事务处理：概念与技术【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

事务处理：概念与技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

目录出版者的话专家指导委员会中文版序译者序译者简介序前言第一部分 事务处理基础第1章 概述1

1.1 历史回顾1

1.2 什么是事务处理系统2

1.2.1 最终用户对事务处理系统的认识4

1.2.2 管理员／操作员对事务处理系统的认识6

1.2.3 应用设计者对事务处理系统的认识8

1.2.4 从资源管理器角度对事务处理系统的认识12

1.2.5 TP系统的核心服务15

1.3 事务处理系统特征列表16

1.3.1 应用开发特征16

1.3.2 中心库特征16

1.3.3 TP监控器的特征20

1.3.4 数据通信特征21

1.3.5 数据库特征24

1.3.8 特征小结29

1.3.7 教育和测试特征29

1.3.6 操作特征29

1.4 小结30

1.5 历史评注30

习题32

答案32

第2章 计算机系统基本术语33

2.1 引言33

2.2 基本硬件33

2.2.1 存储器35

2.2.2 处理器41

2.2.3 通信硬件42

2.2.4 硬件结构43

2.3 基本软件——地址空间、进程、会话45

2.3.1 地址空间45

2.3.2 进程、保护域和线程46

2.3.3 消息和会话47

2.4 一般系统问题48

2.4.1 客户和服务器49

2.4.2 命名50

2.4.3 认证51

2.4.4 授权52

2.4.5 调度和性能52

2.4.6 小结54

2.5 文件54

2.5.1 文件操作54

2.5.2 文件组织55

2.5.3 分布式文件系统56

2.5.4 SQL56

2.6 软件性能57

2.7.1 可移植性标准和互操作性标准58

2.7.2 API和FAP58

2.7 事务处理标准58

2.7.3 LU6.2，一个事实标准60

2.7.4 具有X/Open DTP的OSI-TP——正式标准60

2.8 小结62

习题62

答案64

第二部分 容错基础知识第3章 容错67

3.1 引言67

3.1.1 简单概率概述67

3.1.2 容错的外部观点68

3.2 定义71

3.2.1 故障、失败、可用性、可靠性71

3.2.2 故障避免和容错的分类72

3.2.3 修复、失败即停、模块性、递归设计72

3.3 实验研究72

3.3.2 传统系统研究73

3.3.1 断供是非常少见的事件73

3.3.3 容错系统研究74

3.4 典型模块失败率76

3.5 容错的硬件措施79

3.5.1 n工基本思想：怎样建立失败即停的模块79

3.5.2 n工中的失败即停表决器与失败表决型表决器80

3.5.3 n工与修复产生高可用性81

3.5.4 表决器问题83

3.5.5 小结84

3.6 软件问题85

3.6.1 N版本程序设计和软件容错85

3.6.2 事务和软件容错86

3.6.3 小结87

3.7 故障模型和软件故障屏蔽87

3.7.1 模型概览88

3.7.2 建立高可用的存储89

3.7.3 高可用的进程94

3.7.4 基于会话和进程对的可靠消息102

3.7.5 进程－消息－存储模型的小结109

3.8 一般原理110

3.9 一个警戒性的故事——系统错觉110

3.10 小结112

3.11 历史评注112

习题113

答案115

第三部分 面向事务的计算第4章 事务模型117

4.1 引言117

4.2 原子操作和扁平事务118

4.2.1 将写磁盘作为原子操作118

4.2.2 操作类型分类120

4.2.3 扁平事务121

4.2.4 扁平事务的局限性125

4.3 控制区域127

4.3.1 控制区域的定义128

4.3.2 控制区域的动态行为129

4.3.3 小结131

4.4 一种解释事务模型的符号表示法132

4.4.1 描述事务模型哪些是必需的132

4.4.2 符号表示法的构成元素134

4.4.3 用一套简单的规则定义事务模型135

4.5 带保存点的扁平事务136

4.5.1 关于保存点137

4.5.2 开发保存点模型下的规则138

4.5.3 持久性保存点139

4.6 链事务140

4.7.1 嵌套结构的定义142

4.7 嵌套事务142

4.7.2 嵌套事务的使用145

4.7.3 通过保存点模仿嵌套事务146

4.8 分布事务147

4.9 多级别事务148

4.9.1 补偿事务的角色149

4.9.2 多级别事务的使用150

4.10 开放嵌套事务153

4.11 长事务153

4.11.1 事务处理上下文154

4.11.2 小批量157

4.11.3 saga158

4.12 特殊事务模型159

4.13 小结161

4.14 历史评注161

习题164

答案167

第5章 事务处理监控器：概述172

5.1 引言172

5.2 事务系统中的TP监控器的角色172

5.2.1 面向事务的计算方式173

5.2.2 事务处理服务178

