基于混合粒度冲突检测的事务工作流调度算法

事务工作流由若干个平面事务组成,其执行满足松弛原子性.由于组成事务工作流的平面事务具有不同的完成特性,为了防止不可串行化的执行,现有的调度算法通常只允许一个活动工作流执行不可补偿事务,这大大限制了并发度.定义了基于事务类型和事务实例两种粒度的冲突关系,并提出了一种基于这两种粒度冲突检测的调度算法,保证了并发事务工作流的可串行化和可恢复执行.该算法从两个方面提高了并发度:一方面通过事务实例之间(细粒度)的冲突检测减少了工作流冲突的概率;另一方面通过事务类型之间(粗粒度)的冲突预测,允许多个将来不冲突的工作流执行不可补偿事务.     

事务工作流模型中恢复策略的研究

阐述工作流中事务的起源和发展,针对目前工作流模型对事务处理方面的不足,提出一种具有事务支持的工作流过程元模型.该模型不仅支持过程的层次结构,并且引入隔离域及错误恢复属性概念,从语义的角度进行了扩展.同时,分析了事务工作流中并发控制机制和各种调度算法,重点研究并提出了事务工作流的错误恢复策略和错误恢复算法.最后,对算法进行了实例分析,验证了该算法是可行和实用的.     

ADO.NET中事务隔离级别的应用

在基于数据库的多用户应用中,事务并发错误是常见问题,采用事务隔离可以解决并发错误.在SQL Server 2005平台上模拟多事务并发场景,引发并发错误,给出使用ADO.NET的隔离级别控制事务并发的方法,提出事务和事物隔离级别的使用建议.     

强快照与强提交读隔离的多键云事务实现方法

当前云环境的存储系统一般只提供弱一致性和单键事务的数据访问功能,具有强一致性或多键事务需求的应用只能自行检测一致性或进行事务管理,增加了云应用开发的复杂度。这些要求高一致性和高可用性的云应用,对云存储系统的事务实现提出了新的挑战。在Megastore串行化事务实现方案的基础上,提出了基于读写集对比的事务强快照隔离和强提交读隔离方案,将并发事务之间读写冲突的判断提前,从而减少冲突事务回滚时引发的额外消耗。基于云存储系统Cassandra实现了两种方案,并针对云应用事务的访问模式,设计了实验验证框架。通过与Megastore事务实现方案的对比,验证了强快照和强提交读事务隔离方案能获得更高并发度的优化效果。     

SQL SERVER中事务隔离级别的实例分析

通过具体实例分析了SQLSERVER2000在不同的事务隔离级别中,事务并发操作带来的数据读取的不一致性,从而为具体应用程序既要保证数据完整、一致性又要提高事务并发控制策略中事务的并发程度提供了一种依据和参考。     

基于默认隔离级别写覆盖问题的探讨

在数据库中有多个事务并发执行时,常常会引起许多数据一致性问题。为了保持数据的一致性,提高吞吐量和资源利用率,需要进行一些处理。以SQL Server 2000数据库系统为例,探讨在默认的隔离级别下,如何解决并发事务中“写覆盖”所引起的数据不一致问题。     

JDBC事务操作探讨

文章详细阐述了JDBC事务操作的提交模式、回滚模式以及并发事务操作容易出现的诸多数据不一致的问题,分析了如何选择不同事务隔离级别,以在保持数据一致性的同时提高系统性能,最后以Oracle数据库为例,讨论了JDBC的实现细节和内部执行机制.     

