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经典的事务特性是保障并发过程正确性和可靠性的抽象准则,就是所谓的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)。在基于Internet的分布式应用中,许多应用问题的理想化处理都可归结到ACID要求。对于松散耦合的Internet计算而言,实现严格的事务特性并不现实,因而要松弛事务特性要求。但是,即使松弛事务要求,事务目标的实现仍然存在不可忽略的例外,事务的例外处理尚有不少问题亟待解决。本文主要研究其中两类典型论题:1)显式时限约束下,Web服务动态聚合事务的提交调度建模及例外分析;2)Internet分布数据副本的向前最终一致性事务(FECT—Forwards EventualConsistent Transaction)的实现与分析。对于第一个论题,本文提出了预期补偿代价(ECC)概念,作为事务例外处理直接代价的评估指标,并就网格服务、时延敏感Web服务等应用场景,深入探讨了松弛原子事务提交调度的ECC优化问题,其中还特别专门研究了面向DTNs(Delay Tolerant Networks)客户的典型情况。对于第二个论题,本文结合GSMS异构数据同步产品的研发实践,重点考虑解决方案的通用性、透明性、可伸缩性以及性能和开销问题,对FECT过程的主要任务(数据变更捕获、同步会话、变更传播、冲突检测与处理等)的实现机制及软件技术做了详细深入的研究,并提供了GSMS产品在主要商业RDBMS之间进行数据同步的测试结果。
本文的主要贡献包括以下几个方面:
1.针对时延敏感、时限关键的聚合事务典型计算环境,归纳出“提交+补偿”以及“t2PC+补偿”等事务处理模式,提出了“预期补偿代价”(ECC)概念,继而对事务基本提交调度进行建模分析,并获得了重要的提交调度优化理论结果。
2.分析了服务聚合计算的隔离性与耦合性的关系;给出了一致涵盖经典和扩展事务常用概念的事务概念体系。
3.提出一种基于2PC的带全显式时限的非阻塞提交协议,分析并验证了其合理性。
4.基于SyncML数据同步协议,实现了异构关系数据库通用同步中间件系统。