分布式实时数据库技术

前言

第1章 绪论

1.1 分布式实时数据库系统概述

1.1.1 分布式数据库系统的体系结构

1.1.2 实时数据库系统

1.1.3 分布式实时数据库系统

1.1.4 分布式实时事务的特性

1.2 支持分布式实时事务的内存数据库

1.3 分布式实时数据库的相关研究

1.4 本书内容组织

第2章 分布式实时数据库系统模型

2.1 分布式实时数据库系统的体系结构

2.2 分布式实时数据库管理系统的结构

2.2.1 本地实时数据库管理系统的系统结构

2.2.2 全局实时数据库管理系统的系统结构

2.3 分布式实时事务模型

2.3.1 分布式实时事务概念

2.3.2 分布式实时事务经历模型

2.3.3 分布式实时事务结构模型

2.3.4 分布式实时事务语义层次模型

2.4 本章小结

第3章 分布式实时数据库数据交换策略

3.1 基于内存数据库的分布式实时数据库的基本概念

3.2 基于内存数据库的分布式实时数据库事务处理流程

3.3 内外存数据交换策略及实现技术

3.3.1 LMDB数据的存储组织

3.3.2 初始装入

3.3.3 运行时装入和换出

3.3.4 故障重装策略

3.3.5 算法实现

3.4 本章小结

第4章 分布式实时事务调度策略

4.1 全局事务的优先级分派

4.1.1 最早放行最优先

4.1.2 截止期最早最优先

4.1.3 可达截止期最早最优先

4.1.4 空余时间最短最优先

4.1.5 价值最高最优先

4.1.6 价值密度最大最优先

4.2 子事务的优先级分派

4.2.1 统一截止时间策略

4.2.2 均分空余时间策略

4.3 典型的调度方法

4.3.1 静态表驱动调度

4.3.2 优先级驱动可抢占调度

4.3.3 动态计划式调度

4.3.4 动态尽力式调度

4.4 本章小结

第5章 实时并发控制协议

5.1 基于锁的实时并发控制协议

5.1.1 优先级继承

5.1.2 高优先级两段锁

5.1.3 分布式高优先级两段锁

5.1.4 优先级顶

5.2 确保时态一致性的实时并发控制协议一

5.2.1 数据与事务的时态一致性

5.2.2 TCHP-2PL协议

5.2.3 STCHP-2PL协议

5.2.4 性能测试与评估

5.3 乐观实时并发控制协议

5.3.1 乐观并发控制方法

5.3.2 乐观实时并发控制协议

5.4 动态调整可串行化顺序方法

5.4.1 动态调整可串行化顺序(DASO)

5.4.2 动态时标指派

5.4.3 算法描述

5.5 ε-可串行化并发控制

5.5.1 两段锁散度控制法

5.5.2 时标排序散度控制法

5.5.3 乐观散度控制法

5.6 混合实时并发控制协议

5.6.1 分布式实时事务处理模型

5.6.2 验证一提交阶段

5.6.3 性能测试与结论

5.7 安全实时并发控制协议

5.7.1 并发控制隐通道

5.7.2 安全违背因子和实时影响因子

5.7.3 安全乐观实时并发控制协议

5.7.4 安全混合乐观实时并发控制协议

5.8 本章小结

第6章 分布式实时事务提交

6.1 两阶段提交协议及其改进

6.2 PROMPT协议

6.3 一阶段无阻塞实时原子提交

6.3.1 相关定义

6.3.2 1PNBRACP描述

6.3.3 1PNBRACP的正确性

6.3.4 1PNBRACP性能分析与测试

6.4 面向语义层次事务模型的双层提交机制

6.5 本章小结

第7章 分布式实时数据库系统故障恢复需求与正确性准则

7.1 传统故障恢复方法在实时环境下的不足

7.2 分布式实时数据库系统的故障恢复需求

7.3 分布式实时数据库系统的故障恢复正确性准则

7.4 本章小结

第8章 基于日志的实时故障恢复

8.1 分布式实时数据库系统故障恢复概述

8.1.1 分布式实时数据库系统中故障的种类

8.1.2 基于日志的故障恢复技术

8.1.3 基于影子的恢复技术

8.2 支持边服务边恢复的实时故障恢复模式

8.2.1 实时日志模式

8.2.2 本地检验点模式

8.2.3 支持边服务边恢复的动态恢复策略

8.2.4 RTcRs的正确性

8.2.5 RTCRs的性能测试与评估

8.2.6 小结

8.3 基于嵌套事务模型的实时恢复处理策略

8.3.1 嵌套实时事务模型

8.3.2 基于NRTT的日志模式

8.3.3 基于NRTT的恢复处理算法

8.3.4 性能测试与评价

8.4 将来研究工作的展望

8.5 本章小结

第9章 分布式实时数据库全局一致性备份

9.1 引言

9.2 两级备份恢复模型

9.3 全局一致性模糊备份恢复

9.3.1 基本概念

9.3.2 全局一致性模糊备份策略

9.3.3 故障恢复处理

9.4 本章小结

第10章 总结

参考文献

附录

《分布式实时数据库技术》以“系统模型与体系结构一分布式实时事务处理一故障恢复”为主线，论述了分布式实时数据库技术的主要概念、理论、技术与方法，是作者多年来在分布式实时数据库理论与技术方面研究工作的总结。全书共10章，包括绪论、分布式实时数据库系统模型、分布式实时数据库数据交换策略、分布式实时事务调度策略、实时并发控制协议、分布式实时事务提交、分布式实时数据库系统故障恢复需求与正确性准则、基于日志的实时故障恢复、分布式实时数据库全局一致性备份等内容，涵盖了分布式实时数据库技术的各个主要方面。
　　《分布式实时数据库技术》适合作为高等院校计算机及相关专业研究生教材或参考书，亦可作为从事数据库研究或应用开发的研究人员、工程技术人员的参考书。

作者多年来一直从事分布式实时数据库系统的研究与应用开发，在攻读博士学位期间作为主要技术负责人参与了国产实时数据库管理系统的研发，《分布式实时数据库技术》中的许多内容都是作者在攻读博士学位期间研究成果的总结和扩展，在此要感谢导师刘云生教授在作者攻读博士学位期间给予的悉心指导。在《分布式实时数据库技术》的撰写过程中参阅了该领域大量的研究成果，也得到了天津理工大学副校长张桦教授的热情鼓励和帮助，在此表示衷心感谢。