网格环境下的一种事务协调机制及其补偿技术

事务处理是网格计算能否投入实际应用尤其是商业应用的关键技术之一，用于网格环境下的事务处理必须同时提供协调短时操作和长时间的商业活动的能力，基于Gtobus Toolkit和代理技术，提出了一种能够同时管理原子事务和聚合事务的事务协调机制，研究了相应的可以容错各种失败的协调算法，通过自动产生和执行补偿事务，聚合事务协调机制可以满足网格计算中对长事务的处理要求。     

工作流中的长事务模型

本文首先分析了工作流长事务的特性,并针对工作流中频繁出现的长事务问题基础上提出了一种多层事务模型FLTM。该事务模型并不要求所有事务都遵循严格的ACID特性,它可以刻画从松弛到严格的各种事务要求,用户可以根据具体的应用定制事务补偿的终点和事务失败时的处理方式。本文给出了松弛的原子性、一致性和隔离性的定义,并形式地描述了FLTM事务的补偿和执行过程。     

Web服务组合事务处理研究与实现

通过重用已有的服务进行服务组合来实现应用集成;而保证服务组合的事务特性是实现服务组合的关键。文中提出一个Web服务组合事务处理模型,将BPEL (Business Process Execution Language,业务流程执行语言)的流程设计与WS-C/T (Web Services Coordination/Transaction,Web服务协调/事务)规范结合。该模型主要由客户端、BPEL执行引擎、事务协调器和参与者四个部分组成。客户端发起请求,BPEL执行引擎响应请求并开启事务,事务协调器和参与者根据事务协调算法完成事务协调。     

实时数据库嵌套事务的并发控制

传统满足可串行化正确性标准的并发控制把数据库作为一个整体来考虑，事务的执行保证数据库的一致性。往往在应用中数据库的不同对象集合之间可以独立保证一致性而不必关心别的对象集合的一致性限制以提高事务执行的并发度，这就比较适合嵌套事务模型中父子事务及兄弟事务之间的应用。本文测对嵌套事务的并发控制进行了讨论。     

Web服务组合事务处理研究与实现

通过重用已有的服务进行服务组合来实现应用集成;而保证服务组合的事务特性是实现服务组合的关键。文中提出一个Web服务组合事务处理模型,将BPEL（Business Process Execution Language,业务流程执行语言）的流程设计与WS—C／T（Web Services Coordination/Transaction, Web服务协调／事务）规范结合。该模型主要由客户端、BPEL执行引擎、事务协调器和参与者四个部分组成。客户端发起请求,BPEL执行引擎响应请求并开启事务,事务协调器和参与者根据事务协调算法完成事务协调。     

一种移动数据库系统的同步方案设计

设计了一个移动事务管理系统用来满足移动计算的诸多特征。客户端缓存部分数据,允许网络在断连时继续操作。在客户端,事务被定义为移动事务“程序”并被用来同步,可以定义详细的操作语义以及替代操作,还可以定义冲突解决方案。系统还提供了通知机制来通知移动用户移动事务的最终执行结果。     

J2EE平台中分布式事务互操作的研究与实现

RMI-IIOP协议扩展了J2EE应用服务嚣的应用领域。符合CORBAIDL规范的非Java语言编写的CORBA客户端可以通过IIOP协议与J2EE应用组件之间实现互操作。在分布式事务环境中,CORBA客户端通过IIOP协议调用应用服务嚣上的EJB组件时,应用服务嚣需要保证客户端的CORBA调用能正确到达EJB组件,并且事务上下文在客户端和服务器之间能够有效传播。本文基于应用服务嚣的JMX体系结构,设计了一个支持事务互操作的服务框架,实现了事务环境下基于IIOP协议对EJB的调用。它具有较好的灵活性和可重配性。并已经在中科院软件所研制的OnceAS应用服务嚣中得到了实现。     

