一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法及装置

摘要

本申请提供了一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法，包括：协调者将第一个发送完成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向候选协调者发送准备消息和任命消息；协调者发送准备消息至普通参与者和协调者本身；协调者接收并依据所述候选协调者、普通参与者和协调者本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到的各自的处理反馈消息，发送最终决定消息至候选协调者、普通参与者和协调者本身；候选协调者、普通参与者和协调者本身在预设时间内均未接收到所述最终决定消息的情况下，候选协调者自动转换为协调者，返回执行接收所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤。因此降低了阻塞的概率，提高了事务提交的实时性。

说明书

技术领域

本申请涉及数据库事务提交领域，特别涉及一种基于分布式实时数据 库系统的事务提交方法及装置。

背景技术

分布式数据库系统，是把一组相关的数据分布在计算机网络中，由分布 式数据库管理系统统一管理的数据库。

随着实时应用的普及，在分布式数据库系统的基础上引入了执行期限， 得到分布实时数据库系统。

提交数据库事务是所采用的一种方法为二阶段提交方法。在二阶段提交 方法中，参与者在接收到协调者发送的准备消息后，参与者向协调者发送提 交消息或夭折消息，以告知协调者是否可以提交各自的子事务。参与者向协 调者发送夭折消息后，参与者会终止当前处理的子事务，并释放当前处理的 子事务关联的数据资源和锁；参与者向协调者发送提交消息后，参与者当前 处理的子事务进入预提交状态，并锁定当前处理的子事务关联的数据资源和 锁，直至接收到协调者的全局夭折消息或全局提交消息时，才相应转到终止 状态或提交状态。

在由二阶段提交方法实现数据库事务提交处理时，当参与者当前处理 的子事务处于预提交状态，且协调者发生故障时，参与者当前处理的子 事务关联的全部锁和全部数据资源不会释放，使得其他数据库事务不能 使用未被释放的数据资源，导致其他数据库事务的阻塞，降低了其他事 务提交的实时性。

由上可见，二阶段提交方法在应用于分布式实时数据库系统时，在任 意一次事务提交过程中，当参与者当前处理的子事务处于预提交状态， 协调者发生故障时，会导致其他数据库事务阻塞的概率达到100%，从而 降低了其他数据库事务提交的实时性。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于分布式实时数据库系统的事 务提交方法及装置，以达到降低阻塞的概率，从而提高事务提交的实时性 的目的，技术方案如下：

一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法，包括：

协调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消息后，将第一个发送完 成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所述候选协调者发送准备 消息和任命消息；

所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协调者本身；其中，所述 普通参与者为除所述候选协调者之外的参与者；

所述协调者接收并依据所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者 本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到的各自的处 理反馈消息，发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者和所述协调 者本身；

所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在预设时间内均未 接收到所述最终决定消息的情况下，所述候选协调者自动转换为协调者，返 回执行接收所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤。

优选的，所述处理反馈消息包括：提交消息或夭折消息。

优选的，所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在接收到 所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到的各自的处理反馈消息， 发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者和所述协调者本身，包括：

所述协调者判断接收到的各个处理反馈消息中是否存在夭折消息；

若是，所述协调者发送全局夭折消息至所述候选协调者、所述普通参与 者和所述协调者本身；

若否，所述协调者发送全局提交消息至所述候选协调者、所述普通参与 者和所述协调者本身。

优选的，所述协调者在发送所述准备消息、所述任命消息或所述最终决 定消息时，还包括：

将所述准备消息、所述任命消息和所述最终决定消息记录在所述协调者 的日志中。

优选的，所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在得到各 自的处理反馈信息后，还包括：

将各自的处理反馈信息记录在各自的日志中。

一种基于分布式实时数据库系统的事务提交装置，包括：

第一发送单元，用于协调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消息 后，将第一个发送完成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所述 候选协调者发送准备消息和任命信息；

第二发送单元，用于所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协调 者本身；其中，所述普通参与者为除所述候选协调者之外的参与者；

接收单元，用于所述协调者接收所述候选协调者、所述普通参与者和所 述协调者本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到的 各自的处理反馈消息；

第三发送单元，用于所述协调者依据所述接收单元接收到的各个处理反 馈信息，发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者和所述协调者本 身；

转换单元，用于所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在 预设时间内均未接收到所述最终决定消息的情况下，所述候选协调者自动转 换为协调者。

