[发明专利]一种基于公式的时间戳动态调整并发控制方法

说明书

本发明属于数据库技术领域，具体提出了一种基于公式的时间戳动态调整并发控制方法。通过本发明提出的并发控制方法，可以实现在大型通用数据库中事务管理的事务ACID特性，即原子性，一致性，隔离性和持久性。取代了传统的基于锁的并发控制方法，避免了死锁；也取代了传统的多数据版本的并发控制方法，避免了大量中间结果的存储，提高了事务的并发度和执行效率。

技术领域

本发明涉及数据库技术领域，尤其涉及具有并发控制的数据库管理系统。

背景技术

为了提高数据库系统的吞吐率，数据库允许多个用户同时存取数据。但这样就会产生多个用户程序并发存取同一数据的情况，若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，所以数据库管理系统必须提供并发控制。并发控制的好坏是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一。

并发控制是以事务(transaction)为单位进行的，事务是数据库的逻辑工作单位，它是用户定义的一组操作序列。一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序。并发控制应该保证事务具有4种属性：原子性、一致性、隔离性和持久性，即ACID特性。事务的原子性保证事务包含的一组更新操作是原子不可分的，也就是说这些操作是一个整体，对数据库而言全做或者全不做，不能部分的完成。一致性要求事务执行完成后，将数据库从一个一致状态转变到另一个一致状态。它是一种以一致性规则为基础的逻辑属性。隔离性意味着一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。系统提供的持久性保证要求一旦事务提交，那么对数据库所做的修改将是持久的，无论发生何种机器和系统故障都不应该对其有任何影响。

并发控制协议通常分成悲观并发控制，乐观并发控制两种类型。悲观并发控制采用锁的机制，通过锁定阻止用户以影响其它用户的方式修改数据。如果用户执行的操作导致应用了某个锁，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。乐观并发控制采用检查的办法，在事务提交阶段进行检查，回滚具有冲突的事务。

目前大型通用数据库普遍采用悲观并发控制，具体是两阶段锁的协议。两段封锁协议规定：①在对任何数据进行读、写操作之前，事务首先要获得对该数据的封锁，而且②在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁。所谓“两段”锁的含义是，事务分为两个阶段，第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段，第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。也有少数数据库支持乐观并发控制，具体是多数据版本的协议。即通过记录同一数据不同的版本来保存不同事务的更新。在提交检查通过后，对数据库进行相应更新。

现有技术的问题或不足：

1.基于锁的并发控制方法，会造成死锁，虽然可以通过死锁的监测方法，回滚造成死锁的相关事务，但这降低了整个系统的效率。

2.基于锁的并发控制方法难以应用在通过不共享的方式(share nothing)的分布式数据库系统中，尤其是死锁的监测更需要大量的交互，造成大量的系统开销。

3.基于多数据版本的并发控制方法，消耗大量的存储空间来存储多版本的数据，虽然可以通过各种优化的方法，提高存储的效率，但无法改变存储多版本数据需要大量存储空间的问题本质。

4.基于多数据版本的并发控制方法，需要按照时间戳的静态顺序，提交事务。造成了额外的等待时间，降低了整个系统得效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种不会死锁，且无需大量储存空间的具有并发控制方法。

具体技术方案如下：

一种基于公式的时间戳动态调整并发控制方法，包括：

时间戳生成模块，用以对每个到达的事务操作生成唯一的时间戳；