事務(wù)處理技術(shù)在城域點(diǎn)播系統(tǒng)中的研究與實(shí)現(xiàn)

1、事務(wù)處理技術(shù)在城域點(diǎn)播系統(tǒng)中的研究與實(shí)現(xiàn)摘要事務(wù)處理是維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)一致性的重要方式。本文分析了幾種在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理的常用方法。結(jié)合城域點(diǎn)播系統(tǒng)，利用AD事務(wù)處理技術(shù)提出了維護(hù)數(shù)據(jù)一致性的有效方案。關(guān)鍵詞事務(wù)處理；VD；AD數(shù)字電視城域點(diǎn)播系統(tǒng)是可覆蓋全城的擴(kuò)展的分布式VD系統(tǒng)，為用戶提供方便快捷、穩(wěn)定流暢的高畫質(zhì)VD服務(wù)。該系統(tǒng)采用多層分布式系統(tǒng)架構(gòu),后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)搭建在SQLServer2000之上,SQLServer2000是可縮放、高性能的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),提供強(qiáng)大的事務(wù)處理功能，對(duì)事務(wù)恢復(fù)主要采用基于事務(wù)日志機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整性。由于系統(tǒng)面向更具體的要求和應(yīng)用，

2、SQLServer2000提供的隱性事務(wù)控制還不能完全滿足系統(tǒng)的需要，而且還會(huì)造成應(yīng)用程序性能下降。因此，本文討論了如何在該系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更全面、更完善的顯式事務(wù)控制，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性和完整性，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全、有效的運(yùn)行。事務(wù)是一種能夠把數(shù)據(jù)庫(kù)的修改作為整體提交給數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)制，從而保證數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性。事務(wù)作為單個(gè)邏輯工作單元執(zhí)行的一系列操作。必須具備四個(gè)屬性：即原子性(Aty)、一致性(nsisteny)、隔離性(Islability)和持久性(Durability),稱為AID屬性。在DBLibrary應(yīng)用程序和TSQL腳本中可以使用BeginTransatin,itTransatin等

3、語(yǔ)句描述事務(wù)，SQLServer2000可以按顯式、自動(dòng)提交或隱性模式啟動(dòng)事務(wù)，用IT或RLLBAK結(jié)束事務(wù)。SQLserver應(yīng)用程序主要使用Transat-SQL語(yǔ)句或數(shù)據(jù)庫(kù)API函數(shù)通過(guò)指定事務(wù)啟動(dòng)和結(jié)束的時(shí)間來(lái)控制事務(wù)。常用的數(shù)據(jù)庫(kù)API有DB、LEDB和AD,不同的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式的效率和訪問(wèn)方式策略有不同,如AD不支持隱性事務(wù),LEDB沒(méi)有專門用來(lái)設(shè)置隱性事務(wù)模式的方法。2.1多層結(jié)構(gòu)體系介紹多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由于其安全性、易擴(kuò)展、易于實(shí)現(xiàn)分布式的數(shù)據(jù)處理方式等優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。多層系統(tǒng)中典型的是三層結(jié)構(gòu)體系(如圖1)，客戶端負(fù)責(zé)系統(tǒng)與用戶的交互，企業(yè)邏輯，數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)則，合法性校驗(yàn)等

4、放在應(yīng)用服務(wù)器層，客戶程序通過(guò)IAppServer接口與應(yīng)用服務(wù)器通訊，通訊的協(xié)議可以是TP/IP,D,TS或RBAT。應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)集控件訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。圖1三層體系結(jié)構(gòu)2.2多層結(jié)構(gòu)中顯式事務(wù)控制幾種方法2.2.1事務(wù)處理集中于客戶端這種處理方式主要利用客戶端的TlientDataSet組件，在其andText屬性中定義事務(wù)，通過(guò)IAppServer接口將定義的SQL語(yǔ)句傳給應(yīng)用程序服務(wù)器中的數(shù)據(jù)集組件，數(shù)據(jù)集組件通過(guò)BDE訪問(wèn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并把含有事務(wù)處理的SQL語(yǔ)句傳給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，這樣實(shí)現(xiàn)事務(wù)的控制。在正常情況下，系統(tǒng)可有效的控制事務(wù)，但若客戶端在開(kāi)始一個(gè)事務(wù)由于任何原因中

