[发明专利]一种基于局部路径锁的XML数据并发控制方法

摘要

本发明属于数据库技术领域，具体提出了一种新型的基于局部路径加锁模型的XML数据并发控制方案。具体内容包括：XML数据模型的定义、锁模型的定义、锁协议制定、并发控制的实现方案制定。通过本发明提出的并发控制方案，可以实现在对XML进行事务操作时，只对根据XQuery定位到的节点或者其父节点进行加锁，避免了传统的从根节点到目标节点的路径加锁方式，减少了对锁的频繁请求，提高了事务的并发度和执行效率。

主权项

1.一种基于局部路径锁的XML数据并发控制方法，其特征在于该方法包括相应的XML数据模型的定义、锁模型的定义、锁协议以及并发控制操作方案，具体过程如下：第1、XML数据模型定义此数据模型将一篇XML文档D表示为一个序列(Sequence)：S＝{s1→s2→...sn}其中，Si是一个四元组(ID，tag，type，value)，表示XML中的某个节点；四元组中各个项目的定义如下：ID为此节点在关系型表中的标识；type∈{Document，Element，Attribute，Value}表示节点的类型；tag为节点的名称；value为节点的值；n为XML节点的个数，且n＝|S|；根据模式映射的方法，将文档D存储到对应的关系数据库的关系表中；第2、XML事务操作时加锁模型的制定第2.1、锁的类型第2.1.1、物理锁：I锁：意向锁IX锁：节点级排他锁T锁：子树级排他锁第2.1.2、逻辑锁：TA锁：表征节点的祖先有删除动作TD锁：表征节点的后裔有删除动作XD锁：表征节点的后裔有值更新动作第2.2、定义T/X表结构及查询函数以判定是否持有TA、TD、XD锁第2.2.1、一个存在于内存中的T表(X表)表示如下：T/X＝{id₁，id₂，id_i…id_n}其中id为事务中所操作的某节点N的智能ID；当且仅当节点N被加上T/X锁时，N的智能节点ID被记录到T表(X表)当中；第2.2.2、定义查询函数Scan()：Scan：(ID_n，m，v)→Boolean其中，m∈{T，X}；v∈{ascend，descend}；此函数将节点N的智能节点ID与T表(X表)中的智能节点ID进行比较，用来判断T表(X表)中是否含有N的祖先或者后裔；如果：·函数Scan(ID_n，T，ascend)返回值为真，表明N的祖先存在删除操作，则判定N上逻辑持有锁TA·函数Scan(ID_n，T，descend)返回值为真，表明N的后裔存在删除操作，则判定N上逻辑持有锁TD·函数Scan(ID_n，X，descend)返回值为真，表明N的后裔存在修改值或者重命名操作，则判定N上逻辑持有锁XD第2.3、XML不同事务之间的各种锁的冲突相容矩阵定义根据2.1中对于锁的描述，制定了各种锁的冲突相容表其中由I、T、X锁构成的冲突矩阵，是由真正加在节点上的锁构成的；这些锁通过锁管理器进行申请和释放；表中剩余的部分由TA、TD、XD逻辑锁构成，这些锁通过查询函数的返回值来表明是否被逻辑持有；第2.4、锁协议的制定第2.4.1、申请锁的规则：事务在执行任何一种操作的时候，必须根据操作的具体类型进行相应类型锁的申请；第2.4.2、冲突检测规则：当一个事务需要对不同的节点均需要加锁时，只要其中任何一个节点的锁没有被加上，就必须根据冲突矩阵，等待其锁的加上，之后再继续后续的更新操作；第2.4.3、每一个事务必须满足2PL协议，即在锁增长阶段申请锁，在锁缩减阶段释放锁；第2.5、XML数据并发控制方案的制定第2.5.1、采用多版本化协议实现只读事务与更新事务的并发控制第2.5.2、采用局部路径锁协议实现更新事务之间的并发控制。