工作流中的长事务模型

本文首先分析了工作流长事务的特性,并针对工作流中频繁出现的长事务问题基础上提出了一种多层事务模型FLTM。该事务模型并不要求所有事务都遵循严格的ACID特性,它可以刻画从松弛到严格的各种事务要求,用户可以根据具体的应用定制事务补偿的终点和事务失败时的处理方式。本文给出了松弛的原子性、一致性和隔离性的定义,并形式地描述了FLTM事务的补偿和执行过程。     

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.     

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。     

事务工作流模型定义及完全性分析

事务工作流模型可被视为扩展的事务模型和通用工作流模型的交汇点，提出将工作流的模型定义同其事务属性的定义独立开来，尽管在此方法中区分了多重的事务属性。提出了直观的注解符来定义原子性，提供了一个通用规则——放宽的完全性准则，以适应现实运行中事务管理的需要，以一个网上电子书店工作流应用为例来阐明这种思路。     

工作流事务原子性研究

传统的工作流管理系统事务处理能力不足,使得系统在失败时不能尽快恢复流程的执行。实现事务工作流原型系统,通过扩充建模功能,在建模阶段指定失败处理模式,当任务执行失败时,系统自动调用事务处理算法保证工作流事务的放松的原子性及数据的一致性和正确性,减少人工参与决策的工作。实验表明,引入了事务处理功能的工作流系统具有任务执行失败后快速恢复的能力。     

乐观嵌套工作流事务模型的形式化描述

本文对乐观嵌套工作流事务的基本概念及其规则进行形式化描述,并对乐观嵌套工作流事务的层次化、可串行性进行了讨论。最后得出结论：1）利用乐观嵌套模型来调度事务是可以串行调度的,它能够保证数据的一致性。2）在乐观嵌套工作流事务执行过程中采用多版本的数据管理机制来处理并发事务访问同一数据及其中间状态,是无联级回退的。     

CovaTM及其实现

以原子性、一致性、隔离性和持久性为特征的传统事务模型在满足协同应用的需求方面存在诸多局限。为了解决这一问题，该文提出了一种新的协同事务模型CovaTM，它将协作过程的一次执行看作一个事务，对应的活动看成子事务。CovaTM提供了复杂而灵活的控制流，放松了传统事务的原子性和隔离性的要求，能够支持协作。该文介绍了CovaTM的具体实现机制，包括如何根据协作过程的描述形成事务的各个要素以及运行过程中的按制结构及其算法并与相关工作进行了比较。     

分布式实时事务提交协议

在分布式实时数据库系统中，保证事务原子性的唯一途径是研究和开发出一个实时的原子提交协议．首先详细分析了事务因数据访问冲突而形成的各种依赖关系，在此基础上提出了实时的原子乐观提交协议——2SC协议，该协议减少了事务的等待时间，提高了事务的并发度，且能无缝地和现有的并发控制协议集成在一起，保证事务的可串行化和原子性．通过模拟实验研究表明，采用该协议能够减少超过截止期的事务数目。     

嵌套事务可序列化调度中的隐式约束

嵌套事务模型在现代数据库及分布式对象系统并发控制的理论研究和应用中具有重要地位。而父子事务之间的同步能力则是其中必不可少的组成部分之一。通常做法中，父事务对（指定的）单个子事务的同步可能触发可序列化调度的隐式约束，从而导致调度不可操作。通过分析隐式约束的产生原因，并将具有一定拓扑结构的嵌套事务定义为良构的，可以避免上述不可操作性。最后给出算法以控制良构的嵌套事件中的隐式约束及保证调度的可序列化。     

一种乐观嵌套工作流事务模型

为解决目前工作流事务管理的不足和存在的问题,本文基于多数据版本、三阶段执行的并发控制理论提出了一种乐观嵌套工作流事务模型,该事务模型借用时间戳的概念,通过对不同事务中活动类型的分类,较好地解决了长执行事务和协同事务的可靠性和正确性问题,提高了工作流处理的效率。乐观嵌套事务模型把嵌套事务、工作流模型和并发控制协议有机地结合在一起,定义了较为完整的事务操作原语及其语义。本文还给出了乐观事务模型到工作流模型的映射,使得事务工作流执行过程中,其操作原语和乐观事务模型的操作原语是一致的,工作流活动的转移控制与乐观嵌套事务模型的子嵌套事务的生成过程及其表示方式也是一致的。     

