CN1716248A - 并发事务和页面同步 - Google Patents

Abstract

提供了由多个用户有效执行并发事务和在被修改的对象的物理层之下的逻辑层跟踪数据的系统和方法。每个事务可以将要修改的所述数据段的提交版本复制到其相应的空间，并在修改过程中更新这个副本。一检测组件，用于检测作为其他事务提交的结果，所操作的任何数据段是否需要更新，以及一合并组件，将所述数据段与其提交版本同步。在完成所述检测和合并进程后，各种优化过程可以被包含在内作为所述提交阶段的一部分。

Description

并发事务和页面同步

技术领域

本发明涉及数据管理，尤其设备通过采用页面版本/复制方法对数据的物理段(例如在数据库管理系统的子页面层处)操作执行并发事务的系统和方法。

背景技术

计算机技术(例如，微处理器速度、存储器容量、数据传输带宽、软件功能等等)增长的优势广泛地引起了各个行业中增长的计算机应用。例如，更为强大的服务器系统(通常被配置成服务器阵列)通常会被提供给源自诸如万维网等外部资源的服务请求。随着本地企业内部互联网系统变得更为复杂，由此要求对较大的网络负载和相关应用程序、内部系统要求的服务也相应地增长。

一般地，计算机系统中的问题是处理增长的可用信息或数据量以及持续监视有多个用户输入的更新。以某种形式为数据库存储在磁盘或其它介质上的绝对信息量大量增长。虽然几十年前文件和磁盘以千字节来计量—那时是百万字节(兆字节)，接着是亿万字节(千兆字节)—现在创建出了百万兆字节(兆兆字节)甚至亿万兆字节的数据库并且使用在日常的活动中。

这样，在数据管理系统(DBMS)的管理下，许多商业数据被存储在数据库中。对于这样的DBMS系统，在大型安装中对数据库事务处理容量的需求大量地增长。同时，所有新的数据库应用程序中的一大部分处于关系型数据库环境中。这样的关系型数据库可以进一步为支持对数据库各种形式的查询提供理想的环境。例如，在使用特设的未系统化伴随查询中的增长一是期望在这样的数据库环境中加速的趋势。这会导致对同时支持大量事务处理和对相同的数据库未系统化查询的增长的需求。因此，需要可以同时有效地支持大量事务和复杂查询且在两者之间干扰最小，而共享数据副本的系统和方法。

一般地，商业条目通过大量相对简单的事务创建和维护它们的数据库，带有能够并发执行多个这样事务的数据引擎的基本功能。这样多个事务的每个可以被认为是一件作业，他可以又由一系列对数据库的操作，诸如读、些、更新和/或删除，完成。这样的事务可以表示很好理解的商业运作(例如，建立新的客户记录、标注一帐户付款或转帐等等)。公司越来越对运行更多对它们网上数据的特设的未系统化查询感兴趣。这样，纠正数据库状态或数据库完整性的方法就变得越来越重要。

在一般的数据库中，完整性可以指保证两个或多个并发执行的事务不互相干扰，而导致在数据库中产生不正确状态的问题。一应用程序编制器一般应该保证每个事务产生一正确的状态，且当数据库处于正确状态时每个事务开始。这样的事务管理应该遵守ADID(原子性、一致性、隔离性和持续性)标准。然而，当创建了多个数据页面的副本，遵守这样的标准会是困难的。同时，数据库引擎越是有效地支持并发事务，终端用户在运行速度和降低数据库增长方面就能获得越好的体验。

特别地，传统的影像页面技术一般不在数据修改的提交阶段提供有效的操作，并且对于并发业务的合并要求额外的开销。此外，采用日志记录一般会增加数据库管理和恢复的复杂性。

因此，需要克服上述与传统的系统和方法相关联的缺陷，所述的方法与数据库操作相关且一般与从多个用户接收数据的任何数据管理系统相关联。

发明内容

以下提供了本发明的简述，以提供对本发明一个或多个方面的基本理解。该简述不是对本发明的扩展的概述。它并非旨在标识本发明的关键元素或描绘本发明的范围。本概述的唯一目标是以简化的形式提供本发明的一些概念，以作为后面提出的更为详细描述的序言。

