執(zhí)行模型(數(shù)據(jù)庫)

時(shí)間：2022-12-07 00:30:01 | 來源：信息時(shí)代

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    執(zhí)行模型 : 確定系統(tǒng)執(zhí)行規(guī)則的時(shí)間及規(guī)則執(zhí)行所具有的屬性的一種模型。執(zhí)行模型處理和執(zhí)行規(guī)則的方式與底層的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型、事務(wù)處理等方面密切相關(guān),不同的系統(tǒng)對規(guī)則的處理不盡相同。但是除了具體的軟件環(huán)境因素外,一般的規(guī)則處理都可以分為發(fā)信號(hào)、觸發(fā)、調(diào)度、評(píng)估和執(zhí)行等階段。各階段的關(guān)系如圖1所示。

圖1 規(guī)則處理的主要階段

(1)發(fā)信號(hào)階段是指事件源引起具體事件出現(xiàn)的過程。
(2)觸發(fā)階段根據(jù)所產(chǎn)生的事件觸發(fā)相應(yīng)的規(guī)則。規(guī)則與事件具體值的關(guān)聯(lián)形成規(guī)則實(shí)例。
(3)評(píng)估階段對已觸發(fā)規(guī)則的條件進(jìn)行評(píng)估。所有滿足條件的規(guī)則實(shí)例形成規(guī)則沖突集。
(4)調(diào)度階段指出如何處理規(guī)則沖突集。
(5)執(zhí)行階段執(zhí)行選中規(guī)則的動(dòng)作。規(guī)則動(dòng)作的執(zhí)行也被稱為“點(diǎn)火”。在動(dòng)作執(zhí)行期間可能生成新的事件,從而產(chǎn)生嵌套(或級(jí)聯(lián)的)規(guī)則點(diǎn)火,如圖1中的虛線所示。
在主動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,對于執(zhí)行模型的描述,通常包含以下幾個(gè)方面:
(1)規(guī)則的處理粒度:規(guī)則的處理粒度也稱為規(guī)則的執(zhí)行粒度,是指系統(tǒng)響應(yīng)事件信號(hào)觸發(fā)規(guī)則的頻度。最細(xì)的粒度可在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)執(zhí)行的任意點(diǎn)上處理規(guī)則,即任何事件只要一發(fā)生,相應(yīng)的規(guī)則就立即被處理。較細(xì)的處理粒度是,規(guī)則處理發(fā)生在每個(gè)“最小”的數(shù)據(jù)庫操作之后。例如,關(guān)系數(shù)據(jù)庫中單個(gè)元組的插入、刪除、修改或查詢;面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫中單個(gè)屬性值的修改或者是單個(gè)方法的調(diào)用。較粗的處理粒度是數(shù)據(jù)操作語句執(zhí)行后處理規(guī)則,如可以在每個(gè)SQL語句的結(jié)束處處理規(guī)則。此外,事務(wù)也可以作為規(guī)則的處理粒度,即只在事務(wù)結(jié)束時(shí)才處理規(guī)則。
(2)規(guī)則的耦合模式:規(guī)則的耦合模式描述規(guī)則處理與數(shù)據(jù)庫事務(wù)之間的關(guān)系,有關(guān)規(guī)則耦合模式及其語義參見主動(dòng)規(guī)則。
(3)規(guī)則的轉(zhuǎn)變粒度:規(guī)則的轉(zhuǎn)變粒度也稱為規(guī)則粒度,主要描述事件與所觸發(fā)規(guī)則間的關(guān)系,如指出事件具體值與規(guī)則實(shí)例間的關(guān)系是1:1或者是n:1。如果規(guī)則觸發(fā)是面向?qū)嵗?則一個(gè)事件信號(hào)觸發(fā)一條規(guī)則; 如果是面向集合的,則由事件的多次發(fā)生觸發(fā)一條規(guī)則。轉(zhuǎn)變粒度只適用于包含數(shù)據(jù)更新的事件和條件,粒度的大小取決于更新的目標(biāo)是單一數(shù)據(jù)庫實(shí)體,還是數(shù)據(jù)庫實(shí)體的集合。