事务工作流WfSaga及其建模工具

以扩展事务模型Saga和Flexible为基础,引入可替换事务和平凡事务等事务种类,借用传统事务恢复机制"保存点"的思想,提出了支持分布式工作流应用的可靠事务工作流模型WfSaga,以Java图形操作为基础,设计了图形化建模工具并用基于XML的过程定义语言对模型进行了描述,最后对模型的正确性验证进行了讨论.     

Web Services and Business Transactions

Process oriented workflow systems and e-business applications require transactional support in order to orchestrate loosely coupled services into cohesive units of work and guarantee consistent and reliable execution. In this paper we introduce a multi-level transaction model that provides the necessary independence for the participating resource managers, e.g., local database and workflow servers, of organisations engaging in business transactions that are composed of interacting web services. We also present a taxonomy of e-business transaction features such as unconventional atomicity criteria, the need for support for business conversations and the need for distinguishing between three basic business transaction phases. In addition, we review current research and standard activities and outline the main ingredients of a business transaction framework necessary for building flexible e-business applications.     

基于依赖图的硬件事务存储技术研究

事务存储技术能够简化并行程序中对共享资源的访问控制,是当前的研究热点之一.目前,多数基于硬件的事务存储系统采用基于冲突检测与处理的并发控制协议,当检测到两事务发生冲突时就中止二者之一.但是对事务间"冲突"更深入的分析表明,某些"冲突"并不一定会导致事务的回退,这种冲突称为"弱冲突".基于依赖图的硬件事务存储技术能够避免弱冲突引发的多余事务回退.模拟实验表明,基于依赖图的事务存储系统与基于冲突处理的事务存储系统相比具有明显的性能优势.     

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.     

Integrating file operations into transactional memory

Researchers have proposed transactional memory as a concurrency primitive to simplify the development of multi-threaded programs. In this paper we present a new approach for supporting I/O operations in the context of transactional memory. Our approach provides isolation between the file operations of different transactions while allowing multiple transactions to concurrently perform I/O. To ease adoption, our approach attempts to implement the traditional I/O programming interface as closely as possible. We formalize aspects of our approach and use the formalization to reason about the correctness of the approach.We have implemented our approach as a Java library and have integrated it with the DSTM2 transactional memory system. We have evaluated the approach with several benchmarks including JCarder, TupleSoup, a financial transaction benchmark, a parallel sort benchmark, and a parallel grep benchmark. Our experience shows that the approach provides a straightforward mechanism for developers to integrate I/O in a transactional memory environment and that it performs well.     

事务存储中的一种自适应冲突检测算法

事务存储被认为是极具前景的多核处理器并行编程的手段,但存在开销过大的问题。采用Bloom Filter对事务间访问共享变量进行冲突检测,能够有效地降低开销,但其存在误判会导致不必要的事务作废,因此要尽可能减少。简要介绍了Bloom Filter和事务存储,提出了一种事务存储的自适应冲突检测算法ACDA,根据事务读写集合大小自适应地调整Bloom Filter的位串大小,在较低开销的情况下,保持误判率不增加。分析了软件事务存储中实现ACDA的特点,初步实现ACDA,与主流软件事务存储实现RSTM相比,在事务存储测试程序STAMP中,开销可接受的前提下,减少因误判而作废的事务最高达93%。给出了对ACDA哈希函数进一步优化的思路。     

基于隔离域的事务工作流并发控制

事务工作流系统中存在多个流程的多个实例同时并发执行的情况,所以多个活动同时访问共享资源时出现访问冲突.为保证流程的正确执行和提高活动的并发度,基于事务的隔离性特征,提出了隔离域的概念和相关属性,并在建模阶段采用业务流程和事务需求分开定制的方式,通过设置隔离域的隔离属性来控制各流程实例并发活动的执行,并且给出了基于隔离域的并发控制算法,从而有效地提高了流程和活动的并发度,并避免丢失修改等现象的发生.