缓存的相关概念。其次,讨论了查询处理的几种情况,并给出相关定义和判断公式。为了高效地利用缓存回答查询,我们要对可缓存的历史查询进行选择,给出选择条件。基于这样的缓存数据和语义,我们讨论了查询处理的几种情况,包括查询与缓存的精确匹配、包含匹配、相交匹配、不相交匹配等四种匹配情况。其中相交匹配又分为叁种情况,分别是水平相交、垂直相交、混合相交。然后,分析了在查询处理中可能的优化。本文提出了一种可以提高本地查询处理效率的查询处理方式,以及目标在于减少不必要通信的查询结果完整性判断。同时,优化中还包括降低计算复杂度的查询裁剪的优化,以及兼顾空间和时间开销的查询结果合并方式。最后,通过对上述问题的研究,设计并实现移动计算环境下客户端语义缓存的查询系统。实验证明,语义缓存策略比不采用缓存机制具有更快的查询响应时间,有效地减少了客户端的网络通信量和服务器的访问次数。加入了查询完整性判断的语义缓存查询处理,能够在语义缓存策略的基础上适当的降低响应时间,减少网络传输数据量和连接服务器次数。

参考文献:

[1]. 基于OSCAR的移动数据库事务管理框架[D]. 陈彦海. 浙江大学. 2002

[2]. 关系数据库管理系统数据字典研究与实现[D]. 张淑锋. 浙江大学. 2004

[3]. 基于语义缓存的查询研究与实现[D]. 孙甜. 华南理工大学. 2010

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