企業(yè)信息化建設(shè)中軟件并發(fā)控制技術(shù)應(yīng)用淺析

【摘 要】對(duì)于那些僅僅允許用戶查看數(shù)據(jù)，或者僅有一個(gè)用戶可以修改數(shù)據(jù)的web應(yīng)用軟件，不存在多用戶并發(fā)沖突的問(wèn)題。然而對(duì)于那些允許多個(gè)用戶修改或刪除數(shù)據(jù)的web應(yīng)用軟件，則有可能發(fā)生一個(gè)用戶所做的更改與另一個(gè)并發(fā)用戶的更改沖突。在沒(méi)有任何并發(fā)策略的地方，當(dāng)兩個(gè)用戶同時(shí)編輯某一條記錄，最后提交的用戶的更改將覆蓋先提交的用戶所作的更改。當(dāng)設(shè)計(jì)這樣的程序時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牟l(fā)控制技術(shù)非常重要。本文介紹了三種并發(fā)控制策略：最后更新生效、開(kāi)放式并發(fā)、保守式并發(fā)，分析各種控制策略優(yōu)缺點(diǎn)，以尋求適合企業(yè)信息化建設(shè)的解決方案。

【關(guān)鍵詞】并發(fā)控制；最后更新生效；開(kāi)放式并發(fā)；保守式并發(fā)

1、引言

企業(yè)信息化建設(shè)最主要就是與數(shù)據(jù)庫(kù)打交道，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行插、刪、改、查等操作，難免會(huì)發(fā)生一個(gè)用戶所做的更改與另一個(gè)并發(fā)用戶的更改沖突，例如：在沒(méi)有任何并發(fā)策略的地方，當(dāng)兩個(gè)用戶同時(shí)編輯某一條記錄，最后提交的用戶的更改將覆蓋先提交的用戶所作的更改；當(dāng)兩個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)頁(yè)面，一個(gè)用戶可能更新的事另一個(gè)用戶已經(jīng)刪除的記錄；在一個(gè)用戶加載頁(yè)面跟他點(diǎn)擊刪除按鈕之間的時(shí)間里，另一個(gè)用戶修改了這條記錄的內(nèi)容等，當(dāng)設(shè)計(jì)這樣的程序時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牟l(fā)控制技術(shù)非常重要。

本文介紹了三種并發(fā)控制策略：最后更新生效、開(kāi)放式并發(fā)、保守式并發(fā)，分析各種控制策略優(yōu)缺點(diǎn)，以尋求并詳細(xì)介紹適合企業(yè)開(kāi)發(fā)信息化建設(shè)的解決方案。

2、并發(fā)控制策略

2.1 最后更新生效

最后更新生效是開(kāi)發(fā)默認(rèn)行為，即如果并發(fā)用戶修改的是同一條記錄，讓最后提交的結(jié)果生效。最后更新生效雖然在開(kāi)發(fā)時(shí)不用進(jìn)行并發(fā)控制策略的設(shè)置，但在運(yùn)行時(shí)，會(huì)使用戶混淆數(shù)據(jù)。此種方式適合單位范圍內(nèi)用戶與角色一一對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，例如方案設(shè)計(jì)、設(shè)備參數(shù)采集、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集等。

2.2 開(kāi)放式并發(fā)

開(kāi)放式并發(fā)，數(shù)據(jù)在更新之前都是可以被其他用戶使用的，只有在更新的時(shí)候，才鎖定記錄。更新的時(shí)候，對(duì)比與查詢之初的數(shù)據(jù)是否吻合，如果不一致，則不運(yùn)行修改。此種控制方式也可以完全保證數(shù)據(jù)的完整性，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)占用其他用戶訪問(wèn)該數(shù)據(jù)的權(quán)限，缺點(diǎn)是由于其他用戶可能已經(jīng)更新了這些數(shù)據(jù)，導(dǎo)致本次更新可能不會(huì)完成。開(kāi)放式并發(fā)多以開(kāi)發(fā)人員通過(guò)程序本身的業(yè)務(wù)邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3 保守式并發(fā)

保守式并發(fā)，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)取出之后，一直處于鎖定的狀態(tài)，其他用戶不能獲取該數(shù)據(jù)，直至數(shù)據(jù)更新完畢，用戶才能取出該數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。此控制方式對(duì)于性能和資源占用得很多，由于只能同時(shí)有一個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)享用操作權(quán)，所以可能會(huì)在正常業(yè)務(wù)中，影響其他用戶的處理進(jìn)程。但此控制方式可以完全保證數(shù)據(jù)的完整性。該方式可以通過(guò).NET提供的事務(wù)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，前提是數(shù)據(jù)源需要支持事務(wù)。保守式并發(fā)主要用于對(duì)數(shù)據(jù)存在激烈爭(zhēng)用，或用鎖保護(hù)數(shù)據(jù)的成本小于在發(fā)生并發(fā)沖突時(shí)回滾事務(wù)的成本，例如訂票網(wǎng)站。

3、企業(yè)開(kāi)發(fā)信息化建設(shè)中并發(fā)控制策略選擇及實(shí)現(xiàn)

開(kāi)放式并發(fā)不需要鎖定任何記錄，會(huì)提高性能，因?yàn)殒i定記錄需要附加的服務(wù)器資源，也不會(huì)為了維護(hù)記錄鎖而與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器保持持久連接，所以可以在較少的時(shí)間內(nèi)為大量的客戶端提供服務(wù)。因此在企業(yè)開(kāi)發(fā)信息化建設(shè)中多采用開(kāi)放式并發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制。