本发明提供了通过采用版本/复制方法执行并发事务的系统和方法，其中检测组件检测所操作的数据段是否由于其它处理委托需要更新，以及将数据段与其相关联的版本同步的合并组件。所述数据段可以是多个事务之间共享数据的物理单元和/或交换单元，诸如数据库中的数据页面。相应地，可以在数据页面的各种副本上进行并发事务操作，每个事务修改其相应的数据页面的副本，因而便利了多用户操作。应该理解虽然本发明主要在数据库事务的环境中描述，本发明不是这样地局限，可以被应用到任何数据管理系统，其中所期望的是在被修改对象的物理层之下的逻辑层跟踪数据。

依照本发明的方法，事务T1要求在子页面层对数据页面的修改，开始将数据页面的最近提交(committed)版本(“黄金复制”)从数据库复制到其自己的空间中。在授权对修改所需子页面层(例如，行层次)的适当锁定后，事务T1开始要求修改所复制的副本。同时，可以提交修改相同页面的共他段的各种共它事务(例如，不被T1锁定的其它行)，因而改变由T1并发修改的数据页面的“黄金复制”。在T1提交之前，本发明检测到对“黄金复制”这样的改变，并将所述改变与T1自身的修改相合并，使得在提交阶段维持数据的一致性。相应地，更新黄金复制较早的副本并/或将其与较晚的修改同步。同样地，对于重读操作，(例如，必须读出T1正在修改的页面)，对该页面的黄金复制的任何改变应该被合并到事务的空间中去，使得为重读过程采用这个页面合适的提交的读版本。此外，如果对事务T1作出决定不提交，那么就简单地丢弃由T1修改的页面的副本。

在本发明的相关方面，可以提供页面标记组件用于通知对黄金复制的改变的事务。每个事务所操作的关于页面的信息可以被存储在数据库引擎中，并作为事务提交，关于提交版本的信息根据所需提供给其它事务。这样，如果对不同的页面进行并发事务的操作，那么一般不需要合并步骤，且页面标记组件不需要向其它事务提供信息，用于与页面最新提交的版本一致。相似地，如果事务回卷且不执行提交，一般无需对其它事务的页面标记。

依照本发明的另一方面，可以引入各种最优化特征以有效地执行合并过程。例如，可以强制条件使得在事务的提交阶段之前(例如，在“加固”事务作出的对数据库的修改之前)，可以保证对特定页面的空间可用性(例如，对页面各种版本操作的事务不消耗该页面所有的存储空间)和减轻对页面上数据的重组(例如，事务无需为了合并各种副本而将数据在页面上来回移动)。这种框架使得可以有效和简单地启用提交操作，这改进了多用户操作且保存了系统资源。

在本发明的相关方面，可以提供旋转锁系统使得只有在一个时间只有一个用户可以提交的机制。一般在事务达到提交状态可以采用这种互斥组件，用于在数据库操作中提供一致性。

为了完成上述和相关的目标，本发明于是包含下面详细描述的特征。以下描述和附图详细提出了本发明的某些说明性方面。然而，这些方面只是指示了本发明的原理可以采用的各种方法中的一些方法。结合附图，本发明的其它方面、优势和新颖性特征将通过以下对本发明的详细描述变得显而易见。

附图说明

图1是依照本发明的一方面，数据管理引擎的部分的框图。

图2是依照本发明的一方面，作为具有锁管理器的数据库环境的部分的数据库引擎的框图。

图3说明了依照本发明的另一方面，由锁管理器管理的示例性锁分层结构。

图4说明了依照本发明的一方面，采用并发事务的客户端服务器网络的框图。

图5是依照本发明的一方面，带有页面标记组件的数据库引擎的组件的框图。

图6说明了依照本发明的一个方面的特定方法。

图7是依照本发明的另一方面的示例性方法。

图8是依照本发明的一方面，用于检测和合并方法的示例性流程图。

图9是依照本发明的一方面，用于作为提交阶段的一部分的检测和合并过程的另一示例性方法。

图10是说明可以采用本发明各个方面的适当的计算环境的原理图。

图11说明了依照本发明的一方面，采用数据修改方法的客户端—服务器系统。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明，在整个附图中相同的参考编号指向相同的组件。在以下描述中，为了解释，提供对本发明的一个彻底的理解，许多特殊的细节将被阐述。然而，很显然，可能在没有特殊描述的情况下实现本发明。在另一个例证中，为了更容易的描述本发明，以框图形式示出了公知的结构和设备。