5.2.3 事务处理系统进程结构180

5.2.4 小结184

5.3 TP监控器的结构185

53.1 TP监控器组件185

5.3.2 事务服务的组件188

5.3.3 TP监控器对于资源管理器接口的支持190

5.4 事务型远程过程调用：基本思想191

5.4.1 远程过程调用中的参与者191

5.4.2 远程过程调用句柄的地址空间结构192

5.4.3 远程过程调用的动态过程193

5.4.4 小结195

5.5 事务编程风格的例子196

5.5.1 基本的处理循环逻辑196

5.5.2 与事务有关的资源管理器：一个简单的例子197

5.5.3 与事务有关的资源管理器：一个复杂的例子202

5.5.4 使用持久保存点203

5.6 专门术语的介绍204

5.7 历史评注205

习题206

答案207

第6章 事务处理监控器209

6.1 介绍209

6.2 事务型远程过程调用211

6.2.1 资源管理器的接口212

6.2.2 资源管理器对事务的支持213

6.2.3 资源管理器和TP监控器之间的接口215

6.2.4 资源管理器调用与资源管理器会话217

6.2.5 小结223

6.3 TP监控器的功能原理223

63.1 TPOS的中心数据结构224

6.3.2 TP监控器拥有的数据结构228

6.3.3 TRPC路径的概览233

6.3.4 中止竞争的TRPC238

6.3.5 小结238

6.4 管理请求和响应队列239

6.4.1 映射资源管理器调用的短期队列240

6.4.2 用于异步事务处理的永久性请求队列242

6.4.3 小结249

6.5 TP监控器的其他任务250

6.5.1 负载平衡250

6.5.2 认证和授权255

6.5.3 重启处理259

6.6 小结261

6.7 历史评注262

习题264

答案265

第四部分 并发控制第7章 隔离性的概念269

7.1 引言269

7.2 隔离性的引入269

7.3 隔离性的依赖模型271

7.3.1 静态分配与动态分配272

7.3.2 事务依赖272

7.3.3 三种有害的依赖273

7.3.4 隔离性的形式化模型274

7.4 隔离性：应用程序员的观点274

7.5 隔离性定理275

7.5.2 规范事务和两阶段事务276

7.5.1 操作与事务276

7.5.3 事务的调度277

7.5.4 合法的调度和锁的相容性277

7.5.5 版本、依赖、依赖图278

7.5.6 等价的和隔离的调度：BEFORE、AFTER和虫洞279

7.5.7 虫洞事务不具有隔离性280

7.5.8 定义小结281

7.5.9 隔离定理的小结285

7.6 隔离性的级别286

7.6.1 隔离性级别的定理286

7.6.2 SQL与隔离级别287

7.6.3 低隔离级别的优缺点288

7.6.4 特殊的SQL隔离——跳读锁和通知锁290

7.7 幻像和谓词锁291

7.8 粒度锁292

7.8.1 基于树的封锁和意向锁类型293

7.8.2 更新型锁295

7.8.3 粒度锁小结296

7.8.4 码区间封锁296

7.8.5 动态码区间锁：前码和后码封锁297

7.8.6 码区间锁需要DAG封锁299

7.8.7 DAG封锁协议300

7.8.8 基于DAG的粒度封锁的形式化定义301

7.9 封锁的启发式算法302

7.10 嵌套事务封锁304

7.11 调度与死锁305

7.11.1 护卫现象305

7.11.2 死锁避免与检测306

7.11.3 等待图和死锁检测307

7.11.4 分布式死锁308

7.11.5 死锁的概率309

7.12.1 字段调用310

7.12 奇特方法310

7.12.2 契约封锁和其他字段调用改进312

7.12.3 乐观和时间戳封锁314

7.12.4 时间域寻址314

7.13 小结316

7.14 历史评注317

习题318

答案320

第8章 锁的实现323

8.1 引言323

8.1.1 关于本章323

8.1.2 锁管理程序中并行的必要性323

8.1.3 资源管理器和锁管理程序的地址空间324

8.2 原子机指令325

8.3 信号量326

8.3.1 排他型信号量327

8.3.2 蟹行：遍历共享数据结构329

8.3.3 共享信号量329

8.3.4 分配共享存储332

8.3.5 信号量和异常333

8.4 锁管理程序334

8.4.1 锁名334

8.4.2 锁队列和调度335

8.4.3 锁长度和锁计数337

8.4.4 锁管理程序接口和数据结构338

8.4.5 锁管理程序的内部逻辑339

8.4.6 锁升级和类属解锁、通知锁344

8.4.7 事务保存点、提交和回滚345

8.4.8 系统重启时的封锁346

8.5 死锁检测347

8.4.11 锁管理程序小结347

8.4.10 锁管理程序配置和复杂性347

8.4.9 长生事务347

8.6 并行事务和并行嵌套事务封锁349

8.7 小结350

8.8 历史评注350

习题351

答案353

第五部分 恢 复第9章 日志管理程序357

9.1 引言357

9.1.1 日志的使用357

