主动实时数据库事务及其处理

主动实时数据库事务较之传统数据库事务要复杂得多，文中首先对主动实时数据库事务的语义模型，信赖关系进行了初步的探讨；然后简要地分析了主动实时事务的构造及执行特征，并提出了截止时间计算模型，最后介绍了我们研制一和个主动实时的ＤＢＭＳ原型系统ＡＲＴＳ－Ｉ中主动实时事务的管理机制。     

基于级联深度的主动实时乐观并发控制协议

主动实时数据库因结合了时间限制与主动机制而使系统事务的并发控制变得更为复杂。主动规则的引入使事务触发新的事务且在执行上具有多种耦合方式,传统的实时并发控制策略无法对具有复杂执行模式的事务进行有效调度,而基于主动数据库的并发控制机制也没有考虑事务的实时性问题。通过对事务不同耦合方式的实时要求及事务间冲突关系进行分析,提出了新的主动实时数据库乐观并发控制方法,对不同事务级联深度进行评估,结合事务执行的时间信息对冲突事务进行动态调整串行化顺序。理论分析与实验证明,能在保证事务可串行性的同时降低了不必要事务重启个数,更好地满足系统的实时性。     

实时主存数据库事务的预处理

本文提出了一种支持实时事务的预分析算法和基于该算法的主存数据库内外存替换策略．它首先预分析实时事务以获得事务存取行为的知识，再在事务执行时，进行基于这些信息的存取及内外存数据交换，从而实现主存数据库管理和支持实时事务的定时限制.     

实时主动数据库有效性检查并发控制协议

在实时主动数据库中,事务不仅有时间约束,而且事务执行可能触发其它事务执行。传统并发控制协议不适应于实时主动数据库系统。该文研究了实时主动数据库事务执行模式,提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略,避免不必要的事务重启动。通过仿真模拟与HP2PL协议和OCC-TI-WAIT-50协议进行了比较。结果表明,该协议能有效地降低事务延误截止时间率和事务重启动率,性能优于HP2PL和OCC-TI-WAIT-50协议。     

实时数据库中具有时态限制的事务调度算法

在实时数据库中，事务对时态数据对象的访问在很多领域的应用日益广泛．目前实时数据库中的事务调度算法大多仅考虑数据的逻辑一致性，而忽略了满足时态的一致性．本文提出了临时数据截止期的概念，以定理的形式证明了低成本的预测算法的可行性，尽可能早地终止或推迟无法满足时态一致性要求的事务的执行，节省了计算资源以供其它事务执行．在此基础上提出了新的实时数据库中具有时态限制的事务调度算法TDDBPA(Temporary Data Deadline—Based Predictive Algorithm)．通过与目前所知的有效算法比较，本算法在性能指标上(事务失败率、浪费的CPU时间)明显优于这些算法．     

基于耦合模式的主动实时并发控制算法

主动实时数据库中触发事务与被触发事务在执行上具有多种耦合模式，传统的并发控制无法对具有复杂耦合模式的事务进行有效调度。通过对不同耦合模式实时要求及事务间冲突关系的分析，提出了新的主动实时并发控制算法(ARTCC-CM)，采用时戳区间策略，在验证阶段检测冲突事务触发度及执行时间，动态调整串行化顺序。理论分析与实验证明，在保证可串行性同时减少了不必要的事务重启，提高了系统性能。     

大型实时数据库系统设计及并发控制调度

系统地分析了大型实时数据库系统的应用环境和功能需求，提出了企业大型实时数据库的体系结构、设计思路和实现方法，研究了实时主动数据库事务执行模式，提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略，避免不必要的事务重启动，并能有效降低事务延误截止时间。该实现方法在工程应用中取得了良好的效果。     

基于SPN模型的可生存性DBMS中恶意事务修复算法的研究

在传统的数据库恶意事务修复方案的基础上，采用Petri网模型分析事务撤销冲突和操作执行序列异常检测；进而结合可生存性DBMS特征提出恶意事务静态和on-the-fly修复算法，并在此基础上给出随机Petri网恶意事务修复模型；在分析恶意事务修复随机Petri网模型和连续时间Markov链的一致性后，给出了连续时间Markov链的恶意事务修复模型求解．     