如本发明中所使用的，术语“组件”、“处理程序”、“模型”、“系统”等等意在指计算机相关实体，可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。组件可以是但不限于运行在处理器上的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序和/或计算机。为了说明，运行在服务器上的应用程序和服务器可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行的进程和/或线程中，组件可以局限在一个计算机上和/或分布在两个或多个计算机之间。同样的，可以从各种计算机可读介质执行这些组件，所述计算机可读介质具有存储于其上的各种数据结构。这些组件可以经由本地和/或远程进程通信，诸如依照具有一个或多个数据分组的信号(例如来自于一个组件的数据，所述组件通过信号与本地系统、分布式系统和/或通过诸如因特网等网络与其他系统中的另一个组件交互)。

本发明提供了采用检测组件和合并组件，用于在预定义的数据段(例如在数据库中子页面层处)上执行并发事务的系统和方法。每个事务将数据段在其最近提交版本(“黄金复制”)处从数据存储副本到事务自身的空间中。检测组件可以基于由其他事务执行的修改检测所操作的数据段是否需要更新。应该理解虽然本发明主要在数据库事务的背景中描述，本发明并不局限于此并可以被应用到任何数据管理系统，其中多个用户要求对数据存储空间的数据段的改变。

首先参见图1，说明了依照本发明的一个方面的数据段引擎的示例性部分，包含检测组件110和合并组件120，带有运行于其上的事务112到116。除了由事务所创建的任何数据段，事务112到116中的每个可以在其相应的数据段副本上运作(例如数据页面的副本形成数据库)，所述的数据段副本是从数据段的提交版本复制而来的(i、m、n和z是整数)。这些操作可以例如包含对数据库每个页面中数据的行层次操作。一般的本发明的数据管理引擎可以是多用户引擎，所述多用户引擎可以进一步使得多个用户在数据段的数据存储中(未示出)同时执行操作。当事务要求修改数据段中的数据时，首先将数据复制到为该事务所保留的空间。接着事务可以操作这样的副本数据段和修改所需数据。

检测组件110可以在多个并发事务112到116上操作，以检测从共享数据段的提交版本(“黄金复制”)复制而来的数据段中的任何一个数据段是否需要更新，举例而言，在以下情况需要这种更新：当事务T₁从数据段最新的提交版本(黄金复制)复制了数据段，另一个事务处理了数据段并由此修改了黄金复制。为了维护数据段存储空间的一致性，现在需要更新事务T₁以反映出对黄金复制的这种改变，这是由于另一个事务的处理。这种更新可以由合并组件提供，所述合并组件可以对多个并发事务112、114和116进行操作，其中N是整数。

例如，在任何给定的时间多个操作1到N(N是整数)可以期望对数据存储空间特定数据段的修改。这种修改可以包含在特定时隙对数据的改变、插入数据字段、删除数据字段等等。接着，事务可以将数据段复制到所保留的空间，每个事务在其数据页面相应副本中插入行或删除行。相应地，检测组件110接着可以检测发生在特定数据段上的黄金复制上的改变，并结合合并组件120操作使得在事务提交阶段之前，要提交的页面被适当地更新了。

图2依照本发明的特定方面，说明了数据库引擎的部分的示例性方面，所述数据库引擎与锁管理器230交互。锁管理器230可以确定是否可以授权特定资源上的锁，且一般很好地适于管理者子页面锁定(例如行层次锁定)，使得事务T1到Tn的每一个可以在数据页面的相应副本上操作。由于在任何给定的时间，可以存在数据页面的许多副本，锁管理器230一般可以确保并发时间可以修改相同数据页面但不同行中的信息。例如，锁管理器230可以为一个时间为特定行授权专用锁，其他时间于是被限制修改这行，即使仍然允许修改其他的行。因此，基于操作正常的并发性，锁管理器230可以授权或拒绝对特定资源的锁。