9.1.2 日志管理程序概述357

9.1.3 日志管理程序和其他服务的关系358

9.1.4 为什么需要日志管理程序359

9.2 日志表360

9.2.1 映射日志表到文件360

9.2.2 日志序号361

9.3 日志的公共接口362

9.3.1 日志表的存取授权362

9.3.2 读日志表363

9.3.3 写日志表364

9.3.4 小结364

9.4 日志读写的实现细节365

9.4.1 读日志366

9.4.2 日志锚点366

9.4.3 与事务相关的锚点367

9.4.4 日志插入367

9.4.5 分配和刷新日志的守护进程368

9.4.6 谨慎写：串行写和乒乓写369

9.4.7 成组提交、批量式、集装式370

9.4.8 WADS写入370

9.5 日志重启逻辑371

9.4.10 小结371

9.4.9 多日志的事务管理器371

9.5.1 保存事务管理器的锚点372

9.5.2 准备重启：日志锚点的谨慎写372

9.5.3 在重启时找到锚点和日志尾373

9.6 日志归档374

9.6.1 应当有多少联机日志表374

9.6.2 用于回滚、重启、归档的底线374

9.6.3 动态日志：副拷贝和正向拷贝375

9.6.4 不影响并发事务的日志归档376

9.6.5 电子转存和变化累积376

9.6.6 处理日志管理程序——归档环路377

9.7 客户－服务器体系结构的日志系统378

9.8 小结378

习题379

9.9 历史评注379

答案381

第10章 事务管理器概念384

10.1 引言384

10.2 事务管理器的接口384

10.2.1 事务的应用接口385

10.2.2 事务的资源管理器接口388

10.2.3 事务管理器的功能389

10.3 事务型资源管理器概念391

10.3.1 DO-UNDO-REDO协议391

10.3.2 日志表和日志记录392

10.3.3 通信会话恢复393

10.3.4 值日志396

10.3.5 逻辑日志397

10.3.6 物理－逻辑日志399

10.3.7 物理－逻辑日志规则：FIX、WAL和Force-Log-at-Commit400

10.3.8 补偿日志记录407

10.3.9 物理－逻辑REDO的幂等性408

10.3.10 小结409

10.4 两阶段提交：使计算具有原子性409

10.4.1 集中式系统中的两阶段提交410

10.4.2 分布式事务和两阶段提交414

10.5 小结418

10.6 历史评注419

习题420

答案422

第11章 事务管理器结构426

11.1 引言426

11.2 正常处理426

11.2.1 事务标识符426

11.2.2 事务管理器的数据结构427

11.2.3 MyTrid（)、Status_Transaction(）、Leave_Transaction（)和Resume_Transaction（）430

11.2.4 保存点日志记录431

11.2.5 Begin_Work（）432

11.2.6 局部Commit_Work（）432

11.2.7 远程Commit_Work（）：Prepare（）和Commit（）435

11.2.8 Save_Work（)和Read_context（）437

11.2.9 Rollback_Work（）438

11.3 检查点440

11.3.1 清晰检查点441

11.3.2 模糊检查点442

11.3.3 事务管理器检查点443

11.4 系统重启444

11.4.1 重启时的事务状态445

11.4.2 事务管理器的重启逻辑445

11.4.3 资源管理器重启逻辑，Identify（）448

11.4.6 两检查点方法：一种不同的策略450

11.4.5 独立的资源管理器450

11.4.4 重启设计小结450

11.4.7 重启为什么能奏效452

11.4.8 分布式事务解决方法：重启时两阶段提交453

11.4.9 加速重启453

11.4.10 其他重启问题454

11.5 资源管理器的失败与重启454

11.6 归档恢复455

11.7 配置事务管理器456

11.8 小结457

习题457

答案458

12.2 异构型提交协调者460

12.2.1 封闭式与开放式事务管理器460

12.1 引言460

第12章 高级事务管理器主题460

12.2.2 封闭式事务管理器的互操作性461

12.2.3 编写开放式事务管理器的网关463

12.2.4 事务网关小结465

12.3 高可用性（非阻塞型）提交协调者465

12.4 提交转移467

12.5 两阶段提交的优化469

12.5.1 只读提交优化470

12.5.2 惰性提交优化471

12.5.3 线性提交优化471

12.6 远程场地的灾难恢复471

12.6.1 系统对接管473

12.6.2 接管时的会话切换474

12.6.3 配置选项：一级安全、二级安全和极其安全475

12.6.4 失败后的追赶处理477

12.6.5 系统对设计小结477

12.8 历史评注478

12.7 小结478

习题479

答案480

