[发明专利]一种自适应乐观并发控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应乐观并发控制方法，主要应用在基于主存的多用户并发环境中，属于数据库技术领域。 

背景技术

信息技术的迅速发展使数据库的应用得到了极大的普及，为了更有效和更安全地创建和管理大量的数据，并将数据长期保存，数据库管理系统(Database Management System，DBMS)已成为数据存储和数据处理的核心软件，其中DBMS的并发控制机制成为数据库领域的重要研究方向。 

并发控制把事务作为调度的基本单位。并发事务主要有三种冲突，分别为导致丢失修改，破坏完整性约束和不一致读，这些冲突对数据库完整性和一致性有不同的影响。并发控制的目的就是合理安排事务的并发调度以避免冲突，提高系统的正确性和利用率。并发控制机制对并发的事务进行调度，最终形成事务并发操作顺序的调度表(Scheduler)。调度表对数据库的一致性有决定性的影响，并发控制算法的目标就是形成一个可串行化的调度表。 

现有的对表数据的并发控制机制主要包括两大类： 

(1)悲观并发控制(PCC)，一般是采用基于锁协议的并发控制机制，如果用户执行的操作申请了某个锁，则直到这个锁的所有者释放该锁，其它用户才能执行与该锁冲突的操作。该方法主要用在数据争夺激烈的环境中，以及出现并发冲突时用锁来保护数据的成本比回滚事务的成本低的环境中，因此称该方法为悲观并发控制。 

(2)乐观并发控制(OCC)，在乐观并发控制中，用户读数据时不锁定数据，在执行更新时，系统进行检查，查看在该用户读完数据后是否有其他用户更新了数据，如果另一个用户更新了数据，将产生一个错误。一般情况下，接收错误信息的用户将回滚事务并重新开始。该方法主要用在数据争夺少的环境下，以及偶尔回滚事务的成本不超过读数据时锁定数据的成本的环境下，因此称该方法为乐观并发控制。 

目前在基于主存的数据库中，没有专门针对主存机制来实现的并发控制机制，都是沿用基于磁盘的数据库并发控制机制，现有的与数据库并发控制相关的专利主要有悲观并发 控制和乐观并发控制两大类，但是这些并发控制机制在主存环境中都有自己的缺点： 

(1)悲观并发控制，由于数据存储在内存中，事务执行时间较短，持锁时间也较短，系统中冲突较少，封锁产生的CPU代价会对性能产生严重的影响，因此传统的基于磁盘的数据库并发控制策略会严重影响并发性能。现有的专利申请情况如下： 

①Multiple version database concurrency control system(申请日期：1991.11.26，申请号：US005280612A)； 

②Database system concurrency control apparatus using timestamps andprocessing time estimation(申请日期：1990.10.10，申请号：US005471614A)。 

(2)乐观并发控制，虽然避免了加锁的开销，但是事务重启的成本较高，所以在冲突严重环境下会导致并发度的迅速下降。现有的专利申请情况如下： 

①一种适合移动分布式实时数据库的安全实时并发控制协议(申请日期：2006.10.13，申请号：200610130104.X)； 

②Efficient optimistic concurrency control and lazy queries for B-trees andother database structures(申请日期：1997.4，申请号：US005920857A)； 

③Method，system，and program for optimistic concurrency control forscrollable cursors in a database(申请日期：2000.12.28，申请号：US006665678B2)。 

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应的乐观并发控制(AOCC)方法，该方法能在基于主存的多用户并发环境中提高并发性能。 

本发明通过以下技术方案来实现上述发明目的：