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分布式数据库技术中的隔离性及各级别定义

【摘要】:在无副本数据库系统中,隔离级别是指事务的执行允许被其他事务看到的并发程度。隔离的弱级别是按执行期间允许的一些异常性而定义的。单拷贝等价性可与隔离级别组合起来,考虑在有故障的不可靠环境里的隔离性。不同于可串行化和快照隔离性,可线性化要求序实时一致。

在无副本数据库系统中,隔离级别是指事务的执行允许被其他事务看到的并发程度。正确性判据是可串行化:事务执行的交叠等价于这些事务的串行执行。典型情况是,两个执行是等价的,指的是两个执行中冲突操作的序相同。严格的2PL是典型的可串行化并发控制机制。隔离的弱级别是按执行期间允许的一些异常性而定义的。

1.全局隔离性级别

理想情况下,复制系统可以像非复制系统一样,准确地提供同级别的隔离性。为此,复制系统中的隔离性必须将数据拷贝上的执行归约到单逻辑拷贝上的执行。例如,如果复制系统的执行等价于数据库单逻辑拷贝的串行执行,则复制系统提供可串行化。

抛开可串行化,快照隔离在复制系统中已进行了深入研究。所有事务必须读自快照(这在非复制系统里也存在),通过并发提交事务的写操作也必须不冲突,即便它们在不同的副本上执行。复制环境里,对读操作而言,快照隔离是十分有吸引力的。

2.原子性和隔离性

原则上,隔离性和原子性互不相干。积极协议和懒惰协议都可在整个系统提供可串行化或快照隔离性。然而,这只在没有故障时才成立。如果有故障发生,丢失事务的问题则会在懒惰协议里发生。(www.chuimin.cn)

3.单拷贝等价性

单拷贝(即单副本)等价性(1-copy-equivalence)要求大部分物理拷贝像逻辑拷贝一样,允许故障出现,即等价性在拷贝暂时不能用时也存在。这样,懒惰协议不提供单拷贝等价性。单拷贝等价性可与隔离级别组合起来,考虑在有故障的不可靠环境里的隔离性。例如,单拷贝可串行化需要在一组物理拷贝上执行,其中有些可能不可用,等价于单逻辑拷贝上的顺序执行。

4.可线性化和顺序一致性

可线性化和顺序一致性是为复制对象上并发执行而定义的两个正确性判据,包括副本数据的执行等价于单一对象映像上执行的观点。不同于可串行化和快照隔离性,可线性化要求序实时一致。