5、斷了客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的通訊，由于此時(shí)數(shù)據(jù)表處于鎖定狀態(tài)，只有提交或回滾才能解鎖，這必然影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2.2.2在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端控制事務(wù)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器后臺(tái)，利用T-SQL語(yǔ)句定義存儲(chǔ)過(guò)程或觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)事務(wù)的控制.當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)調(diào)用組件的方式執(zhí)行相應(yīng)存儲(chǔ)過(guò)程時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)將自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的修改，從而實(shí)現(xiàn)事務(wù)的控制。但由于存儲(chǔ)過(guò)程和數(shù)據(jù)集控件綁定，這將影響松散耦合系統(tǒng)的維護(hù)和功能的擴(kuò)展,而且為滿足系統(tǒng)不同的功能需求，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將定義更多的存儲(chǔ)過(guò)程或觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，這對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的移植和維護(hù)帶來(lái)一定的困難。2.2.3在應(yīng)用服務(wù)器控制事務(wù)在中間層實(shí)現(xiàn)事務(wù),由遠(yuǎn)程提交數(shù)據(jù)包給中間層由中間層

6、來(lái)進(jìn)行企業(yè)邏輯判斷和事務(wù)處理,客戶端只負(fù)責(zé)提交數(shù)據(jù)包,不進(jìn)行企業(yè)邏輯判斷，數(shù)據(jù)包提交后即使網(wǎng)絡(luò)中斷中間層也可繼續(xù)進(jìn)行企業(yè)邏輯判斷和事務(wù)處理，因?yàn)橹虚g層處理時(shí)間短，不會(huì)影響其它用戶。而且，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)本身并不執(zhí)行太多的操作，這將提高整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行效率。下面具體討論如何在城域點(diǎn)播系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理。3.1系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境選用Delphi7.0+SQLServer2000，采用/S三層結(jié)構(gòu)模式，客戶端和應(yīng)用服務(wù)器之間采用RBA協(xié)議，實(shí)現(xiàn)在不同開(kāi)發(fā)語(yǔ)言環(huán)境和異構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互，保證了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、高效性和安全性。軟件體系具體分成以下部分(如圖2)：1)應(yīng)用服務(wù)器端：呼叫

7、服務(wù)中心（allenter），是整個(gè)系統(tǒng)控制的中心，主要實(shí)現(xiàn)用戶點(diǎn)播業(yè)務(wù)，啟動(dòng)點(diǎn)播服務(wù)器，與VD點(diǎn)播服務(wù)器、運(yùn)營(yíng)管理中心保持通信，回復(fù)客戶的各種信息查詢要求等等。在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)上，主要由23個(gè)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)（DLL）組成，其中ustanager.dll動(dòng)態(tài)庫(kù)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶信息管理，底層數(shù)據(jù)庫(kù)模塊VDDateBase.dll主要負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和數(shù)據(jù)的處理和執(zhí)行。2)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端：SQLserver2000；主要存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、節(jié)目數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等。3)客戶端：用戶接入服務(wù)器（ESNP/SServer）、視頻服務(wù)器群（VDServers）、用戶管理模塊（Useranageent）、運(yùn)營(yíng)管理模塊（Sys

8、Runanageent）、系統(tǒng)管理模塊（Systeanageent）、節(jié)目管理模塊（ediaanageent）、系統(tǒng)監(jiān)控模塊（Systenitr）等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：圖2城域點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖客戶端和服務(wù)器端利用RBA協(xié)議進(jìn)行通信，當(dāng)客戶端發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，allenter通過(guò)調(diào)用內(nèi)部相應(yīng)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)DLL接口負(fù)責(zé)響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，DLL中相應(yīng)函數(shù)將需處理的數(shù)據(jù)信息寫入TlientDataSet，然后allenter調(diào)用底層數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊（VdDataBase模塊），執(zhí)行參數(shù)TlientDataSet中的信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)操作。3.2事務(wù)控制在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)3.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊(VdDataBase類)

9、的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)圖3VdDataBase類圖VdDataBase類封裝了系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的成員變量(Fnnetd)和函數(shù)：1)成員變量(Fnnetd)：Tnnetd類封裝數(shù)據(jù)庫(kù)連接組件，連接方式(如圖4)所示：圖4數(shù)據(jù)庫(kù)連接組件TADnnetin類封裝了AD連接對(duì)象,通過(guò)設(shè)置nnetinstring屬性連接數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，方法BeginTrans,itTrans,RllbakTrans用來(lái)控制事務(wù)，IslatinLevel屬性用來(lái)設(shè)置事務(wù)隔離級(jí)別,隔離級(jí)別值有九個(gè)(此處設(shè)置為ilIslated),TADDataSet是AD數(shù)據(jù)集部件，TDatasetPrvider屬于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)模塊，提供了客戶端訪問(wèn)應(yīng)