依照本发明的特定方面，锁管理器230可以独立于数据库引擎的检测组件210和合并组件220。在相关的方面，额外的信息存储在锁管理器中(例如，在特定位置授权专用锁、清空空间可用性等等)并可以由检测组件210采用以便跟踪哪个事务212-216正在数据库的哪个黄金复制上工作。相应地，在数据页面上各种事务的修改发生在数据页面的各自副本上，监测器组件210结合合并组件220可以保存事务212-216的ACID特性，其中锁管理器230一般可以保证在逻辑上允许事务修改特定资源。这便利了在多个用户修改数据库时，在次页面层(例如，行层)并发事务的操作。此外，在数据页面读取操作时(例如，不需要对数据页面的修改)，一般不需要请求共享锁，因为可以从数据页面的提交状态请求读取。此外，如果事务要求读操作，所述事务具有任何数据页面的副本，那么读操作也无需共享锁，因为可以使用提交页面和/或任何页面的事务版本来完成读取(一般可以优先于提交页面使用处理页面，假设没有在其他地方修改页面)。

图3说明了由锁管理器230授权的示例性锁分层结构。如锁定粒度中所示的，为要求修改数据库2的表2的数据页面2的行3的事务T授权一专用锁。这样，数据页面2的副本可以被复制到事务T的保留空间(未示出)，事务T可以接着继续进行其修改。授权给行3的这种专用锁对其他事务可以是可视的，一般其他事务不能在数据页面2的相应副本上修改这行，直至T提交(或回卷)其修改且锁被释放。

图4说明了依照本发明的一方面，多个客户机要求修改数据库，其中在每个客户机420上运行的可以是客户机进程，例如web浏览器410。同样的，在服务器450上运行的可以是相应的服务器进程，例如web服务器460。此外，嵌入在Web浏览器410中的可以是脚本或应用程序430和运行在客户机计算机420的运行时间环境440中可以存在代理415，用户打包和解包格式化的数据分组。与服务器450通信的是数据库管理系统(DBMS)480，其管理到数据库(未示出)的接入。DBMS480和数据库(未示出)可以位于服务器自身中，或可以远程地位于远程数据库服务器(未示出)中。运行在Web服务器460上的可以是数据库接口应用程序编程接口(API)470，它提供到DBMS 480的接入。客户机计算机420和服务器计算机450可以通过网络490互相通信。应该理解其他安排也是可能的，例如客户端计算机和服务器计算机是相同的计算机。当客户端进程，例如Web浏览器410，从数据库请求数据，脚本或应用程序390发出查询，所述查询通过网络(例如，因特网)490发送到服务器计算机450，它在服务器计算机450中由服务器进程翻译，例如Web服务器460。客户机420向服务器450的请求可以包含多个命令，来自服务器450的响应可以返回多个结果集合。

在这种通信中，可以由表格数据流(TDS)来提供会话、表示和应用服务元件。由于TDS无需任何特定的传输提供者，它可以在多个传输协议和网络490上实现。返回的对客户机命令的响应可以是自我描述且是面向记录的；(例如，数据流可以描述名称、类型和被返回的行的可任选描述)。

在客户机420，数据可以是结构化查询语言(SQL)命令，它是服务器端450可以接收的语言，后面是其相关联的二进制数据的SQL命令(例如，用于大量副本的命令的数据)或提醒信号。当期望一连接时，客户机420可以发送连接信号到服务器。即使客户机420可以有多于一个到服务器450的连接，可以分别地且以相同方式建立每个连接路径。

一旦服务器450接收到来自客户机420的连接信号，它会通知客户机它接收或拒绝了连接请求。如同发送一个SQL命令或一批SQL命令；接着SQL命令(例如由统一码(Unicode)格式表示)可以被复制到缓冲器的数据部分并接着发送到SQL服务器侧450。此外，各种开放式数据库连接(ODBC)例行程序会造成SQL命令被置入客户机消息缓存或会造成消息缓存被发送到服务器。一旦期望修改并先于事务的提交阶段，一般可以确保特定页面的空间可用性(例如，在页面各种副本上操作的事务不会消耗该页面所有的存储空间)，可以减缓对页面周围数据的重组(例如，事务无需为了合并各种版本而将数据在页面上到处移动)。这种框架使得可以有效和简单地发生提交操作，由此改进了多用户操作和保存系统资源。