基于Sagas模型的改进事务工作流模型

Sagas模型要求所有子事务都要有对应的补偿子事务,任何子事务失败必须强制其它所有子事务失败,不能很好支持多事务多实例的并发执行。这三个缺陷使得Sagas模型至今不能运用到商业工作流系统中。针对Sagas模型的缺陷,提出一种改进的Sagas事务工作流模型,对子事务属性进行了分类并通过构造子事务间的关联关系使得可补偿子事务失败时无需强制所有子事务失败;引入补偿服务完善了工作流模型的语义;给出了基于事务实例锁集和后继子事务类型集的多事务多实例并发运行算法。该模型解决了Sagas模型存在的问题。     

Web信息系统中即席流程的并发控制策略

Web信息系统(Web information systems,WIS)中的即席流程不同于结构化流程,其流程结构只有在运行时才能完全确定.即席流程的多实例并发执行时,由于同时访问共享资源,易造成系统的不一致性.当前普遍采用的流程并发控制机制大都只针对结构化流程,并不能很好地支持即席流程.为此,提出了一种基于语义的WIS即席流程并发控制策略,它充分利用流程语义信息,通过建立事务模型,采用数据库断言机制来实现WIS即席流程的并发控制,并在Web信息系统自动化构建环境WISE中得到了应用.     

基于双层机器学习的业务流程剩余时间预测

近年来,流程挖掘技术不再局限于对事件日志的线下分析以实现对流程模型的改进,而更加关注如何为业务流程的优化提供在线支持.其中业务流程剩余执行时间的预测监控是流程挖掘中的关键研究问题,它能为相关者提供及时的预测信息,进而采取有效措施以减少流程执行风险(例如超过时间限制).当前剩余时间预测的研究仅考虑单个流程实例的内部属性,而忽略了多个实例共同执行对剩余执行时间所产生的竞争影响.为此,本文考虑多实例间的资源竞争,并将其作为预测的主要输入属性之一.此外,本文还通过分析历史事件日志选择出一些对当前流程实例执行时间有重大影响的关键活动,并将其也作为预测的输入属性之一.同时,为提高预测模型的精度和在复杂应用场景中的适应性,本文利用堆叠技术将XGBoost模型和LightGBM模型进行融合,构建出双层混合预测模型来完成对业务流程剩余时间的预测.在四个真实数据集上的实验表明,考虑了实例间属性以及关键活动属性的混合预测模型在平均绝对误差上比LSTM和XGBoost方法分别降低了11.6％和15.8％.     

松弛隔离性下的事务性网构应用并发控制研究

网构软件是指导Internet环境下协作式软件开发的一种新的软件范型,网构应用可以通过组合Internet上已有的web服务来方便地进行构造。事务机制是保障网构应用可靠性的重要技术。web服务的自治性及网构应用的长时间运行特性使得事务间的隔离性必须被放松,因而必须研究如何保障事务性网构应用在松弛隔离性下并发执行时的正确性。针对这一问题,提出了一种新的并发控制方法TSCM-CC(事务性服务复合模型-并发控制)来协调并发事务的相互影响。首先,根据依赖双方服务的事务特征对事务间依赖的类型进行细分;然后,提出了一系列的规则来限制依赖的动态形成,并证明了这些规则的正确性;最后,给出了这些规则的一个分布式的协调协议的实现机制。此方法的最大特色在于能够在保持各个事务性网构应用松弛原子性的同时保证松弛隔离性下并发执行的正确性。     

一种基于约束的事务工作流并发控制方法

在辽河流域水环境管理中,许多业务流程操作都满足事务的特性.传统工作流系统中并发控制的实现主要是依据对共享数据项的存取控制,当用来处理事务工作流时会影响系统的效率,因为有的业务流程可能持续的时间比较长,这样它对共享数据项的占有时间就会很长而导致其他流程不能继续流转.为解决这一问题,借助类似于处理器中指令流水的思想研究了一...     

事务工作流的建模和分析

事务工作流由若干个事务组成，其执行满足松弛原子性．只有良构的事务工作流才能保证所有执行均满足松弛原子性．事务具有不同的可补偿特性和可重复特性，在包含多种控制结构的复杂事务工作流中，事务之间组合失配问题可能造成事务工作流的非良构性．该文给出了事务工作流模型及良构性的形式化定义，提出了一个良构性判断定理，通过一种构造性的方法来有效地验证事务工作流的良构性，还设计了事务工作流的描述语言ISWDL并实现了良构性验证器．     

工作流事务性研究综述

阐述了工作流中事务性的起源和发展,讨论了事务工作流在建模阶段将业务模型与事务性相结合所采用的主要方法,总结了事务工作流中并发控制机制和采用的各种调度算法,研究了事务工作流的错误恢复机制,概括了广泛应用的补偿机制的研究现状,论述了面向Web服务工作流事务性的特点及相关研究,并展望工作流事务性未来的研究方向.     