10、用程序的接口，它將發(fā)送給客戶端應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)信息打包，同時(shí)把客戶端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的更新在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的實(shí)現(xiàn)。2)成員函數(shù)：TVdDataBase類的成員函數(shù)封裝了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的實(shí)現(xiàn)。其中事務(wù)操作函數(shù)為：VdDataBase_Begintrans、VdDataBase_itTrans和VdDataBase_RllbakTrans：它們通過(guò)調(diào)用ADnnetin組件的事務(wù)處理方法的相應(yīng)函數(shù)處理事務(wù)和獲得事務(wù)嵌套級(jí)別。另外需要做的一項(xiàng)重要工作是判斷事務(wù)執(zhí)行狀態(tài),借助于異常處理編程語(yǔ)句,當(dāng)接收異常時(shí)回滾事務(wù),否則提交事務(wù)。3.2.2事務(wù)處理的程序?qū)崿F(xiàn)下面以用戶管理模塊中的添加用戶方法為例說(shuō)明程序的實(shí)現(xiàn)：數(shù)

11、據(jù)庫(kù)中與用戶相關(guān)的表有：ustInftbl記錄點(diǎn)播用戶基本信息，ustBundledPhneNu記錄用戶綁定的電話信息，ustAunttbl記錄用戶的帳務(wù)信息，ustVdPaytbl記錄用戶點(diǎn)播費(fèi)用。當(dāng)客戶端系統(tǒng)管理模塊執(zhí)行添加用戶操作時(shí)，服務(wù)器端調(diào)用相應(yīng)動(dòng)態(tài)庫(kù)ustanager.dll的AddNe函數(shù)，將開(kāi)戶成功的用戶信息（姓名、住址、綁定電話號(hào)碼、密碼等等）添加到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。AddNe函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)代碼為：funtinTusteranager_Inner.uster_AddNe(ValusterInf:TusterInfRerd):HResult;varVallientDataSet:Tl

12、ientDataSet;BeginTry/生成數(shù)據(jù)庫(kù)操作對(duì)象，并連接數(shù)據(jù)庫(kù)VdDataBase:=TVdDataBase.reate;VallientDataSet:=TlientDataSet.reate(nil);VdDataBase_BeginTrans；/顯式啟動(dòng)一個(gè)事務(wù)Try/加入信息到ustInftbl表中VallientDataSet.andText:=insertintustInftblvalues(ValusterInf.usterID,.)/判斷數(shù)據(jù)庫(kù)操作是否成功IfVdDataBase.exeSql(VallientDataSet)=0thenBegin/加信息到ustA

13、unttblAddNeInfIntustAuntTbl(ValusterInf)/加信息到ustVdPaytblAddNeIDIntVdPayTbl(VausterInf)；/加入信息到ustBundledPhneNuAddBundledInf(ValusterInf);/全部執(zhí)行成功VdDataBase.itTrans;End;exeptne:Exeptindbegin/若其中一個(gè)操作失敗VdDataBase.rllbakTrans;end;end;finally/釋放對(duì)象VallientDataSet.Free;VdDataBase.destry;end;End;函數(shù)操作開(kāi)始時(shí)，開(kāi)啟事務(wù)，即將后面的所有操作置于一個(gè)事務(wù)之中，若事務(wù)內(nèi)任何一個(gè)操作在執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，整個(gè)事務(wù)將回滾，事務(wù)回到最初狀態(tài)。當(dāng)事務(wù)內(nèi)所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改和操作都成功時(shí)，整個(gè)事務(wù)才提交，從而保證事務(wù)AID屬性。以上對(duì)事務(wù)處理技術(shù)在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的幾種方案進(jìn)行了分析和比較,并結(jié)合城域點(diǎn)播系統(tǒng)著重分析和實(shí)現(xiàn)了在應(yīng)用服務(wù)器端維護(hù)和控制事務(wù)。測(cè)試表明：在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可以有效的維護(hù)事務(wù)的一致性和完整性，從而確保整個(gè)系統(tǒng)的安全、有效的運(yùn)行。隨著整個(gè)系統(tǒng)由中心數(shù)據(jù)庫(kù)向分布式數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展，必將涉及到更復(fù)雜的事務(wù)控制（如分布式事務(wù)處理）來(lái)維護(hù)事務(wù)的AID屬性。系統(tǒng)也將在本方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的深入和完善。1.美n