[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)庫可重復(fù)讀實現(xiàn)方法、裝置及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710122416.0
• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101127045A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 印和平;常二鵬;李世亮;盧勤元
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)，尤其涉及事務(wù)隔離級別，特別是多事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時數(shù)據(jù)可重復(fù)讀的實現(xiàn)方法、裝置及應(yīng)用其的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中事務(wù)必須確保四種屬性：原子性，即事務(wù)中所有動作或者全部執(zhí)行或者全不執(zhí)行；一致性，即每個事務(wù)必須保持數(shù)據(jù)庫的一致性；隔離性，即每個事務(wù)的執(zhí)行不受正在執(zhí)行的其它事務(wù)的影響；持久性，即事務(wù)一旦提交成功，所有對數(shù)據(jù)庫的改變應(yīng)能持久保存在存儲介質(zhì)上。

設(shè)有事務(wù)T1、T2，并發(fā)執(zhí)行時可能存在三種沖突：WR沖突，即T2可能會讀T1剛修改過且未提交的數(shù)據(jù)，這樣T2讀入的數(shù)據(jù)是臟數(shù)據(jù)，稱作“臟讀”；RW沖突，即T2可能會修改剛被T1讀入的數(shù)據(jù)且T1尚未結(jié)束，這樣如果T1再次讀入同一對象，會有不同的值，也稱“不可重復(fù)讀”；WW沖突，即T2可能會覆寫剛被T1修改過的值且T1尚未結(jié)束，這樣會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性。串行調(diào)度可以保證數(shù)據(jù)的一致性，但不利于系統(tǒng)性能，因此SQL(Structured?Query?Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言)標準中定義了四種隔離級別：可串行化讀，這種隔離級別保證事務(wù)T只讀其它已提交事務(wù)的修改，在T提交之前，其它事務(wù)不得修改已被T讀或修改的對象，并且，如果T基于某些搜索條件讀一組對象，在T完成之前，其它事務(wù)不得修改該組對象；可重復(fù)讀，這種隔離級別保證事務(wù)T只讀其它已提交事務(wù)的修改，在T提交之前，其它事務(wù)不得修改已被T讀或修改的對象；提交讀，這種隔離級別保證事務(wù)T只讀其它已提交事務(wù)的修改，在T提交之前，其它事務(wù)不得修改已被T修改的對象；未提交讀，這種隔離級別保證事務(wù)T只讀其它已提交事務(wù)的修改。

中國專利申請?zhí)枮?00310124201的對比文件公開了一種在數(shù)據(jù)庫里快速定位數(shù)據(jù)頁中記錄的方法，包括：在數(shù)據(jù)頁的末端設(shè)置一個目錄結(jié)構(gòu)，該目錄結(jié)構(gòu)由一組記錄偏移構(gòu)成，記錄偏移是某條記錄在頁里的位置偏移；該目錄結(jié)構(gòu)中的每個目錄稱之為dir_slot，每個dir_slot存放一個記錄位置的偏移；采用快速二分法定位算法在dir_slot中查找相關(guān)記錄，在定位到某個dir_slot后，根據(jù)該dir_slot中存放的記錄偏移，順序查找這相關(guān)的這一組記錄，準確地定位到要找的那條記錄。該方法采用查詢過程和本專利中查詢過程類似，都需要從索引根節(jié)點開始，采用二分查找定位到記錄組，再遍歷記錄組，找到滿足條件的記錄，取得子節(jié)點，如此重復(fù)重復(fù)直至到達葉子節(jié)點。但是，該專利中實現(xiàn)的隔離級別是可串行化讀，如果事務(wù)讀到某條記錄時，其它事務(wù)正在修改，則需要等待其它事務(wù)提交完成。

國際公開號為WO2004/025519?A2的對比文件也公開了一種相關(guān)方法，如果當前記錄的事務(wù)ID大于讀視圖中最大事務(wù)ID，說明記錄是后來插入的，所以該記錄不可見，如果當前記錄的事務(wù)ID小于讀視圖中最小事務(wù)ID或介于事務(wù)列表中任意相鄰兩個事務(wù)ID之間，說明修改該記錄的事務(wù)已提交，所以該記錄可見，這與本發(fā)明是一致的；但是遇到未提交事務(wù)修改的記錄，該發(fā)明僅將其標記為不可見而丟棄，本發(fā)明則是從記錄中取出回滾指針，解碼回滾指針獲得撤銷日志的地址，從而由撤銷日志構(gòu)造出一條讀視圖看得見的記錄。

總之，目前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都允許多用戶、多事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，因此不可避免會遇到上述三種沖突。解決沖突最簡單的方法是采用鎖機制，讀或?qū)懼跋葘Ρ砑右庀蚬蚕礞i或意向排它鎖、對記錄加共享鎖或排它鎖，但這樣損害了事務(wù)的并發(fā)性，犧牲了系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種高效率的數(shù)據(jù)庫可重復(fù)讀的實現(xiàn)方法、裝置及應(yīng)用其的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，可以增大事務(wù)并發(fā)性，提高系統(tǒng)性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)庫可重復(fù)讀實現(xiàn)方法，用于一種多用戶、多事務(wù)并發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)維護一事務(wù)列表、一回滾段及一索引樹，該方法包括：

步驟一，在遍歷所述系統(tǒng)維護的事務(wù)列表時利用索引快速定位到滿足條件的頁，其中，所述事務(wù)列表，用于保存當前正在并發(fā)執(zhí)行且未提交的事務(wù)；

步驟二，遍歷頁記錄時檢查當前事務(wù)是否看得見當前記錄，如果看得見，則將當前記錄加入到結(jié)果集中，如果看不見則利用所述系統(tǒng)維護的回滾段中的撤銷日志，構(gòu)造出該記錄的原始版本并添加到結(jié)果集中，其中所述回滾段用于記錄事務(wù)所做的修改。

上述數(shù)據(jù)庫可重復(fù)讀實現(xiàn)方法，所述系統(tǒng)維護一個回滾段的步驟，進一步包括：

步驟11，所述系統(tǒng)在磁盤上生成回滾段日志文件，同時在高速緩存中保存相應(yīng)頁，并使每次插入一撤銷日志僅針對所述高速緩存中的頁；