基于长事务处理的分布式框架设计研究

论文摘要

长事务处理的框架级实现在整个企业级软件应用领域一直是人们研究的热门课题。其概念是指通过容器控制技术在分布式系统的整个软件范围内实现全局数据的一致性。在过去的几年发展中,事务中间件取得了很大的进步。他们能够在复杂的网络环境中有效工作,其中最具有代表性的事务中间件产品要数IBM 公司的CICS,BEA 公司的Tuxedo。于是,国内的软件工程师开始着手研究如何将这些技术,甚至他们自己开发的事务处理技术整合进企业级框架系统中。然而,现在社会的发展已经远远超过了起先的企业级框架系统。原有事务框架系统已经随着现有事务的多样性,复杂性逐渐暴露他们的弊端。其中两个重要的问题就是跨平台性差和处理速度慢。本文将提出一种分布式框架模型,该框架支持在分布式环境中运行的长事务。在今天的计算机领域,已经出现了一种跨平台的主流语言Java 语言,因此,该课题选择用Java 语言作为整个事务处理框架的实现语言。其次,Java 语言在分布式领域的成熟性也是整个框架实现选择Java 语言的原因之一。在事务处理性能方面,本文在国内外现有的事务处理模型基础上进行相关的模型改进,提出一种新的事务处理框架模型。该框架模型最终目的是提高事务处理的并发速度。框架实现采用组件式技术路线,开发事务处理组件使其在系统框架的容器中运行。本文从系统的角度论述了长事务处理技术的实现模型和框架级设计实现。课题的最终成果为:设计一个基于长事务处理的分布式框架系统(包括系统体系结构,程序层次结构),并且实现该框架系统原型。本文的创新性主要体现为,通过引入工作单元集的概念来增大长事务处理内各个活动的”并发”度,从而缩短长事务处理的执行时间,极大提高该事务处理成功运行的可能性,而不是象普通的框架主要侧重于事务处理单元的执行顺序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外对长事务处理的研究现状和趋势
• 1.3 长事务处理的框架级理论概述
• 1.4 作者主要工作
• 1.5 论文章节安排
• 第二章 事务处理技术概论
• 2.1 事务概念
• 2.2 事务状态
• 2.3 原子性和持久性的实现
• 2.4 并发执行
• 2.5 本章小结
• 第三章 事务处理实现技术
• 3.1 基于锁的协议
• 3.1.1 锁
• 3.1.2 锁的授予
• 3.1.3 两阶段封锁协议
• 3.2 基于时间戳的协议
• 3.2.1 时间戳
• 3.2.2 时间戳排序协议
• 3.3 死锁处理
• 3.4 死锁预防
• 3.5 基于超时的机制
• 3.6 死锁检测与恢复
• 3.6.1 死锁检测
• 3.6.2 死锁恢复
• 3.7 本章小结
• 第四章 高级事务处理技术简介
• 4.1 高性能事务系统
• 4.1.1 监控器体系结构
• 4.1.2 监控器的应用协调
• 4.1.3 监控器详细结构
• 4.2 长事务
• 4.2.1 不可串行化执行
• 4.2.2 长事务并发控制
• 4.3 嵌套事务和多级事务
• 4.4 补偿事务
• 4.5 实现问题
• 4.6 本章小结
• 第五章 框架实现技术基础
• 5.1 核心基础元件
• 5.1.1 组件
• 5.1.2 容器
• 5.1.3 服务组件
• 5.1.4 实体组件
• 5.1.5 会话组件
• 5.2 组件实现构造块
• 5.2.1 组件接口
• 5.2.2 组件实现
• 5.2.3 实现限制提交
• 5.2.4 生命周期回调
• 5.2.5 注释
• 5.3 容器实现基础
• 5.3.1 虚实例
• 5.3.2 实例池调度
• 5.3.3 钝化
• 5.3.4 组件代理
• 5.3.5 代码粘合层
• 5.4 本章小结
• 第六章 长事务处理的模型设计与实现
• 6.1 长事务过程实例
• 6.2 模型总括
• 6.3 模型”可见性”和”隔离性”的强制支持
• 6.4 模型工作单元集事务行为和同步控制
• 6.5 本章小结
• 第七章 应用框架实现
• 7.1 框架体系结构
• 7.2 数据访问层与数据存储层的设计与实现
• 7.3 构建安全的数据访问
• 7.3.1 数据访问的威胁与对策
• 7.3.2 数据访问层设计原则
• 7.3.3 安全数据访问的框架级解决方案
• 7.4 逻辑层设计与实现
• 7.5 展现层设计与实现
• 7.5.1 控制层
• 7.5.2 视图层
• 7.5.3 模型层
• 7.5.4 值对象或传输对象
• 7.5.5 会话面
• 7.6 本章小结
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果及获奖情况