图5说明了依照本发明的一个方面数据库引擎的部分的示意性框图，还进一步包括页面标记组件530。一般地，在事务T1对特定页面操作时，事务T1必须能够检测在复制T1后是否对该页面的黄金复制有改变。依照本发明的一个方面，通过页面标记组件530可以便利这种检测，所述页面标记组件530与检测组件510结合运作。页面标记组件530可以将对黄金复制的改变通知事务。每个事务所操作的页面的信息可以存储在数据库引擎中并作为事务提交，关于提交版本的信息根据需要被提供给其他事务。因此，如果并发事务对不同的页面进行操作，那么无需合并步骤，且页面标记组件一般无需向其他事务提供信息，用于与最近提交的页面版本保持一致。相似地，如果事务回卷且不执行提交，一般无需其他事件的页面标记。

相应地，当事务T1提交时，就作出确定对其他事务有什么影响—例如，另一个事务T2可以对T1修改的相同页面的另一个副本操作，如果这样，会分配标记给T2所操作的副本。关于每个事务512-516操作的页面的信息可以被存储在数据库引擎中。在事务512提交其更新前，会对其检查以确定是否需要合并。这也可以通过检查由页面标记组件分配的相关标记和/或通过检查其他事务是否修改了相同的页面来完成。这样，如果并发事务512-516对不同的页面进行处理，那么一般无需合并步骤。同样地，如果要求事务512-516的任何一个回卷，那么简单地丢弃相应的页面副本，而其他由该事务标记的事务页面(现在被回卷)可以仍旧执行与提交版本的合并。

图6说明了可以与本发明的合并过程结合使用的最优化特征。并发事务T1可以对数据页面610的副本进行操作。数据页面610(黄金页面)开始包含行A。在611处，T1开始对数据页面610的副本的操作，以在612处插入行B和C。在612处的这个插入操作之前，可以引入最优化特征以检查和/或强制两个条件660，即：由于其他事务修改这个页面，页面上空间的可用性(页面未满)和页面无需重组。这样，可以在插入操作和/或选择在其上操作的页面之前确定数据页面上消耗的空间和期望的空间可用性(例如，甚至在复制这样的页面之前，可以作出确定是否由足够的空间可用于执行修改)。因此，除了对子页面修改的逻辑考虑之外(例如，是否逻辑上允许在特定位置插入行)，本发明的优化特征也可以考虑该页的物理特性(例如，在插入时，在特定页面上是否有空间可用)。随后，在612处插入行B和C。这种对行B和C的插入会占据这样的数据页面副本上的可用空间，如620处所描述的。由此有效而简单地发生T1’提交操作616，而同时提高多用户操作和保存系统资源。然而上述的优化特征无需用于实践本发明的其他方面，它是用来提高性能。特别地，不符合“页面未满”条件一般要求数据库引擎找到另一个页面以存储数据。在相关方面，T1应回卷其修改并释放该数据页面上的空间，这种附加空间的可用性可以在所有事务的过程中示出。回卷也可以丢弃相关联的锁(例如专用行锁)，这样使得较早存储在空间上的、要被现在回卷事务消费的信息被丢弃同时消除相关联的锁。

图7说明了依照本发明的一个方面的示例性方法。方法700从请求修改来自数据存储区域的数据的事务T1开始，例如在数据库中数据页面“A”的子页面层处修改。在数据库环境的特定例子中，事务T1可以是多个并发事务的一部分，所述多个并发事务作为多用户数据库引擎的部分运作。在710处事务T1对数据操作的请求可以包含在特定数据页面上在特定时隙处对数据的改变、用更新的行替换行、插入行、删除行等等。事务T1接着可以在720复制数据页面“A”以保存空间，如副本A1。在730处，作出的检测是数据页面“A”的黄金副本已经由其他事务修改。随着合并需求，这种检测可以由例如检测组件作出，页面A1可以由页面标记组件标记。随后，在740处，用新的改变将页面A1合并和更新到所提交的副本。事务T1于是可以提交，而维持数据库的一致性，在那里没有数据丢失。

