[发明专利]一种事务处理系统及并发控制方法

说明书

本发明涉及一种事务处理系统，事务处理系统应用于中心数据库服务器，事务处理系统包括：划分模块、归纳模块、访问模块。划分模块，用于将短事务要访问的数据分为一个或多个自由数据及一个或多个长事务转让的尾随队列数据；归纳模块，用于将至少一个所述自由数据归入另一适合的长事务；访问模块，用于控制所述短事务访问所述一个或多个长事务转让的尾随队列数据，并访问所述适合的长事务转让的、至少包括一个自由数据的尾随队列数据。本发明还提供一种并发控制方法，本发明提供的事务处理系统及并发控制方法能够很好的缓解XAL协议出现的延迟现象。

【技术领域】

本发明涉及控制领域，更具体地说，涉及事务处理系统及并发控制方法。

【背景技术】

移动计算环境与传统的基于固定网络的分布式计算环境相比，具有移动性、频繁断接性及不可靠性等主要特点。移动数据库的实时性要求比较高，所以具有高优先级的短事务不能被低优先级的长事务所延迟的特点。这样可以保证所有事务都及时并可靠执行，保证无线网络事务实时性。而传统的两阶段锁协议只能满足一般的安全需求，实时性需求不能满足。

图1是移动分布式实时数据库的三层结构示意图。顶层是中心数据库服务器端，实现所有移动事务的调度控制。中间层是移动支持基站，中转移动事务，最底层是移动客户端，发起移动事务。

为保证数据库系统的数据一致性、数据完整性、所有事务的可串行化，必须执行并发控制协议，并发控制协议传统有两步锁协议(2PL)和利它锁协议(AL)和扩展利它锁协议(XAL)，下面简要介绍并发控制、锁的概念和这三个协议的规则。

并发控制:当多个事务同时执行数据时，系统必须做出协调工作，使得一个事务的执行不受其他事务的干扰，保证数据的一致性。

锁:当一个事务需要保证其感兴趣的数据在其完成时不会发生某种形式的改变，那么它必须获得该数据上的一个锁。

可串行化:多个事务并行执行时其结果必然与它们以某个顺序串行执行的结果相同。

两步锁协议(2PL):采用两步锁协议来进行并发控制，以保证事务的可串行化。协议的具体内容为：(1)在对任意一个数据对象进行操作之前，事务必须获得对该数据对象的锁；(2)在获得一个锁之后，事务不再获得任何其它锁；(3)保证任何两个事务不能同时对一个数据对象持有锁。遵守该协议的事务分为两个阶段，即获得锁阶段和释放锁阶段。但是此协议不适用于移动数据库系统，长事务会长期占用数据，其它事务会面临延迟。

利它锁协议(AL):利它锁是两步锁的扩充，允许几个事务同时对某个数据对象持有锁，即引入“转让”操作，长事务可以暂时转让数据给短事务访问。

事务T转让对数据对象a的存取权后，可以继续获得新的锁，即转让和上锁操作是一步的，而数据对象a被转让后，其它事务就可以获得对它的锁。比如说利它锁允许较短事务T2获得T1已转让的数据对象A和B的锁，从而与较长事务T1并发执行。同时，转让操作必须遵循如下规则：(1)事务只能转让那些已经持有锁的数据对象；(2)事物不能存取任何一个它已经转让了的数据对象；(3)转让操作不能代替解锁操作，事务必须最终一次性地解锁它所有上过锁的数据对象，调度程序还对接受转让的事务进行一些约束。两条利它锁规则如下：规则1两个事务不能同时对一个数据对象持有锁，除非其中一事务已经“转让”出这个数据对象。规则2如果一个事务Ta是尾随另一个事务Tb的，那么它必须完全尾随Tb直到Tb执行第一个解锁操作。下面对引入的几个概念进行说明。

尾随事务：接受转让的事务。

转让事务：转让数据的事务。

尾随：一个事务Ta锁住了另一个事务Tb转让(但没有解锁)的数据对象，称Ta尾随Tb。

完全尾随：如果一个事务Ta锁住的数据都是另一个事务Tb转让的，则称Ta完全尾随Tb。

自由数据：一个事务Ta要访问的数据不是另一个事务Tb转让的，这个数据是自由数据。