基于挖掘具有时态限制数据语义的实时事务调度算法

在实时数据库中,事务对时态数据对象的访问在很多领域的应用日益广泛。目前实时数据库中的事务调度算法大多仅考虑数据的逻辑一致性,而忽略了满足时态的一致性。论文提出了新的实时数据库中具有时态限制的事务调度算法PSBA(PredictionandSimilarity-BasedAlgorithm)。首先提出了临时数据截止期的概念,以定理的形式证明了低成本地预测算法的可行性,尽可能早地终止或推迟无法满足时态一致性要求的事务的执行,节省了计算资源以供其它事务执行。继而通过挖掘数据语义,利用数据相似性,结合预测算法,进一步提高了调度性能。与目前所知的有效算法比较,该算法在性能指标上(事务失败率、浪费的CPU时间)明显优于这些算法。     

一个主动实时数据库管理系统的事务处理子系统

本文简述了实时事务的概念,着重讲述了主动实时数据库管理系统中事务处理子系统的执行模型并给出其体系结构和主要的数据基础。     

主动实时嵌套事务的正确性

传统数据库通过并发控制协议及事务的恢复机制来保证事务的正确性。在主动实时数据库系统中,为了更好地支持应用,人们提出并实现了嵌套事务模型。主动实时嵌套事务的正确性比传统的原子事务更复杂。本文详细分析了主动实时嵌套事务的正确性,包括逻辑正确性、时间正确性、结构相关(正确)性及事务的行为正确性,基于事务的经历模型给出这些正确性的定义,为主动实时嵌套事务的正确性实现提供了理论基础。     

移动实时事务的相对时间正确性及其实现

随着移动通信技术的迅速发展,人们提出了新的应用要求：在移动环境下处理实时事务．而移动通信的带宽有限性引起较大的数据访问延迟,有时甚至由于网络传输的断接而使得事务得不到所需访问的数据,这些严重影响了移动环境下实时事务截止期的满足．实时事务的时间要求(典型地为截止性)的满足通常比事务执行的逻辑结果的完全正确更为重要．该文提出了移动环境下实时事务的“相对”时间正确性标准,只要事务访问的数据的陈旧度(staleness)在控制的范围内,就不一定要求实时事务访问的数据在事务提交时是有效的．文中提出了移动实时事务的相对时间正确性标准、保证事务相对时间正确性标准的算法及移动实时事务执行模型．所有这些策略一方面降低了移动实时事务的并发控制代价,另一方面以牺牲事务的“绝对”时间正确换取事务截止期的满足,这与实时数据库“宁愿要部分正确但及时的结果而不愿要绝对正确但过时的结果”的系统目标是相一致的．实验表明：相对时间正确性标准的提出及相应的事务执行模型能提高系统中满足截止期事务的比率,从而提高了系统性能．     

Web服务组合事务处理研究与实现

通过重用已有的服务进行服务组合来实现应用集成;而保证服务组合的事务特性是实现服务组合的关键。文中提出一个Web服务组合事务处理模型,将BPEL（Business Process Execution Language,业务流程执行语言）的流程设计与WS—C／T（Web Services Coordination/Transaction, Web服务协调／事务）规范结合。该模型主要由客户端、BPEL执行引擎、事务协调器和参与者四个部分组成。客户端发起请求,BPEL执行引擎响应请求并开启事务,事务协调器和参与者根据事务协调算法完成事务协调。     

面向银行业务的交易量预测与告警研究

银行一般都有多种交易系统并存,当这些分散的交易系统出现故障时,运维人员难以从海量的日志中定位故障。针对以上问题,使用SparkStreaming、Spark ML、Hadoop、ELK等技术,基于决策树回归模型,设计并实现了一个面向银行业务的交易量预测与告警平台。该平台能够实时监控各交易系统近期交易量,并对各个交易系统不同时段的交易量进行预测,预测值作为交易系统交易量的动态阈值,平台能够根据阈值对异常的系统进行实时告警。真实环境下的运行结果表明,平台很好地满足了银行交易系统运维的需求。     