图8说明了依照本发明的一个方面的相关方法，其中依照本发明的一个方面在810处要求事务重读数据页面。在事务的生存期内，这种重读会在例如事务对相同数据执行多于一次的“SELECT”操作时发生—事务在读取提交隔离层运作。在820处，取得旋转锁，允许在任一时间只有一个事务合并的机制。这种互斥组件可以一般被用于确保数据操作中的一致性。在830处，检测方法确定页面是否需要与对数据页面的“黄金复制”作出的新改变合并，这可以在多个并发事务之间共享。如果不需要，在840处释放旋转锁，操作在890处结束。另一方面，如果确定需要合并页面，那么方法继续到合并进程，页面的提交版本于是在860处被复制到事务的相应空间。随后，作为合并进程的附加部分，对于每个在页面上的改变，在870处更新相关的提交页面。接着在880处用提交页面的更新副本替换事务页面。

现在参见图9，说明了依照本发明的一个方面的相关方法，其中概述了作为提交程序910的部分检测和合并改变。在920处，获得旋转锁，允许在同一时间只有一个用户提交的机制，且确保了数据库操作中的一致性。在925处，为检测和合并进程选择已由事务修改的下一数据页面。随后，开始检测进程，在927处确定页面是否被其他事务使用。如果是，方法继续到929，其中被其他页面使用的该页面的副本被标记用于合并，例如通过如上所述的页面标记组件。否则，在930处，通过检测方法确定页面是否需要和对可以在多个并发事务之间共享的数据页面的“黄金复制”的新改变合并。如果需要合并该页，那么方法继续到合并过程，且页面的提交版本于是在960处被复制到事务的相应空间。随后，作为合并进程的附加部分，对于每个在页面上执行的改变，在970处更新相关的提交页面。接着在990处用提交页面的更新版本代替事务的页面，随后是在940处释放锁。另一方面，如果在930处，确定无需合并页面，方法直接继续到在940处为页面释放锁。随后，在945确定是否达到了由事务操作的最后页面。如果否，操作返回到步骤925，否则操作在947处释放旋转锁并在955处结束。

现在参见图10，说明了合适的计算环境的客户机和服务器端的简要、一般描述，其中可以实现本发明的各个方面。虽然以上在运行在一台计算机和/或一些计算机上计算机程序的计算机可执行指令的一般环境中描述了本发明，本发明的技术人员应该认识到也可以结合其它程序模块实现本发明。通常，程序模块包含执行特定任务和/或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。此外，本领域的技术人员应该理解本发明可以用其它的计算机系统配置实现，包含单处理器或多处理器计算机系统、小型机、大型计算机以及个人电脑、手提计算设备、基于微处理器或可编程消费电子产品等等。如上所述，本发明的说明方面也可以在分布式计算环境中实现，其中在分布式计算环境中，任务通过一个通信网络连接的远程处理设备执行。然而，本发明的一些(如果不是全部的话)方面可以在单机上实现。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备中。该示例包含计算机1020，包括处理单元1021、系统存储器1022和将包含系统存储器的各种系统组件耦合到处理单元1021的系统总线1023。处理单元1021可以是各种商业上可用的处理器中的任何一种。双微处理器或其它多处理器构架也可以被用作处理单元1021。

系统总线可以是多种类型的总线结构中的任何一种，包含存储器总线或存储器控制器、外设总线和使用多种商业上可用总线结构中任何一种的本地总线。系统存储器可以包含只读存储器(ROM)1024和随机存取存储器(RAM)1025。包含帮助在诸如启动期间在计算机1020内部的组件之间传送信息的基本例行程序的基本输入/输出系统(BIOS)存储在ROM 1024中。

计算机1020还包含硬盘驱动器1027、磁盘驱动器1028，例如从可移动磁盘1029读出和写入，和光盘驱动器1030，例如，从CD-ROM磁盘1031读出和写入或从其它光介质读出或写入。硬盘驱动器1027、磁盘驱动器1028和光盘驱动器1030分别通过硬盘驱动器接口1032、磁盘驱动器接口1033和光盘驱动器接口1034连接到系统总线1023。这些驱动器和它们相关联的计算机可读介质为计算机1020提供对数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。虽然上述对计算机可读介质的描述指向硬盘、可以动磁盘和CD，本领域的技术人员应该理解其他类型的计算机可读介质，诸如磁带盒、闪存卡、数字视频盘、Bernoulli盒式磁盘等等，也可以被用于示例性操作环境，所述的介质还可以是任何包含用于执行本发明的方法的计算机可执行指令的介质。