目前，企業(yè)信息化建設(shè)中用戶的權(quán)限是通過(guò)角色來(lái)控制的，單位范圍內(nèi)用戶的角色與崗位是一一對(duì)應(yīng)的，所以，一般情況下不需要采用并發(fā)控制，就可以保證數(shù)據(jù)完整性。但是，也會(huì)存在特殊情況，例如，用戶在采集數(shù)據(jù)后，審核人員的審核和采集人員的修改就會(huì)產(chǎn)生并發(fā)情況，這時(shí)候就需要采取措施來(lái)控制，一種是通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如在數(shù)據(jù)采集后，如果不提交數(shù)據(jù)，審核人員不能進(jìn)行審核，這時(shí)采集人員可以進(jìn)行修改、刪除等操作，只有在提交后，審核人員才可以進(jìn)行審核，這時(shí)采集人員就不可以進(jìn)行其它操作了；另一種是通過(guò)開(kāi)發(fā)工具來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制的。

下面通過(guò).NET的數(shù)據(jù)庫(kù)控件為例，介紹開(kāi)放式并發(fā)策略的實(shí)現(xiàn)。在開(kāi)放式并發(fā)模型中，如果當(dāng)某用戶接收到來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的值后，另一用戶在該用戶試圖修改該值之前即將其修改，則認(rèn)為發(fā)生了沖突。

3.1 創(chuàng)建一個(gè)支持開(kāi)放式并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層

與數(shù)據(jù)打交道時(shí)，把數(shù)據(jù)訪問(wèn)邏輯從表現(xiàn)層分離開(kāi)來(lái)。這個(gè)分開(kāi)的層被稱作是數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，簡(jiǎn)寫(xiě)為DAL，一般是通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的類庫(kù)項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3.2 創(chuàng)建一個(gè)支持啟用了開(kāi)放式并發(fā)的DAL的業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）是在數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和表現(xiàn)層之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的橋梁，在一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用程序中，BLL都是以類庫(kù)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每一個(gè)BLL類都對(duì)應(yīng)DAL中的一個(gè)TableAdapter，它們都從各自的TableAdapter中得到讀取、插入、修改以及刪除等方法以應(yīng)用合適的業(yè)務(wù)規(guī)則。然后，通過(guò)BLL類訪問(wèn)類型化數(shù)據(jù)集，給DataRow添加字段級(jí)驗(yàn)證，并給BLL類添加業(yè)務(wù)規(guī)則。

3.3 從ASP.NET頁(yè)面把原始值和新值傳入BLL 方法

完成了DAL和BLL后，剩下的工作就是創(chuàng)建一個(gè)能利用系統(tǒng)中內(nèi)建的開(kāi)放式并發(fā)邏輯的ASP.NET頁(yè)面，這部分屬于表現(xiàn)層，用戶就是通過(guò)這個(gè)層與數(shù)據(jù)庫(kù)打交道的。數(shù)據(jù)Web服務(wù)器控件必須記住它的原始值，并且ObjectDataSource必須同時(shí)傳送這兩套值到業(yè)務(wù)邏輯層。此外，ASP.NET頁(yè)面必須加以配置從而適當(dāng)?shù)靥幚聿l(fā)沖突。

3.4 測(cè)試并添加提示信息并且在發(fā)生并發(fā)沖突時(shí)顯示

驗(yàn)證并發(fā)沖突是否能夠被發(fā)現(xiàn)，我們需要打開(kāi)兩個(gè)瀏覽器窗口來(lái)訪問(wèn)這個(gè)頁(yè)面，并在頁(yè)面上進(jìn)行更改操作，當(dāng)點(diǎn)擊第二個(gè)窗口中的更新按鈕時(shí)導(dǎo)致了一個(gè)DBConcurrencyException異常，說(shuō)明現(xiàn)在有了開(kāi)發(fā)式并發(fā)設(shè)置。當(dāng)一個(gè)并發(fā)沖突出現(xiàn)時(shí)，可以用Label控件來(lái)捕獲異常信息。

4、結(jié)束語(yǔ)

并發(fā)沖突可能存在于所有允許多用戶同時(shí)更新或刪除數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序里。在企業(yè)開(kāi)發(fā)信息化建設(shè)中，如果極少面對(duì)多個(gè)用戶同時(shí)更新數(shù)據(jù)，或者不同的用戶對(duì)數(shù)據(jù)作出不同的更改，那么并發(fā)控制并非必選項(xiàng)。然而，如果時(shí)常面對(duì)多個(gè)用戶在線并且對(duì)同一些數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，并發(fā)控制可以幫助預(yù)防一個(gè)用戶的更新或刪除被另一個(gè)用戶在不知情的情況下覆蓋。

.NET中的類型化數(shù)據(jù)集提供了支持開(kāi)放式并發(fā)控制的功能。特別地，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)的UPDATE和DELETE語(yǔ)句包含了這個(gè)表的所有字段，從而確保了僅當(dāng)該記錄目前的值與用戶開(kāi)始他們的修改或更新時(shí)的原始值相匹配時(shí)，修改或刪除才會(huì)發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] Scott Mitchell，在ASP.NET 2.0中操作數(shù)據(jù):實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式并發(fā)