普适环境下情境自适应的移动事务处理系统技术方案

一种计算机应用领域的普适环境下情境自适应的移动事务处理系统，本发明专利技术中，情境信息获取模块将用户、无线网络、移动设备作为普适事务情境的三个实体，动态获取这三个实体的属性信息；普适事务模块存储各子事务、子事务之间的依赖关系和事务状态信息，它基于事件－情境－行动机制来选择将要采取的事务执行行为；动态事务管理模块根据情境信息获取模块和普适事务模块提供的信息，进行情境自适应的动态调整，根据子事务之间的依赖关系选择将要被执行的子事务，根据当前的情境信息，找到能够执行选定子事务的普适移动设备，并由该设备执行该子事务。本发明专利技术使移动事务管理过程自动适应高度变化的事务情境及其变化，动态调整事务服务行为。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机
的系统，具体涉及的是一种普适环境下情境 自适应的移动事务处理系统。
技术介绍
普适技术是由美国Xerox PAPC实验室的首席科学家Mark Weiser首次提出 的一种超越桌面计算的全新模式，目标是使人们在运动过程中可以随时、随地、 透明地享用计算、通讯和信息服务。但是，开放的普适环境潜伏着多种(甚至是 不可预测)的故障，如设备故障、应用故障、网络故障、服务故障等，因而，作 为保障系统可靠性的一种有效和常用的手段，移动事务技术将是处理和恢复，以 不被用户察觉的方式实现可靠的普适应用的关键技术，从而以透明的方式保障普 适系统的可靠性，并最大限度地减少用户的介入和工作量。普适系统具有以下特征 一是高度移动性，普适环境是一个直接以人为中心 的新型分布式环境，它具有高度的流动性。随着用户的移动，普适设备能够直接 访问的节点和实体(数据、设备、服务)随着时间和空间不断地变化着；二是极 端异构性，异构性表现在网络、设备、数据等多个方面。比如，各种无线网络(无 线网状网、无线局域网、蓝牙、无线传感器网络等)和有线网络并存；形态多样 的普适设备(笔记本电脑、个人数字助理、移动电话等)的通讯协议不同、功能 和能力各异。普适技术的宗旨是最大程度地减少人对行为方式及环境的关注。通 过情境感知(Context Awareness)为用户提供透明的服务，是普适系统表现出 智能性与自适应能力的基础与依据。伴随着用户的高度移动，普适移动事务的情 境信息也在不断变化。因此，为了隐藏和自适应情境的变化，普适事务管理必须 自动感知情境变迁，动态调整事务系统的行为模式，以提高事务成功率和执行效 率，并最大限度地减少用户的介入。经对现有技术文献的检索发现，E. Pitoura等人在 "Data Consistency in Intermittently Connected Distributed Systems', 《IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)》，1999， 11(6): 896-915.(不稳定连接发分布式系统中的数据一致性，IEEE知识与数据工程学报，1999年，第ll 巻，第6期，第896-915页)中提出了分簇技术(Clustering),其主要思想是将 语义相关的数据库划分为同一个簇；为每一个数据维护二个版本弱一致版本(本 地一致)和严格一致版本(全局一致)。当移动主机处于强的网络连接时，执行严 格事务，访问严格一致性数据；否则，执行弱事务，访问弱一致性数据。与之类 似的还有二层复制、高提交率移动事务和只隔离事务等事务处理系统，这些系统 将事务分成二类，第一类事务在执行过程中移动主机和固定主机必须一直保持连 接，事务执行后立即提交；第二类事务在断连状态下执行，执行后进入待决状态 以等待校验。此外，S. K. Madria和B. K. Bhargava提出了一种旨在提高移动 主机上数据可用性的预写(Prewrite)事务处理系统，它允许移动主机在基站上提 交更新数据对象的预写操作和预提交状态；基站执行事务并提交到数据库中，从 而对不具有事务处理能力的移动主机提供了事务支持。经检索还发现，丁治明、孟小峰、王珊2002年在《计算机研究与发展》 (39(10) :1379-1387.)上发表的《移动数据库系统乐观事务处理策略》中提出 了乐观两阶段提交移动事务技术(02PC-MT)，它允许移动主机在移动过程中分多 次发送事务操作，以支持交互式事务以及移动性。上述的现有移动事务技术与系统主要针对移动数据库环境中的可变网络带 宽、断接、同步与复制、移动主机的资源限制等问题，没有涉及对动态变化的情 境信息的自适应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种普适环境下情境自适 应的移动事务处理系统，根据变化的事务情境自适应地分布与执行事务，隐藏和 自适应情境的变化，动态调整事务系统的行为模式，使事务处理过程自适应可变 网络环境、多种移动设备与应用场景，以提高事务成功率和执行效率，并通过对 环境的自动适应而大大减轻了应用开发人员和用户的工作量。