多个程序模块可以被存储在驱动器和RAM1025中，包含操作系统1035、一个或多个应用程序1036、其他程序模块1037和程序数据1038。所述计算机中的操作系统1035实质上可以是任何商业上可用的操作系统。

用户可以通过键盘1040和诸如鼠标1042等指点设备将命令和信息输入到计算机1020中。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏手柄、卫星天线、扫描仪或类似的其他设备。这些和其他输入设备通常通过耦合到系统总线的串行端口1046连接到处理单元1021，但可以通过其他接口连接，诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)。监视器1047或其他类型的显示设备也可以通过诸如视频适配器1048等接口连接到系统总线。除了监视器，计算机一般包含其他外围输出设备(未示出)，诸如扬声器和打印机。

计算机1020可以在使用到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机1049)的网络环境中运作。远程计算机1049可以是工作站、服务器计算机、路由器、对等设备或其他通用网络节点，且一般包含许多或全部相对计算机1020描述的元素，虽然图10中只示出了存储器存储设备1050。图10中所述的逻辑联接，可以包含局域网(LAN1051)和广域网(WAN1052)。这些网络环境在办公室、企业范围的计算机网络、内部互联网和因特网是很平常的。

当在LAN网络环境中实现时，计算机1020可以通过网络接口或适配器1053连接到局域网1051。当在WAN网络环境中实现时，计算机1020一般包括调制解调器1054，和/或，被连接到LAN上的通信服务器，和/或具有其他在广域网1052，诸如因特网上建立通信的装置。调制解调器1054，可以是内置的或外置的，可以经由串行端口接口1046连接到系统总线。在网络环境中对于计算机1020描述的程序模块或其部分可以被存储在远程存储器存储设备中。应该理解所示的网络连接是示例性的，可以采用其他在计算机之间建立通信链接的装置。

依照计算机编程领域技术人员的实现，本发明参考由计算机(诸如计算机1020)执行的操作的动作和符号表示来描述的，除非另外指出。这些动作和操作有时被称为是计算机可执行的。应该理解所述动作和用符号表示的操作包含电子信号的处理单元1020的操作，所述的电子信号表示造成电子信号表示的转变或减少的数据比特，和在存储器系统(包含系统存储器1022、硬盘驱动器1027、软盘1029和CD-ROM1031)中的存储位置上对数据比特的维护，由此重新配置或改变计算机系统的操作和其他信号的处理。维护这些数据比特所在的存储器位置是对应于这些数据比特有特定电子、磁性或光特性的物理位置。

现在参见图11，说明了依照本发明的一个方面，采用数据操作方法的客户机一服务器系统1100。客户机1120可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。系统1100也包含一个或多个服务器1140。服务器1140也可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。例如这些服务器1140可以是通过采用本发明执行这些转换的内部线程。客户机1120和服务器1140可以在两个或多个计算机进程之间依照本发明发送的数据分组的形式通信。客户机/服务器也可以共享同一进程。如所示的，系统1100包含可以便利客户机1120和服务器1140之间通信的通信构架1180。客户机1120在操作上被连接到一个或多个客户机数据存储1110，所述客户机数据存储1110可以存储对客户机1120而言为本地的信息。此外客户机1120可以接入和更新位于运行服务器进程的服务器计算机1140上的数据库1160。在本发明的一个方面，通信框架可以是因特网，其中客户机进程为Web浏览器而服务器进程为Web服务器。这样，一般的客户机1120可以是通用计算机，诸如具有中央处理器(CPU)、系统存储器、调制解调器或用于将个人计算机连接到因特网的网卡和显示器以及诸如键盘、鼠标等其他组件的个人计算机。同样的一般的服务器1140可以是大学或公司的大型计算机或专用工作站等等。

虽然关于某些所示的方面示出和描述了本发明，应该理解在阅读和理解了本规范和附图后，本领域的技术人员会作出等价的变化和修改。尤其对于上述组件(部件、设备、电路、系统等等)，用于描述这些组件的这些术语(包括“装置”)意在对应于(除非特别指出)执行上述组件指定功能的任何组件(例如在功能上等价)，即使在机构上不等价于所揭示的结构，所述组件执行这里所示的本发明示例性方面的功能。在这点上，也应该认识到本发明包含具有用于执行本发明的各种方法的动作和/或事务的计算机可执行指令的系统和计算机可读介质。此外，就具体实施方式或所赋权利要求所使用的术语“包含”、“具有”及其变形，这些术语只在以类似于术语“包括”的方式表示包含在内。