优选的，所述第三发送单元包括：

判断单元，用于判断接收到的各个处理反馈消息中是否存在夭折消息， 若是，执行第四发送单元，若否，执行第五发送单元；

第四发送单元，用于发送全局夭折消息至所述候选协调者、所述普通参 与者和所述协调者本身；

第五发送单元，用于发送全局提交消息至所述候选协调者、所述普通参 与者和所述协调者本身。

优选的，还包括：

第一记录单元，用于所述协调者在发送所述准备消息、所述任命消息或 所述最终决定消息时，将所述准备消息、所述任命消息和所述最终决定消息 记录在所述协调者的日志中；

第二记录单元，用于所述协调者将所述协调者的处理反馈信息记录在所 述协调者的日志中。

优选的，还包括：

第三记录单元，用于所述候选协调者将所述候选协调者的处理反馈信息 记录在所述候选协调者的日志中；

第四记录单元，用于所述普通参与者将所述普通参与者的处理反馈信息 记录在所述普通参与者的日志中。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请中，协调者将第一个发送完成数据操作消息的参与者作为候 选协调者，候选协调者、普通参与者和协调者本身在预设时间内均未接 收到协调者发送的最终决定消息的情况下，候选协调者自动转换为协调 者，返回执行接收所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤，在预设时 间内均未接收到协调者的最终决定消息，说明协调者在候选协调者、普 通参与者和协调者本身等待接收最终决定消息的过程中发生故障，此时， 候选协调者自动转换为协调者。

因此，只有候选协调者和协调者同时发生故障时，才会导致其他数据 库事务的阻塞，又由于候选协调者和协调者同时发生故障的概率低于协 调者单独发生故障的概率，因此降低了阻塞的概率，从而提高了事务提 交的实时性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方 法的一种流程图；

图2是本申请提供的一种的基于分布式实时数据库系统的事务提交 方法的一种子流程图；

图3是本申请提供的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方 法的另一种流程图；

图4是本申请提供的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交装 置的一种结构示意图；

图5是本申请提供的一种第三发送单元的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案 进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实 施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本 申请保护的范围。

本申请提供一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法，其中协 调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消息后，将第一个发送完成数据 操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所述候选协调者发送准备消息和 任命消息；所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协调者本身；其中， 所述普通参与者为除所述候选协调者之外的参与者；所述协调者接收并依据 所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在接收到所述准备消息 后，各自处理各自的子事务后所得到的各自的处理反馈消息，发送最终决定 消息至所述候选协调者、普通参与者和所述协调者本身；所述候选协调者、 所述普通参与者和所述协调者本身在预设时间内均未接收到所述最终决定 消息的情况下，所述候选协调者自动转换为协调者，返回执行接收所有参与 者的完成数据操作的消息这一步骤。以下将列举实施例对本申请提供的一 种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法进行详细说明。

一个实施例

请参见图1，其示出了本申请提供的一种基于分布式实时数据库系统 的事务提交方法的一种流程图，可以包括以下步骤：

步骤S11：协调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消息后，将第 一个发送完成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所述候选协调 者发送准备消息和任命消息。

在分布式实时数据库系统中，协调者和参与者各自进行数据操作，在协 调者和参与者均完成各自的数据操作后，由协调者决定数据库事务的提交和 数据库事务的夭折。

其中，在分布式实时数据库系统中，数据库事务包括多个子事务，协调 者处理多个子事务中的其中一个子事务，而其他各个子事务则分别由不同的 参与者进行处理。

在本实施例中，协调者接收到所有参与者的完成数据操作的消息后， 协调者将第一个发送完成数据操作消息的参与者作为候选协调者，并向 候选协调者发送准备消息和任命消息。向候选协调者发送的准备消息用 于询问候选协调者是否可以提交候选协调者当前处理的子事务。任命消 息用于告知候选协调者，在协调者发生故障后，候选协调者可以自动转 换为协调者，来决定数据库事务的提交和数据库事务的夭折。

步骤S12：所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协调者本身。

在本实施例中，协调者向候选协调者发送准备消息的同时，向普通参与 者和协调者本身发送准备消息，以询问普通参与者和协调者本身是否可以提 交各自当前处理的子事务。

其中，所述普通参与者为除所述候选协调者之外的参与者。

协调者在发送准备消息至候选协调者、普通参与者和协调者本身后，协 调者等待候选协调者、普通参与者和协调者本身在接收到准备消息后的回复 消息。

步骤S13：所述协调者接收并依据所述候选协调者、所述普通参与者和 所述协调者本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到 的各自的处理反馈消息，发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者 和所述协调者本身。

