基于事务合并优化的数据同步算法研究与应用

论文摘要

计算技术和无线通讯技术的发展与结合使得一种全新的计算模式——移动计算成为现实。应用需求的推动和通讯、硬件技术及相应软件技术发展,使得移动计算模式得到了飞速的发展,并在越来越多的领域中发挥重要作用。移动数据库正是为了满足移动计算环境下的数据存取需求而产生和发展起来的。在移动计算环境中,数据一致性的维护是移动数据库在实际应用中需要解决的主要问题。但移动计算环境与传统固定分布式计算环境的巨大差异,使得维护数据一致性的数据同步工作面临巨大困难,传统的数据处理模式难于满足移动计算环境的需求。因此,需要基于移动环境的特点,进一步研究移动数据库中的数据一致性技术。本文首先介绍了移动数据库技术的关键技术、研究现状以及面临的问题,重点对移动数据库的数据同步技术进行了深入研究。针对移动计算环境的缓存弱一致性和无线网络连接的不稳定性,在分析了现存数据同步方式中存在的问题的基础上,对基于事务的数据同步方式进行了分析研究,提出了一种基于语义事务合并优化的数据同步算法。该同步算法在移动终端数据库日志表中记录了断接期间终端事务操作(Insert,Update,Delete),执行数据同步之前查询操作日志,对事务操作进行合并优化,传输合并优化后的数据操作语句,通过合并优化操作,减少了数据同步中传输的数据量;对数据同步执行的冲突检测和处理也进行了相应的研究,提出了一种新的基于时间戳的冲突检测和消解机制。该机制减少了同步过程中的数据冲突,提高了数据提交的成功率以及数据同步的准确性和实时性。通过对算法性能的分析验证分析验证,该数据同步算法的设计和实现减少了数据同步过程传输的数据量,提高了数据同步的效率和稳定性另外,本文研究实现了一种新的握手机制解决了GPRS专网与企业内部局域网连接中“虚断”的问题,确保移动终端与中心服务器之间可靠的双向通讯。最后,本文将该数据同步算法应用于移动作业标准化管理系统中,通过移动数据库的数据同步技术以及嵌入式软件开发技术,同时借助于无线网络技术,实现移动作业标准化管理中数据传输、资源共享和终端作业流程的管理与控制。改变了传统的移动作业缺乏监管、标准化实施困难的局面。系统的设计思路、方法、思想及具体的实现技术可为其它行业的应用解决方案提供经验,具有相当的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 移动数据库概述
• 2.1 移动计算和移动数据库
• 2.2 移动数据库的系统结构
• 2.3 移动数据库关键技术
• 2.4 移动数据库的研究方向
• 2.5 本章小结
• 第3章 事务合并优化同步算法设计
• 3.1 移动数据库同步技术分析
• 3.1.1 数据同步概述
• 3.1.2 同步冲突解决策略
• 3.2 传统的增量数据同步方式
• 3.2.1 文件级的日志消减优化方式
• 3.2.2 严格的日志重演方式
• 3.2.3 数据块级的增量方式
• 3.3 基于语义的事务合并同步算法
• 3.3.1 算法思想
• 3.3.2 事务同步的工作过程
• 3.3.3 同步算法描述
• 3.4 本章小结
• 第4章 算法实现与性能分析
• 4.1 数据同步框架结构
• 4.1.1 同步框架结构
• 4.1.2 同步流程
• 4.2 数据同步实现
• 4.2.1 服务器端同步实现
• 4.2.2 客户端同步实现
• 4.2.3 冲突检测和消解实现
• 4.3 数据通信实现
• 4.4 性能分析与测试
• 4.5 本章小结
• 第5章 应用实例
• 5.1 应用背景
• 5.1.1 项目背景
• 5.1.2 开发环境
• 5.2 系统结构设计
• 5.3 系统工作流程
• 5.4 同步管理实现
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表