[發明專利]一種實時內存數據庫的對象類型屬性類型鎖的實現方法

有效

• 申請號: 201410536272.3
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104252545A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 戴宏斌;金舒;周金國
• 申請（專利權）人: 南京國電南自美卓控制系統有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種實時內存數據庫的對象類型屬性類型鎖的實現方法，屬于自動化監控技術領域。

背景技術

???????隨著計算機科學和自動化技術的迅速發展，以及各行業自動化監控應用水平和規模的不斷提升，獨立的領域專用自動化監控系統正在向綜合乃至通用自動化監控平臺發展。例如電廠自動化監控領域出現了集DCS（集散控制）系統/ECS（電廠廠用電氣監控管理）系統/NCS（電力網絡監控）系統的一體化監控平臺；電網自動化監控領域出現了集SCADA（數據采集與監控）系統/EMS（能量管理）系統/DTS（調度員培訓模擬）系統/DMS（配電管理）系統/MIS（管理信息）系統的集成監控平臺；而在城市軌道交通領域，則出現了集ATS（行車）系統/PSCADA（電力監控）系統/BAS（環控）系統/FAS（火災告警）系統/AFC（售檢票）系統/PIS（用戶信息）系統/ACS（門禁）系統/……多達十數個甚至數十個專業子系統的綜合監控平臺。這一趨勢近年來愈加顯著，這就對自動化監控軟件平臺，尤其是它的實時核心——實時內存數據庫的靈活性和可擴展性提出了很高的要求，這要求在同一實時內存數據庫中無縫集成不同監控應用中形態各異的數據，并且當監控平臺應用于不同自動化領域時，軟件自身無需進行重大的設計修改甚或重新開發，僅僅依靠不同的配置和設定就能夠方便的應用于不同自動化領域的各種監控應用中。

???????國內現代監控軟件系統大多是伴隨著某一專業領域的發展而誕生的領域專用監控系統，采用某種面向對象程序設計語言實現，因此其實時內存數據庫通?；谀承┽槍ζ鋵I領域而預先設計好的對象數據依據相應的專業語義進行組織和構建。這種某一領域的專用系統如果直接應用于另一領域，實時內存數據庫往往無法滿足應用需求；通過擴展勉強應用則通常會造成巨大的時空資源開銷，既嚴重耗費系統內存，并且實時內存數據庫的實時性能也堪憂；而要避免這種情況實時內存數據庫又不得不重新設計和開發實現。

???????中國發明專利（申請號201010198065.3，公開日2010年11月24日）公開了一種采用雙高速引擎的面向對象實時數據庫存儲方法，基于通用數據類型的屬性作為實時內存數據庫的基本組織單位，由屬性組成對象，最終再由對象構建成整個實時內存數據庫。這種存儲結構為實時內存數據庫提供了充分的靈活性和可擴展性，使得實時內存數據庫在應用于不同自動化領域時可以依據不同的需求存放各自需要的數據對象，而無需對實時內存數據庫本身進行重新設計和實現。然而，這種復雜的存儲結構在為實時內存數據庫提供了充分的靈活性和可擴展性的同時，也為其使用、管理和維護的各個方面帶來了諸多的困難和挑戰。

???????在文件系統已經相對成熟的情況下，依然出現了數據庫系統并大行其道，就是為了有效的實現數據共享。數據庫系統將共享的數據集中存放并加以控制和管理，從而在降低冗余的同時，確保數據的一致性和完整性。數據庫中數據操作處理的基本單位是事務，事務是一組不可分割的操作，要么全部執行，要么一點也不執行。事務具有A（原子性）C（一致性）I（隔離性）D（持久性）特性。既然數據庫中存放的是共享的數據，必然存在并發的數據訪問操作，如果對訪問相同數據的事務的并發不加以控制，就可能破壞數據的一致性，因此數據庫通常會采用某些并發控制策略來保障數據的一致性。鎖策略是一種常用的用于實現數據互斥共享的并發控制策略。事務在訪問數據前必須獲得相應的鎖，否則需要等待數據已加上的鎖釋放。如果多個事務同時獲得了一部分需要的鎖，并相互等待對方已經持有的鎖，那么由于循環等待會導致死鎖。兩階段鎖策略是一種常見的避免死鎖的策略。

???????作為數據庫技術發展的一個分支的實時內存數據庫同樣要面對和處理并發控制的問題。實時內存數據庫也經常使用鎖策略來實現多個并發的實時事務對同樣實時數據的互斥共享。只是相比于數據庫，實時內存數據庫具有的更加嚴格的時空資源限制，使其鎖策略的實現更加困難。