Claims (34)

1.一种数据管理引擎，包括：

一检测组件，它在多个并发事务上运作并检测数据段的副本与所述数据段的提交版本相比较时是否是最新的，所述数据段由需要对其进行修改的事务复制。

2.如权利要求1所述的数据管理引擎，其特征在于，还包括合并组件，该组件将所述数据段的副本与所述的其提交版本同步。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括锁管理器，它允许在并发事务上对所述数据段的子层锁定。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述并发事务的每一个修改所述数据段的相应副本。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述检测组件允许在由每个事务所使用的数据段的相应副本上检测数据交换。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述合并组件基于所述相应副本的标记确定合并需求。

7.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据段是数据库的数据页面，且所述子页面锁定是对于所述数据页面的行层次锁定。

8.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括页面标记组件，它标记所述相应副本。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括最优化特征，其对操作所述数据页面的事务强制一组条件，这样使得在所述事务的提交阶段之前至少为数据页面确保空间可用性之一，且在合并进程中无需数据重组。

10.一种数据库引擎，包括：

一检测组件，它在数据页面上执行子页面级操作的并发事务上运作，用于检测所述数据页面的副本与其所提交的版本比较是否是最新的，如果不是，就通过与其相关联的页面标记组件来标记该数据页面；以及

一合并组件，它用所述其提交版本来更新所述数据页面的副本。

11.如权利要求10所述的数据库引擎，其特征在于，所述并发事务的每一个修改所述数据页面的相应副本，而不消耗所述数据页面上所有可用的空间。

12.如权利要求10所述的数据库引擎，其特征在于，还包括一锁管理器，它促进了所述多个并发事务上的操作的兼容性。

13.一种执行并发事务的方法，所述方法包括：

将数据页面复制到为需要修改所述数据页面的事务所保留的空间，以创建所述数据页面的相应副本；

检测所述相应副本相对所述数据页面的提交版本是否保持最新。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括用所述数据页面的提交版本更新所述相应副本。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括作为其他事务提交的结果修改所述数据页面。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括标记所述数据页面的相应副本。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包含将锁分配给所述数据页面上的资源。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包含每次提交一个事务。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包含在所述事务回卷时丢弃其相应副本。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包含在提交事务时丢弃所述锁。

21.一种计算机可读介质，其上存储用于实现权利要求13的方法的计算机可执行指令。

22.一种用于执行并发事务的系统，所述系统包括：

用于检测数据页面上更新信息的装置；以及

用于合并数据页面的副本上的更新信息的装置。

23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，还包含标记所述数据页面的所述副本。

24.一种计算机可读介质，具有数据结构存储于其上，所述计算机可读介质包括：

一计算机可执行组件，它在多个活动事务上运作，以检测所述数据页面的副本与其提交的版本比较而言是否是最新的，所述数据页面由需要对其进行修改的活动事务复制。

25.如权利要求24所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括另一计算机可执行组件，它用所述数据页面的提交版本更新所述相应副本。

26.如权利要求24所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括附加计算机可执行组件，该组件在数据页面的数据修改过程中管理逻辑考虑。

27.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，所述附加计算机可执行组件授予在所述数据页面的子页面层次上的锁定。

28.如权利要求25所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括附加计算机可执行组件，用于标记所述相应副本。

29.一种便于并发事务中的同步的系统，所述系统包含：

用于检测数据页面上最新信息的装置；以及

用于合并所述数据页面的副本上所述最新信息的装置；

用于在所述并发事务提交阶段，减少对所述数据页面上的数据重组的装置。

30.一种用于由事务在数据页面中操作数据的方法，所述方法包含：

将数据页面复制到为所述事务所保留的空间；

检测所述数据页面上被更新的信息，以及

在所述数据页面上获取旋转锁。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包含在多个在所述数据页面上工作的并发事务上跟踪所述数据页面上的空间可用性。

32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包含标记所述数据页面。

33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包含在所述数据页面上的行层次上锁定资源。

34.一种计算机可读介质，具有存储与其上的计算机可执行指令，用于实现权利要求30所述方法。

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