支持替代/补偿的实时调度策略

提出了支持替代／补偿的实时事务模型，该模型上的实时事务具备较强的适应能力和自我纠错能力，适合于嵌入式实时数据库系统．在分析补偿任务的实时性和价值特征的基础上，研究了补偿任务的调度时机，给出了相应的调度策略和实现算法．     

实时数据库基于功能替代的事务模型

本文提出一种基于功能替代的实时事务模型,讨论了对实时事务进行预分析的步骤、策略和方法。采取的主要策略是三步法:分解实时事务、提取有关运行信息、形成调度树。另外,文章对功能替代集的可调度性进行了初步分析。     

On performance evaluation and design of atomic commit protocols for mobile transactions

The challenges of wireless and mobile computing environments have attracted the attention of researchers to revisit the conventional transaction paradigm. Indeed, this paradigm is an indispensable asset in modern information systems. The atomicity property of a distributed transaction is ensured with the use of an atomic commit protocol (ACP). Due to their great importance for transaction systems, the recent advances in mobile computing development have renewed the interest in the design of ACPs for mobile systems. The work presented in this paper studies the impact of the various and fluctuant parameters of wireless and mobile systems on a set of ACPs for mobile environment. It highlights performance indices which give orientations to the design of an adaptable approach that supports different atomicity notions satisfying a wide range of applications and environment requirements.     

完全加权正负关联规则挖掘及其在教育数据中的应用

完全加权数据模型的特点是其项目权值分布在各个事务记录中,随着事务记录的不同而变化。现有的加权负关联规则挖掘算法不能适用于完全加权数据模型。该文提出一种新颖的基于概率比和兴趣度的完全加权正负关联规则的挖掘算法,探讨了算法在教育信息化数据中的应用。算法以概率比代替传统的置信度,采用支持度-概率比-兴趣度架构衡量完全加权正负关联规则,获得很好的挖掘效果。以真实的教育数据和文本数据为实验测试集,与现有正负关联规则挖掘算法比较,该文提出的算法更有效、更合理,具有较高的理论价值和应用前景。     

基于交易网络的公有链用户识别方法

分析与研究公有链交易数据及系统用户行为对于保证公有链应用安全至关重要。比特币作为公有链的代表性应用,是一种基于P2P网络的电子现金系统。比特币交易地址具有匿名特征,无法关联到用户真实信息,这使得比特币溯源非常困难。为识别比特币中交易地址间的关联关系,推断出用户真实信息,提出一种基于交易网络的用户识别方法。对比特币区块数据进行预处理,通过解析比特币区块数据中的脚本信息,将比特币原始交易数据处理为更加直观的数据格式。衡量交易输入与输出地址间的相似程度,根据交易地址关联信息识别出比特币匿名地址对应的所有用户。在实验中应用真实的比特币区块数据,利用可视化方式对用户识别结果进行分析,结果表明该方法不受交易规则的限制,能对比特币匿名地址进行有效识别,且随着比特币区块数量的增加,识别准确率基本稳定于80%。     

面向航空差旅消费的可监管交易隐私保护方案

针对航空差旅消费的潜在隐私泄露风险,提出一种可监管的交易隐私保护密码学方案,为航空公司、集团客户和差旅人员三方交易提供安全保障。通过在交易密文中额外添加一位接收方公钥,双接收方能够独立解密并获得相同的交易信息,确保了作为额外接收方的监管者能够分布式审查航空公司和集团客户之间的真实交易金额;通过设计同态加密算法,密文交易数据可以被正常分析,而隐藏的交易额可以通过零知识证明协议保证其正确性。实验分析表明,在添加了一位接收方的情况下,依然保持较高的执行效率。该方案不仅增加了交易系统的监管功能,还可解决航空差旅交易中隐私保护与精准核算的内在冲突。