候选协调者、普通参与者和协调者本身各自在接收到协调者发送的准备 消息后，各自处理各自的子事务，并根据处理的结果返回处理反馈消息至协 调者。

其中，处理反馈消息包括：提交消息和夭折消息。

候选协调者在处理本身当前子事务后得到的结果为可以提交当前子事 务时，发送提交消息至协调者；候选协调者在处理本身当前子事务后得到的 结果为不可以提交当前子事务时，发送夭折消息至协调者，并终止当前子事 务。

普通参与者在处理本身当前子事务后得到的结果为可以提交当前子 事务时，发送提交消息至协调者；普通参与者在处理本身当前子事务后 得到的结果为不可以提交当前子事务时，发送夭折消息至协调者，并终 止当前子事务。

协调者本身在处理本身当前子事务得到的结果为可以提交当前子事 务时，发送提交消息至协调者；协调者本身在处理本身当前子事务后得 到的结果为不可以提交当前子事务时，发送夭折消息至协调者，并终止 当前子事务。

协调者接收候选协调者、普通参与者和协调者本身各自发送的处理反 馈消息，并依据各个处理反馈消息，得到最终决定消息，并发送最终决 定消息至候选协调者、普通参与者和协调者。

步骤S14：所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在预设 时间内均未接收到所述最终决定消息的情况下，所述候选协调者自动转换为 协调者，返回执行接收所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤。

在本实施例中，候选协调者、普通参与者和协调者本身各自在发送各自 的处理反馈消息后，等待协调者发送的最终决定消息。如果候选协调者、普 通参与者和协调者本身在预设时间内均未接收到协调者发送的最终决定消 息，说明协调者发生故障，候选协调者则自动转换为协调者，返回执行接收 所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤。协调者在故障恢复后，则转换 为参与者。

在本申请中，协调者将第一个发送完成数据操作消息的参与者作为候 选协调者，候选协调者、普通参与者和协调者本身在预设时间内均未接 收到协调者发送的最终决定消息的情况下，候选协调者自动转换为协调 者，返回执行接收所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤，在预设时 间内均未接收到协调者的最终决定消息，说明协调者在候选协调者、普 通参与者和协调者本身等待接收最终决定消息的过程中发生故障，此时， 候选协调者自动转换为协调者。

因此，只有候选协调者和协调者同时发生故障时，才会导致其他数据 库事务的阻塞，又由于候选协调者和协调者同时发生故障的概率低于协 调者单独发生故障的概率，因此降低了阻塞的概率，从而提高了事务提 交的实时性。

进一步的，由于石化、化工等流程工业领域对数据库事务提交的实时 性要求较高，因此本申请提出的一种基于分布式实时数据库系统的事务 提交方法可以更好的应用在流程工业领域，满足流程工业领域对数据进 行实时存取的特殊需求。

另一个实施例

在本实施例中，示出的是协调者接收并依据候选协调者、普通参与 者和协调者本身在接收到准备消息后，各个处理各自的子事务后所得到 的各自的处理反馈消息，发送最终决定消息至候选协调者、普通参与者 和协调者本身的具体过程，请参见图2，图2示出了本申请提供的一种的 基于分布式实时数据库系统的事务提交方法的一种子流程图，可以包括 以下步骤：

步骤S21：所述协调者判断接收到的各个处理反馈消息中是否存在夭折 消息。

在本实施例中，协调者判断接收到的各个处理反馈消息中是否存在夭折 消息中，各个处理反馈消息为候选协调者发送的处理反馈消息、普通参与者 发送的处理反馈消息和协调者本身发送的处理反馈消息。

如果协调者判断接收到的各个处理反馈消息中存在夭折消息，则执行步 骤S22，如果协调者判断接收到的各个处理反馈消息中不存在夭折消息，则 执行步骤S23。

步骤S22：所述协调者发送全局夭折消息至所述候选协调者、所述普通 参与者和所述协调者本身。

协调者发送全局夭折消息至候选协调者、普通参与者和协调者本身，以 停止当前的数据库事务。

候选协调者、普通参与者和协调者本身在接收到全局夭折消息后，如果 各自当前的子事务处于等待提交的状态，则停止当前子事务，并释放当前子 事务的资源。

步骤S23：所述协调者发送全局提交消息至所述候选协调者、所述普通 参与者和所述协调者本身。

协调者发送全局提交消息至候选协调者、普通参与者和协调者本身，以 提交当前的数据库事务。

候选协调者、普通参与者和协调者本身在接收到全局提交消息后，则各 自提交各自的当前子事务。

再一个实施例

在本实施例中，在图1所示的一种基于分布式实时数据库系统的事务提 交方法的基础上扩展出另一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法， 具体过程请参阅图3。其中图3示出的是本申请提供的一种基于分布式实 时数据库系统的事务提交方法的另一种流程图，可以包括以下步骤：

