批处理提交数据模式在IBM大型机上的实现与DB2查询优化的研究

摘要

随着IBM大型主机的全球复兴与密集型计算处理的广泛应用，IBM大型主机受到再度重视。在银行，电信，医院，政府等高度重视稳定性并且整合相关业务的领域，大型机一直是不二选择。而面向服务架构也开始结合大型机的批处理能力来实现业务整合。本文提出了批处理提交模式，使得联机事务处理能够结合批处理能力，兼备二者的优点，有效解决了浏览器/服务器模式在网络依赖上的缺点，提高了大型机资源的利用，然后从数据库查询优化对系统进一步完善，最后用一个完整的选课系统作为上述观点的实证。 之所以选择选课系统作为示例，是因为选课系统在性能特性上呈现出事务级的处理要求，高强度以及高稳定性的保证。在对选课流程的细致分析和研究后，决定采用WebSphere作为服务器，架构浏览器/服务器模式进行开发。作为一个独立的系统，将为学生提供选课培养计划，选择与撤消课程，查看课程表功能；为教师提供查看选课学生功能，为管理员提供课程信息管理，学生信息管理和教师信息管理功能。 IBM大型主机拥有其天生的优势，大数据吞吐量，高并发处理能力，良好的系统稳定性而一直作为行业关键业务处理的首选平台，在选课系统应用上，这一系列优点体现得淋漓尽致。选课系统要求数以万计的学生在短短几天内完成每人次十多门课程的选择，在短时间内会出现极大的数据并发，对软硬件配置要求都相当之严格，是数据库应用上的严酷考验，无论是小型服务器还是集群运算，都不能完全胜任。而IBM大型主机的及时引入，为解决这些性能瓶颈提供了绝佳的方案。本文以参加2006IBM主机技术校园应用大赛获优胜奖作品《高可靠性选课系统》为出发点，介绍了大型机相关技术，阐述了基于大型主机开发应用的基本流程。 批处理数据提交模式这一概念的提出，是根据客户端在进行请求提交时的方式而得来的。在数据库管理系统中进行事务处理时，也有批处理提交这么一个概念。我把这一概念借鉴后应用在请求提交过程中。在IBM大型机上采用批处理数据提交模式，可以扬长避短，充分发挥IBM大型主机的并行处理能力，并且大大提高了对网络带宽的利用，既发挥了浏览器/服务器模式的灵活性，又利用了大型机的处理能力，极大程度上回避了浏览器/服务器模式的瓶颈，在IBM大型主机应用开发领域提出了自己的开发理念。 DB2数据库查询优化包括SQL语句级优化与数据库管理系统级优化两个方面。语句级优化是指书写时遵循的一些规则，以回避数据库中比较耗时的操作，从而加快查询速度。数据库管理系统级优化是指数据库管理系统在执行查询操作时遵循的先后顺序规则以达到优化目的，属于优化器的工作。

目录

文摘

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声明

第一章引言

1.1国内外大型主机应用一览以及与目前主要竞争对手的比较

1.2大型服务器的应用前景

1.3下一代IBM主机发展方向

1.4本论文解决的问题以及创新点

第二章系统总体设计

2.1需求分析

2.1.1对功能的规定

2.1.2对性能的规定

2.1.3输入输出要求

2.1.4数据管理能力要求

2.1.5故障处理要求

2.2运行环境

2.3基本设计概念和处理流程

2.3.1 系统边界

2.3.2软件体系结构

2.3.3软件系统架构

2.3.4系统网络拓扑

2.4类结构

2.5接口设计

2.5.1 用户接口

2.5.2外部接口

2.5.3 内部接口

2.6运行设计

2.6.1运行模块组合

2.6.2学生模块

2.6.3教师模块

2.6.4管理员模块

2.6.5运行时间

2.7系统数据库设计

2.7.1逻辑结构设计

2.7.2物理结构设计

2.7.3系统出错处理

2.7.4补救措施

2.7.5系统维护

第三章系统实现

3.1程序系统的结构

3.1.1系统数据流程

3.1.2系统功能模块

3.1.3学生模块

3.1.4教师模块

3.1.5管理员模块

3.2公共调用程序设计说明

3.2.1 CSProjectInfoCICSProxy.java

3.2.2 CSobject.java

3.2.3 DoConn1.java

3.2.4 logincheck.jsp

3.2.5 admincheck.jsp

3.3在提交请求过程中的批处理

3.3.1大型机z/OS操作系统批处理相关概念

3.3.2大型机下的数据管理

3.3.3 z/OS的作业管理

3.3.4大型机下的批处理概念

3.3.5批处理提交与非批处理提交的比较

3.3.6大型机对批处理作业流的支持与优化

3.3.7 JDBC对批提交的支持

3.4 DB2查询优化

3.4.1访问路径

3.4.2查询转换

3.4.3连接顺序

3.4.4连接方法

3.4.5访问方法

3.4.6并行处理

3.4.7寻找最佳访问路径

3.4.8查询优化在本系统的应用

第四章大型机相关配置方法与系统使用演示

4.1安装与初始化

4.1.1 CICS网关配置

4.1.2 WebSphere Application Server配置

4.2 选课系统使用演示

第五章结论

致 谢

参考文献

在学期间取得的研究成果