(4)規(guī)則的調(diào)度策略:規(guī)則調(diào)度策略也稱為沖突解決策略,主要處理多條規(guī)則被觸發(fā)時(shí),如何確定規(guī)則執(zhí)行順序。常用的調(diào)度策略有: ①任意選擇一條規(guī)則。②根據(jù)規(guī)則定義中指定的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行選擇。③根據(jù)規(guī)則的靜態(tài)屬性進(jìn)行選擇,例如,按照規(guī)則的創(chuàng)建時(shí)間確定執(zhí)行順序。④根據(jù)規(guī)則的動(dòng)態(tài)屬性來確定,例如,按照規(guī)則觸發(fā)的先后,先觸發(fā)的規(guī)則先處理。另一種解決方法是并發(fā)執(zhí)行多條被觸發(fā)的規(guī)則,即同時(shí)處理多條被觸發(fā)規(guī)則的條件評(píng)估或動(dòng)作執(zhí)行。
(5)規(guī)則的循環(huán)策略:規(guī)則的條件評(píng)估或動(dòng)作執(zhí)行有可能引發(fā)事件,所引發(fā)的事件又會(huì)觸發(fā)規(guī)則,從而形成規(guī)則的循環(huán)執(zhí)行。對這種情況的處理一般有兩種不同的選擇: 迭代策略和遞歸策略。迭代策略將由條件評(píng)估或動(dòng)作執(zhí)行引發(fā)的事件與原始事件源引發(fā)的事件同等對待。這意味著系統(tǒng)不會(huì)掛起當(dāng)前的條件評(píng)估或執(zhí)行動(dòng)作以響應(yīng)由條件評(píng)估或動(dòng)作執(zhí)行所引發(fā)的事件。遞歸策略則與迭代策略相反。當(dāng)條件評(píng)估或動(dòng)作執(zhí)行而引發(fā)事件時(shí),系統(tǒng)將立即響應(yīng)該事件,從而使得任何監(jiān)視該事件的立即型規(guī)則獲得盡可能早的處理機(jī)會(huì)。
(6)規(guī)則的終止策略:在規(guī)則處理算法中,不管是迭代策略還是遞歸策略、順序執(zhí)行還是并發(fā)執(zhí)行,由于規(guī)則間的相互觸發(fā)或自觸發(fā),使得規(guī)則可能無限觸發(fā)下去。一般的終止策略有: ①允許規(guī)則是非終止的,但規(guī)則的設(shè)計(jì)者應(yīng)確保不會(huì)出現(xiàn)不終止的情況。②限定規(guī)則處理過程中允許執(zhí)行的最大規(guī)則數(shù)。③在規(guī)則集上施加句法限制以確保規(guī)則處理總能夠終止。如限制規(guī)則之間不能相互觸發(fā),或規(guī)則可以相互觸發(fā)但是不會(huì)出現(xiàn)觸發(fā)“環(huán)”; 更復(fù)雜一些的限制是,允許“環(huán)”出現(xiàn),但必須保證環(huán)中某些規(guī)則的條件會(huì)變得不成立而使規(guī)則終止。
(7)規(guī)則的凈效果:是否考慮凈效果的區(qū)別源于同一數(shù)據(jù)項(xiàng)上的多個(gè)修改可以被看成是一個(gè)單一的修改。如果修改某個(gè)實(shí)例后再將其刪除,那么凈效果就相當(dāng)于刪除原來的實(shí)例。如果插入一個(gè)實(shí)例后再對其修改,則實(shí)際效果等同于插入修改后的實(shí)例。
(8)規(guī)則的錯(cuò)誤處理:在規(guī)則處理過程中,對可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤,大多數(shù)系統(tǒng)只是簡單的終止事務(wù),但是也可以采取一些更合適的處理方式。例如,忽略產(chǎn)生錯(cuò)誤的規(guī)則而繼續(xù)處理其他規(guī)則; 或者是返回到起始狀態(tài),重新啟動(dòng)規(guī)則處理或者是繼續(xù)執(zhí)行事務(wù); 也可以利用底層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)專門的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制來進(jìn)行處理。
執(zhí)行模型的各個(gè)方面,也被稱為規(guī)則處理的維度。每個(gè)方面都有多種不同的選擇,但是并非所有選擇的組合都能產(chǎn)生有意義的執(zhí)行模型。例如,可中斷的動(dòng)作和條件,只有與遞歸循環(huán)策略以及最細(xì)的規(guī)則處理粒度相結(jié)合才有意義。實(shí)際系統(tǒng)中往往需要有效的工具來支持規(guī)則庫的分析和調(diào)試。