步骤S31：协调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消息后，将第 一个发送完成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所述候选协调 者发送准备消息和任命消息，同时将该准备消息和任命消息存储在协调者的 日志中。

协调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消息后，将第一个发送完 成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所述候选协调者发送准备 消息和任命消息的过程和图1示出的一种基于分布式实时数据库系统的事务 提交方法中的步骤S11相同，在此不再赘述。

步骤S32：所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协调者本身， 同时将发送至普通参与者和协调者本身的准备消息记录在协调者的日志中； 其中，所述普通参与者为除所述候选协调者之外的参与者。

所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协调者本身的过程和图1 示出的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法中的步骤S12相同， 在此不再赘述。

步骤S33：所述协调者接收并依据所述候选协调者、所述普通参与者和 所述协调者本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到 的各自的处理反馈消息，发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者 和所述协调者本身，同时将所述最终决定消息存储在协调者的日志中。

所述协调者接收并依据所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者 本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到的各自的处 理反馈消息，发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者和所述协调 者本身的过程和图1示出的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法 中的步骤S13相同，在此不再赘述。

在本实施例中，候选协调者、普通参与者和协调者本身在得到各自的处 理反馈消息后，将各自的处理反馈消息记录在各自的日志中。

步骤S34：所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身在预设 时间内均未接收到所述最终决定消息的情况下，所述候选协调者自动转换为 协调者，返回执行接收所有参与者的完成数据操作的消息这一步骤。

步骤S34和图1示出的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方法 中的步骤S14相同，在此不再赘述。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列 的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动 作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时 进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均 属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

与上述方法实施例相对应，本申请提供了一种基于分布式实时数据 库系统的事务提交装置的一种结构示意图，请参见图4，基于分布式实时 数据库系统的事务提交装置包括：

第一发送单元41、第二发送单元42、接收单元43、第三发送单元44 和转换单元45。其中：

第一发送单元41，用于协调者在接收到所有参与者的完成数据操作的消 息后，将第一个发送完成数据操作的消息的参与者作为候选协调者，并向所 述候选协调者发送准备消息和任命信息。

第二发送单元42，用于所述协调者发送准备消息至普通参与者和所述协 调者本身；其中，所述普通参与者为除所述候选协调者之外的参与者。

接收单元43，用于所述协调者接收所述候选协调者、所述普通参与者和 所述协调者本身在接收到所述准备消息后，各自处理各自的子事务后所得到 的各自的处理反馈消息。

接收单元43接收到的处理反馈消息包括提交消息或夭折消息。

第三发送单元44，用于所述协调者依据所述接收单元接收到的各个处理 反馈信息，发送最终决定消息至所述候选协调者、普通参与者和所述协调者 本身。

第三发送单元44的具体结构可以参见图5，图5示出了本申请提供的一 种第三发送单元的一种结构示意图，包括：

判断单元51、第四发送单元52和第五发送单元53。其中：

判断单元51，用于判断接收到的各个处理反馈消息中是否存在夭折消 息，若是，执行第四发送单元52，若否，执行第五发送单元53。

第四发送单元52，用于发送全局夭折消息至所述候选协调者、所述普通 参与者和所述协调者本身。

第五发送单元53，用于发送全局提交消息至所述候选协调者、所述普通 参与者和所述协调者本身。

转换单元45，用于所述候选协调者、所述普通参与者和所述协调者本身 在预设时间内均未接收到所述最终决定消息的情况下，所述候选协调者自动 转换为协调者。

转换单元45得到的协调者返回执行接收所有参与者的完成数据操作的 消息这一步骤。

图4示出的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交装置还可以 包括：第一记录单元、第二记录单元、第三记录单元和第四记录单元。其中：

第一记录单元，用于所述协调者在发送所述准备消息、所述任命消息 或所述最终决定消息时，将所述准备消息、所述任命消息和所述最终决定消 息记录在所述协调者的日志中。

第二记录单元，用于所述协调者将所述协调者的处理反馈信息记录在所 述协调者的日志中。

第三记录单元，用于所述候选协调者将所述候选协调者的处理反馈信息 记录在所述候选协调者的日志中。

第四记录单元，用于所述普通参与者将所述普通参与者的处理反馈信息 记录在所述普通参与者的日志中。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间 相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法 实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部 分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系 术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不 一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺 序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的 包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括 那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种 过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下， 由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方 法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种基于分布式实时数据库系统的事务提交方 法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施 方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及 其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内 容不应理解为对本申请的限制。