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括情境信息获取模块、普适 事务模块、动态事务管理模块，其中情境信息获取模块获取普适事务处理过程中涉及的用户、无线网络、移动设 备这三个实体的属性信息，其中用户属性信息包括年龄、性别、目的与偏好，无 线网络属性信息包括网络的连通性及连接性能，移动设备属性信息包括普适设备的计算和存储能力、可用的能量状态等，三个实体之间存在多对多的关系，情境 信息获取模块获得的实体属性信息供动态事务管理模块调用。普适事务模块负责存储组成移动事务的各个子事务、子事务之间的依赖关系 和事务状态。普适事务模块是情境敏感的，它基于事件-情境-行动机制，即当 事务执行中发生特定事件，并且当前的事务情境满足设定要求时，采取相应的行 动。这里，事件是行动的触发者；情境是行动的条件。事件-情境-行动机制为事 务处理系统提供了对事务情境的自适应能力，普适事务模块的输出供动态事务管 理模块调用。动态事务管理模块根据情境信息获取模块和普适事务模块提供的信息，进行 情境自适应的动态调整，根据子事务之间的依赖关系选择将要被执行的子事务； 依据普适事务模块输出结果，找到能够执行选定子事务的普适移动设备，并由该 设备执行该子事务。所述动态事务管理模块，包括调度器、全局事务管理器/子事务管理器、 补偿事务产生器、优先权分配模块、事务日志模块，其中调度器根据事务-情 境-行动机制自适应地调整事务执行策略，提高普适移动事务的成功率；全局事 务管理器位于事务请求节点，子事务管理器位于事务执行节点，二者通过执行协 调算法对事务执行过程进行控制，以保证事务各参与方的一致性；补偿事务产生器在事务执行过程中动态产生补偿事务，消除这些已提交事务的影响，并恢复系 统的一致性；优先权分配模块根据并发事务在时间上的紧急程度与事务执行时间 的长短，分配这些事务的优先级，时间越紧、执行时间越短的事务将被分配更高 的优先级；事务日志模块存储事务执行过程中的各种状态与操作，为可能发生的 事务恢复提供足够的信息。所述动态事务管理模块，根据普适事务模块中子事务之间的依赖关系选择将 要被执行的子事务，并根据情境信息获取模块中的当前情境信息，以及普适事务 模块输出的事务执行行为，找到能够执行选定子事务的普适移动设备，并将子事 务发送给该设备，普适移动设备收到请求后，执行该子事务；如果执行成功则返 回"成功"消息，若执行失败则返回"失败"消息，并循环执行上述操作；若已 经达到了用户的要求或者所有子事务被执行完毕，则全局事务进入"可接受最终 状态"，否则全局事务处于"不可接受状态"；如果全局事务达到了 "可接受最终 状态"，则全局事务被全局提交；如果所有子事务均被执行但全局事务仍不能达到"可接受最终状态"，则通知已提交的子事务执行补偿事务，撤销它们的影响， 全局事务提交失败，系统返回到全局事务执行前的一致性状态。所述动态事务管理模块，基于移动事务当前执行状态，根据子事务依赖关系， 动态选择下一个将要执行的子事务，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种普适环境下情境自适应的移动事务处理系统，其特征在于包括：情境信息获取模块、普适事务模块、动态事务管理模块，其中：　情境信息获取模块获取普适事务处理过程中涉及的用户、无线网络、移动设备这三个实体的属性信息，其中用户属性信息包括年龄、 性别、目的与偏好，无线网络属性信息包括网络的连通性及连接性能，移动设备属性信息包括普适设备的计算和存储能力、可用的能量状态，三个实体之间存在多对多的关系，情境信息获取模块获得的实体属性信息供动态事务管理模块调用；　普适事务模块负责存储 组成移动事务的各个子事务、子事务之间的依赖关系和事务状态，普适事务模块基于事件－情境－行动机制，即：当事务执行中发生特定事件，并且当前的事务情境满足设定要求时，采取相应的行动，这里，事件是行动的触发者，情境是行动的条件，事件－情境－行动机制为事务处理系统提供了对事务情境的自适应能力，普适事务模块的输出供动态事务管理模块调用；　动态事务管理模块根据情境信息获取模块和普适事务模块中的信息，进行情境自适应的动态调整，根据子事务之间的依赖关系选择将要被执行的子事务；依据普适事务 模块输出结果，找到能够执行选定的子事务的普适移动设备，并由该设备执行该子事务。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐飞龙，过敏意，李明禄，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]