李明明

(吉林大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)中心，吉林 長春130025)

0 引 言

隨著科技的發(fā)展，21 世紀(jì)計算機(jī)技術(shù)開始進(jìn)入一個被稱為后PC 技術(shù)的時代。后PC 時代的到來，使得人們開始越來越多地接觸到一個新的概念—嵌入式產(chǎn)品。像手機(jī)、PDA(如商務(wù)通等)均屬于手持的嵌入式產(chǎn)品!VCD 機(jī)、機(jī)頂盒等也屬于嵌入式產(chǎn)品，而像車載GPS 系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、網(wǎng)絡(luò)冰箱等同樣都采用嵌入式系統(tǒng)［1-3］。

隨著消費結(jié)構(gòu)的改變，人們對家電的靈活性和可控性提出了更高的需求，這些需求都極大地刺激了嵌入式的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程［4］。嵌入式數(shù)據(jù)庫不需要數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序，直接將數(shù)據(jù)庫的庫文件鏈接到應(yīng)用程序中。應(yīng)用程序通過API 訪問數(shù)據(jù)庫，而不是TCP/IP。因此，嵌入式數(shù)據(jù)庫的部署是與應(yīng)用程序在一起的［5-8］。比如常見的版本控制器Sub Version，它所用的嵌入式數(shù)據(jù)庫就是跟應(yīng)用程序放在一起的。

1 分布式數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理機(jī)制

一個分布式事務(wù)是為了實現(xiàn)特定的業(yè)務(wù)功能，而訪問數(shù)據(jù)庫的一個最小邏輯工作單位，是一個操作序列。在分布式應(yīng)用中，一個分布式的事務(wù)即全局事務(wù)，通常由一個主事務(wù)和在不同節(jié)點的子事務(wù)組成。

在多線程服務(wù)器的編程環(huán)境中，為了保證對象的一致性，對象上的操作仍然需要原子操作，通過互斥機(jī)制例如mute X 變量(即互斥變量，設(shè)計一個全局變量作為訪問標(biāo)一記，使資源獨占訪問)可以實現(xiàn)這一點。通過服務(wù)器操作的同步加強(qiáng)客戶協(xié)同，客戶可以將服務(wù)器作為一種共享資源的設(shè)施來使用。上述同步訪問對象的機(jī)制提供了大多數(shù)應(yīng)用中所需要的東西避免了線程相互干擾。

2 Berkeley DB

Berkeley DB 為許多編程語言提供了實用的API接口，包括c、c+ +、java、python 和PHP 等。所有同數(shù)據(jù)庫相關(guān)的操作都由Berkeley DB 函數(shù)庫負(fù)責(zé)統(tǒng)一完成。這樣無論是系統(tǒng)中的多個進(jìn)程，或者是相同進(jìn)程中的多個線程，都可以在同一時間調(diào)用訪問數(shù)據(jù)庫的函數(shù)［9］。而底層的數(shù)據(jù)加鎖、事務(wù)日志 和存儲管理等都在Berkeley DB 函數(shù)庫中實現(xiàn)。它們對應(yīng)用程序來講是完全透明的。如果想在資源受限的嵌入式系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理，Berkeley DB 可能就是惟一正確的選擇。

3 分布式銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)傳輸層接口的設(shè)計

傳輸層是銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最為重要，最為關(guān)鍵的一層，是唯一可以負(fù)責(zé)系統(tǒng)總體的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)控制的一個系統(tǒng)層面，系統(tǒng)傳輸層提供銀行各個分支機(jī)構(gòu)和中心服務(wù)器的端到端的交換數(shù)據(jù)信息機(jī)制，并為相應(yīng)的上層和下層提供可靠的銀行分支機(jī)構(gòu)的目的站點信息，如圖1 所示。

圖1 銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)傳輸層體系結(jié)構(gòu)示意圖

在基于Berkeley DB 分布式銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)傳輸層接口設(shè)計過程中，其系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸層上主要包括若干相互連接的銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分支機(jī)構(gòu)和中心服務(wù)器，且系統(tǒng)中的每一分支機(jī)構(gòu)都與中心服務(wù)器相連接，分支機(jī)構(gòu)之間可以相互進(jìn)行通信，同時由分支機(jī)構(gòu)所統(tǒng)計的款項等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息都通過傳輸層流向中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，因此傳輸層接口的設(shè)計在此銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中占有重要地位［10-12］。

為了實現(xiàn)分布式的網(wǎng)絡(luò)功能，主要設(shè)計成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以服務(wù)進(jìn)程的方式實現(xiàn)。總體的流程如圖2 所示。

4 系統(tǒng)應(yīng)用的綜合測試

系統(tǒng)應(yīng)用的綜合測試主要體現(xiàn)嵌入式分布式銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在應(yīng)用及推廣過程中必須考慮的若干因素，在不會影響系統(tǒng)整體性能及資源配置的前提條件下，需盡量提高該系統(tǒng)的各項指標(biāo)，從而是系統(tǒng)得以極大推廣。

(1) 系統(tǒng)配置。系統(tǒng)的資源管理部件主要是用于統(tǒng)一配置整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的有效資源，數(shù)據(jù)庫打開之前，系統(tǒng)的全部配置操作都必需完成。

(2) 支持語言。作為系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫操作標(biāo)準(zhǔn)，不僅需要存在眾所周知的SQL 結(jié)構(gòu)化檢索標(biāo)準(zhǔn)，同時也必須存在使用于嵌入式環(huán)境下的C/C+ +標(biāo)準(zhǔn)接口模型。

圖2 設(shè)計總體流程

(3) 適用平臺。系統(tǒng)的嵌入式性質(zhì)使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的多平臺支持成為一項重要的性能指標(biāo)要求。

(4) 系統(tǒng)的易操作性。系統(tǒng)實現(xiàn)后是否具有易操作性、交互操作是否友好是該系統(tǒng)得以推廣的重要考慮因素，因此必須對系統(tǒng)進(jìn)行易用性測試［13-16］。

如圖3 所示是系統(tǒng)綜合測試中的一項結(jié)果。

5 結(jié) 語

隨著現(xiàn)代信息化的深入，計算機(jī)應(yīng)用深入到生活中的每一個角落，同時由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，催生了一系列新的應(yīng)用與技術(shù)，如3G 等通信的廣泛應(yīng)用，對于Internet 的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)共享以及高數(shù)據(jù)處理能力的廣泛需求，嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的分布式研究與應(yīng)用己經(jīng)變得不可或缺。

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圖3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動恢復(fù)測試結(jié)果

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