用SQL实现工作流的并发控制

工作流技术在信息系统的应用中，并发控制机制的设计是经常要面临的问题。给出一种基于将工作流中数据和任务分离的工作流并发控制机制，在保证工作流正确性的前提下，引入“数据约束”和“任务约束”的概念来提高工作流的工作性能和降低工作流设计的复杂性，并用数据库中SQL语言强有力的约束控制加以实现。     

Formalization of Workflows and Correctness Issues in the Presence of Concurrency

In this paper, main components of a workflow system that are relevant to the correctness in the presence of concurrency are formalized based on set theory and graph theory. The formalization which constitutes the theoretical basis of the correctness criterion provided can be summarized as follows:-Activities of a workflow are represented through a notation based on set theory to make it possible to formalize the conceptual grouping of activities.-Control-flow is represented as a special graph based on this set definition, and it includes serial composition, parallel composition, conditional branching, and nesting of individual activities and conceptual activities themselves.-Data-flow is represented as a directed acyclic graph in conformance with the control-flow graph.The formalization of correctness of concurrently executing workflow instances is based on this framework by defining two categories of constraints on the workflow environment with which the workflow instances and their activities interact. These categories are:-Basic constraints that specify the correct states of a workflow environment.-Inter-activity constraints that define the semantic dependencies among activities such as an activity requiring the validity of a constraint that is set or verified by a preceding activity.Basic constraints graph and inter-activity constraints graph which are in conformance with the control-flow and data-flow graphs are then defined to represent these constraints. These graphs are used in formalizing the intervals among activities where an inter-activity constraint should be maintained and the intervals where a basic constraint remains invalid.A correctness criterion is defined for an interleaved execution of workflow instances using the constraints graphs. A concurrency control mechanism, namely Constraint Based Concurrency Control technique is developed based on the correctness criterion. The performance analysis shows the superiority of the proposed technique. Other possible approaches to the problem are also presented.     

Log-based transactional workflow mining

A continuous evolution of business process parameters, constraints and needs, hardly foreseeable initially, requires a continuous design from the business process management systems. In this article we are interested in developing a reactive design through process log analysis ensuring process re-engineering and execution reliability. We propose to analyse workflow logs to discover workflow transactional behaviour and to subsequently improve and correct related recovery mechanisms. Our approach starts by collecting workflow logs. Then, we build, by statistical analysis techniques, an intermediate representation specifying elementary dependencies between activities. These dependencies are refined to mine the transactional workflow model. The analysis of the discrepancies between the discovered model and the initially designed model enables us to detect design gaps, concerning particularly the recovery mechanisms. Thus, based on this mining step, we apply a set of rules on the initially designed workflow to improve workflow reliability. The work presented in this paper was partially supported by the EU under the SUPER project (FP6-026850) and by the Lion project supported by Science Foundation Ireland under Grant No. SFI/02/CE1/I131.     

A transaction model and multiversion concurrency control for mobile database systems

Transaction management on Mobile Database Systems (MDS) has to cope with a number of constraints such as limited bandwidth, low processing power, unreliable communication, and mobility etc. As a result of these constraints, traditional concurrency control mechanisms are unable to manage transactional activities to maintain availability. Innovative transaction execution schemes and concurrency control mechanisms are therefore required to exploit the full potential of MDS. In this paper, we report our investigation on a multi-versions transaction processing approach and a deadlock-free concurrency control mechanism based on multiversion two-phase locking scheme integrated with a timestamp approach. We study the behavior of the proposed model with a simulation study in a MDS environment. We have compared our schemes using a reference model to argue that such a performance comparison helps to show the superiority of our model over others. Experimental results demonstrate that our model provide significantly higher throughput by improving degree of concurrency, by reducing transaction wait time, and by minimizing restarts and aborts.