一种基于任务依赖信息的工作流事务模型

H·Garcia-Molina等人提出了用于解决长事务问题的Sagas模型,但Sagas模型的事务补偿过程会撤销整个长事务,另外模型要求长事务的每个子事务都必须具有补偿子事务,这两个缺陷大大影响了Sagas模型的执行效率和适用性。本文通过利用任务间的依赖关系以及对事务进行分类的方法,在Sagas的基础上实现了一个部分补偿的工作流事务模型,对于不同类型的事务执行不同的补偿策略,同时即使撤销子事务也仅撤销该子事务所对应的依赖事务,而不是撤销整个事务流程。     

基于Sagas模型的改进事务模型

在Sagas事务模型中,一个长事务是由一个预先定义好执行顺序的子事务集合和他们对应的补偿子事务集合组成的。子事务是按照顺序依次执行的,当其中的某个子事务出现异常时,就逆序执行已提交过的子事务对应的补偿事务来撤销他们的操作结果并退出。这样做会产生三个问题,第一是当一个不重要的子事务出现异常时,就需要撤销全部已提交的事务;第二是事务在完成补偿事务后会退出,而不是选择更有效的执行手段;第三是该模型只支持所有子事务都有相应的补偿子事务的情况。针对这三个问题,提出了相应的解决方案。     

面向Web服务组合的pivot事务嵌套模型??

Web服务组合中的事务具有执行周期长的特性,一个全局事务会被划分为多个分布的子事务。各个子事务对全局事务而言具有不同的重要程度,关键子事务执行的成功与否,直接影响到全局事务执行的成败。另一方面,对某些出现故障的事务需要进行补偿,而执行过多的补偿事务会带来巨大的补偿开销。针对这些问题,提出了一个基于pivot事务的嵌套事务模型,模型中的事务分为pivot事务和非pivot事务,且含有至少一个pivot事务。同时基于该模型,给出了一个pivot事务优先调度（pivot transaction priority scheduling,PTPS）算法,通过优先执行pivot事务,来减少在pivot事务失败时执行的补偿事务数目,降低补偿开销。     

CovaTM及其实现

以原子性、一致性、隔离性和持久性为特征的传统事务模型在满足协同应用的需求方面存在诸多局限。为了解决这一问题，该文提出了一种新的协同事务模型CovaTM，它将协作过程的一次执行看作一个事务，对应的活动看成子事务。CovaTM提供了复杂而灵活的控制流，放松了传统事务的原子性和隔离性的要求，能够支持协作。该文介绍了CovaTM的具体实现机制，包括如何根据协作过程的描述形成事务的各个要素以及运行过程中的按制结构及其算法并与相关工作进行了比较。     

基于功能替代的实时事务调度

实时数据库事务除满足一般的一致性（完整性）限制外必须满足时限，故高成功率的调度策略是系统的关键，该文提出了一种基于功能替代性的事务模型，它定义事务为若干任务（事务步）的集合，每个任务又由若干功能等价的子事务组成，在每个任务（事务步）中取一个子事务就组成该事务的一个替代，该模型具有较强的描述能力，文章研究了事务预分析的策略与方法，分析了事务的可调度性，在此基础上，给出了相应的调度策略与方法，替代成为事务调度和并发控制的基本单位，一个替代成功执行则该事务可提交，但某替代夭折时还可选另外的替代，只有当全部替代都失败或超过（或必定会超过）截止期时，该事务才夭折，事务的替代特性使事务的执行有多条路径，提高了事务的适应能力和应力能力，从而提高了事务的成功率，文章还针对一个实验系统进行了模拟实验与性能分析。     

事务性工作流中的长事务处理方法研究

在具有多个应用协作以及长周期事务的复杂信息环境中，针对短事务设计的事务性工作流表现出一定的局限性。在分析了现有长事务处理方法的不足后，基于事务对象层次网络的定义，该文提出了一种长事务处理的最小原子汇集法，介绍了最小原子事务汇集策略及最小原子范围的确定过程，以一个注塑模具产品开发过程的案例验证了该方法的有效性。     