第六部分 事务型文件系统：一个资源管理器实例第13章 文件和缓冲区管理483

13.1 引言483

13.2 文件系统作为事务永久存储的基础484

13.2.1 外存与主存484

13.2.2 本书使用的外部存储模型488

13.2.3 事务型文件和数据库管理器中的抽象层次490

13.3 介质和文件管理492

13.3.1 基本文件系统的对象和操作492

13.3.2 磁盘空间管理495

13.3.3 低层文件系统的目录管理502

13.4.1 数据库缓冲区的工作原理504

13.4 缓冲区管理504

13.4.2 缓冲区管理器的实现问题511

13.4.3 从缓冲区角度的写日志和恢复519

13.4.4 缓冲区管理器性能优化524

13.5 特殊问题530

13.5.1 副文件531

13.5.2 单级存储器537

13.6 小结541

13.7 历史评注542

习题544

答案546

第14章 面向元组的文件系统549

14.1 引言549

14.2 元组到页面的映射549

14.2.1 页面的内部组织550

14.2.2 文件中空闲区的管理554

14.2.3 元组标识556

14.3 物理元组管理562

14.3.1 属性值的物理表示562

14.3.2 短元组的物理表示564

14.3.3 元组属性值表示的特殊问题573

14 3.4 长元组的物理表示575

14.3.5 复杂元组和超长属性的物理表示578

14.4 文件组织581

14.4.1 管理型操作582

14.4.2 扫描操作在不同文件组织上的抽象视图584

14.4.3 顺序存取文件589

14.4.4 系统顺序文件594

14.4.5 相对文件596

14.4.6 码顺序文件和散列文件598

14.4.7 小结598

14.5.1 聚簇文件599

14.5 特殊问题599

14.5.2 划分文件600

14.5.3 使用事务来维护文件系统601

14.54 目前数据库系统中的面向元组的文件系统601

14.6 小结602

习题602

答案604

第15章 存取路径606

15.1 引言606

15.2 实现关联存取路径的技术607

15.3 通过散列文件进行关联存取609

15.3.1 将码值折叠成数值型数据类型610

15.3.2 评价散列函数的准则611

15.3.3 散列文件的溢出处理616

15.3.4 散列文件中页面的局部管理618

15.3.5 散列关联存取的小结619

15.4 B树620

15.4.1 B树：基本思想621

15.4.2 B树的性能方面628

15.4.3 对B树的同步：面向页的观点632

15.4.4 对B树的同步：面向元组的观点634

15.4.5 B树的恢复操作636

15.5 B树某些操作的实现样例639

15.5.1 声明所有程序用到的数据结构639

15.5.2 B树readkey（）操作的实现641

15.5.3 B树上的码区间封锁642

15.5.4 B树插入操作的实现：简单实例644

15.5.5 B树插入操作的实现：分裂实例645

15.5.6 小结647

15.6 特殊问题647

15.6.1 可扩展散列648

15.6.2 网格文件652

15.6.3 hB树656

15.7 小结661

15.8 历史评注661

习题664

答案666

第七部分 系统概览第16章 TP系统概览669

16.1 引言669

16.2 IMS669

16.2.1 硬件和操作系统环境670

16.2.2 工作流模型671

16.2.3 程序隔离674

16.2.4 主存数据库和字段调用674

16.2.5 数据共享675

16.2.6 改善的可用性与双工系统675

16.2.8 IMS的最新演进677

16.3 CICS和LU6.2677

16.2.7 DB2677

16.3.1 CICS概述678

16.3.2 CICS服务679

16.3.3 CICS工作流680

16.3.4 CICS分布式事务处理681

16.3.5 LU6.2682

16.4 Guardian 90684

16.4.1 Guardian：操作系统及硬件685

16.4.2 Pathway、终端上下文和服务器类管理686

16.4.3 事务管理687

16.4.4 其他有意义的特性692

16.5 DECdta693

16.5.1 ACMS事务处理的三球工作流模型693

16.5.2 ACMS服务696

16.5.3 ACMS小结697

16.5.4 VMS的事务管理支持698

16.5.5 DECdta小结701

16.5.6 可靠的事务路由器701

16.6 X/Open DTP、OSI-TP、CCR703

16.6.1 局部情况704

16.6.2 分布式情况：服务和服务器705

16.6.3 小结706

16.7 其他系统706

16.7.1 通用事务管理器706

16.7.2 ADABASTPF707

16.7.3 Encina708

16.7.4 Tuxedo710

16.8 小结711

第八部分附录附录A 参考文献713

附录B 数据结构和接口731

附录C 词汇表738

索引774