实时数据库中具有时态限制的事务调度算法

在实时数据库中，事务对时态数据对象的访问在很多领域的应用日益广泛．目前实时数据库中的事务调度算法大多仅考虑数据的逻辑一致性，而忽略了满足时态的一致性．本文提出了临时数据截止期的概念，以定理的形式证明了低成本的预测算法的可行性，尽可能早地终止或推迟无法满足时态一致性要求的事务的执行，节省了计算资源以供其它事务执行．在此基础上提出了新的实时数据库中具有时态限制的事务调度算法TDDBPA(Temporary Data Deadline—Based Predictive Algorithm)．通过与目前所知的有效算法比较，本算法在性能指标上(事务失败率、浪费的CPU时间)明显优于这些算法．     

移动计算中断连操作性能的改善方法

在移动计算环境中,断连后,移动客户机根据缓存的数据在本地执行事务;重新连接后,客户机中的事务作为暂态事务提交给固定主机重新执行。采用该方法,如果移动客户机与固定主机的读/写、写/写冲突机率很高,则暂态事务在固定主机上成功提交的概率就很低,大量的暂态事务就会夭折,这将浪费大量的服务器资源和通信资源,降低了整个系统的性能。为了提高暂态事务重提交的成功概率,我们提出按概率提交暂态事务的方法。该方法在冲突频率非常高的场合,能够节省移动客户机的传送开销、减轻固定主机的负担,提高事务的吞吐量。     

一种乐观嵌套工作流事务模型

为解决目前工作流事务管理的不足和存在的问题,本文基于多数据版本、三阶段执行的并发控制理论提出了一种乐观嵌套工作流事务模型,该事务模型借用时间戳的概念,通过对不同事务中活动类型的分类,较好地解决了长执行事务和协同事务的可靠性和正确性问题,提高了工作流处理的效率。乐观嵌套事务模型把嵌套事务、工作流模型和并发控制协议有机地结合在一起,定义了较为完整的事务操作原语及其语义。本文还给出了乐观事务模型到工作流模型的映射,使得事务工作流执行过程中,其操作原语和乐观事务模型的操作原语是一致的,工作流活动的转移控制与乐观嵌套事务模型的子嵌套事务的生成过程及其表示方式也是一致的。     

主动实时数据库的事务处理

现在越来越多的研究关注于主动实时数据库。提出了主动实时数据库下的事务概念模型，这个模型是专门用在实时环境下的嵌套事务模型；介绍了一个事务执行模型的执行原理及该模型各个模块的功能；最后提出了一个事务调度算法，并在此基础上与别的常见的算法进行了性能分析。     

事务工作流的建模和分析

事务工作流由若干个事务组成，其执行满足松弛原子性．只有良构的事务工作流才能保证所有执行均满足松弛原子性．事务具有不同的可补偿特性和可重复特性，在包含多种控制结构的复杂事务工作流中，事务之间组合失配问题可能造成事务工作流的非良构性．该文给出了事务工作流模型及良构性的形式化定义，提出了一个良构性判断定理，通过一种构造性的方法来有效地验证事务工作流的良构性，还设计了事务工作流的描述语言ISWDL并实现了良构性验证器．     

基于功能替代的嵌入式实时事务提交策略

在嵌入式实时数据库系统中,实时事务执行效率的高低直接影响着整个数据库系统性能的好坏。因此有必要对嵌入式实时事务进行有效预分析和预处理,以支持实时事务实现定时限制。文章给出了一种基于功能替代并且考虑实时事务定时性、功能替代性、多种相关性的实时事务提交策略,大大提高了实时事务执行的成功率。     

适用于嵌入式实时数据库系统的接纳控制机制IACM

接纳控制机制IACM综合考虑事务的执行需求和价值，通过减少被系统接纳执行而过后又夭折的事务数量来减少资源浪费．与传统的依赖于事务优先级的抢占策略不同，在IACM中，只有高优先级事务的价值不小于被抢占事务的价值总和该事务才被接纳，其总体目标是使系统获得的价值最大；另外，IACM建立在基于替代的实时事务模型上，适用于嵌入式实时数据库系统．最后的模拟实验比较了各典型接纳控制策略的性能。