◆李依霖

聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)應(yīng)用于計算機專業(yè)學(xué)習(xí)的方法研究

◆李依霖

（吉林建筑科技學(xué)院計算機科學(xué)與工程學(xué)院 吉林 130111）

本論文討論了計算機專業(yè)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)過程中利用聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)，實現(xiàn)多臺計算機共享處理對象數(shù)據(jù)時，為了保證數(shù)據(jù)的一致性進行并行處理而提出的順序控制處理的方法。根據(jù)多線程進行順序內(nèi)存訪問，磁盤共享柵格系統(tǒng)中通過多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存取的順序化提出對應(yīng)兩種情況的解決方法。

聯(lián)機事務(wù)處理；控制處理；計算機專業(yè)

1 前言

近年來在教育領(lǐng)域中采取線上教育協(xié)助線下教育的形式在逐漸增加，在教學(xué)過程中也取得了很好的效果[1]。在大學(xué)教育過程中各大高校也在積極地進行混合式教學(xué)改革。我校針對計算機專業(yè)學(xué)生開展混合教育過程中收到了良好的教學(xué)效果，因此在不斷地教學(xué)改革中，我們考慮到就教學(xué)和專業(yè)兩方面同時地促進教學(xué)目標(biāo)達成，完成教學(xué)內(nèi)容，并可以很好地提高同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣[2-3]。通過線上教育的多樣性和互動性，增加了學(xué)習(xí)的趣味性和主動性。線上教學(xué)模式包含了計算機、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、超文本及超媒體技術(shù)多方面構(gòu)成的。由于網(wǎng)上資源是相互聯(lián)系的超文本間信息，組成非線性、網(wǎng)狀、多層次管理方式，來完成人們的認知和學(xué)習(xí)過程[4-5]。

本論文討論了計算機專業(yè)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)過程中利用聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)[6-7]，實現(xiàn)多臺計算機共享處理對象數(shù)據(jù)時，為了保證數(shù)據(jù)的一致性進行并行處理而提出的順序控制處理的方法。

2 研究目的

順序控制處理的方法是根據(jù)保存共享數(shù)據(jù)的存儲層次結(jié)構(gòu)，內(nèi)存共享多處理器時，根據(jù)多線程進行順序內(nèi)存訪問，磁盤共享柵格系統(tǒng)中通過多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存取的順序化提出對應(yīng)兩種情況的解決方法[8]。并行化的目的是為了提高系統(tǒng)性能的并列處理比例[9]。總體序列化處理部分的比例高時，得到的性能改善效果差，因此需要盡量避免[10]?？紤]到以上因素，我們在數(shù)據(jù)一致性的范圍內(nèi)，將序列化處理比例縮小，從而降低序列化的消耗處理，來提高系統(tǒng)的整體性能。

本文的主要研究目的是在大學(xué)教育領(lǐng)域中針對計算機專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課過程中采用線上教育時，將教學(xué)與專業(yè)相結(jié)合，把聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)應(yīng)用于線上教學(xué)過程。由于目前對網(wǎng)絡(luò)的需求量不斷增加，聯(lián)機事務(wù)系統(tǒng)的中間層軟件要依靠硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行實踐。為了使處理器的處理能力提高，實現(xiàn)對多臺計算機構(gòu)成有效的并行處理，提高計算機可擴展性能。以增大中間層軟件適用性和多功能性為目標(biāo)。實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)流量的最大化，強調(diào)開發(fā)站點的實用性。并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)提高信息收集能力。因此通過本次教學(xué)改革項目使學(xué)生能更好掌握和理解網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課中的具體知識，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合。

3 研究方法

首先，在構(gòu)成聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)的因素中，研究利用中間層的軟件作為并行處理控制的主要對象。

其次，因為聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)中，并行處理每個事務(wù)可以有效地縮短運行周期。在批處理流程中，劃分需處理事務(wù)后進行并行處理。

然后，將系統(tǒng)開發(fā)的過程作為重點，測試系統(tǒng)的生產(chǎn)性和可維護性。在并行處理控制過程中，要考慮運行的時序性和本身設(shè)計的復(fù)雜性。

最后，因為提高單處理器性能來驅(qū)動硬件的可能性較小，而擴大聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)的并行處理適用范圍，才能更有效地提高運行性能。

4 研究內(nèi)容

通過在提出方法的聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)中間層嵌入軟件，實現(xiàn)利用并行處理提高計算機處理資源量比率。通過并行處理方法算法不僅能提高系統(tǒng)開發(fā)中的實用性，還能提高可維護性、降低風(fēng)險。隨著近年來處理器的多核化，聯(lián)機事務(wù)處理中間層軟件成為內(nèi)存共享多處理器中高效線程順序控制的研究課題。為了提高核心數(shù)比例，中間層必須通過內(nèi)部處理來實現(xiàn)內(nèi)存上的各種管理目標(biāo)訪問高并行化。由于常規(guī)的順序控制中并行多重性的限制低，因此必須把數(shù)據(jù)處理算法嵌入中間層進行處理。為了提高中間層軟件的生產(chǎn)率和維護性，在產(chǎn)品代碼庫中減少開發(fā)工作來提高并行度，同時抑制產(chǎn)生時序的故障風(fēng)險，本文中討論了中間層基本數(shù)據(jù)處理組件內(nèi)部定位的時序性。

本文研究了在多核計算機上通過核心數(shù)比例來補充基線庫，利用高并列的單項鏈表和哈希表的實現(xiàn)方法，提高內(nèi)存性能和數(shù)據(jù)處理的實用性及安全性的開發(fā)。主要適用于在多核處理器的計算機上運行各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的環(huán)境下，對中間層的內(nèi)部處理。管理進程和線程間分享的內(nèi)存資源，利用模塊組設(shè)定通用數(shù)據(jù)處理組件。運行內(nèi)存處理的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和分布式存儲系統(tǒng)中，應(yīng)用于緩存管理，鎖定管理，會話管理，事務(wù)管理，日志管理等模塊的實現(xiàn)。另外在共享內(nèi)存多處理器比共享存儲層次結(jié)構(gòu)慢的共享磁盤的系統(tǒng)中，多個并行執(zhí)行的事務(wù)之間的順序控制是本研究的主要內(nèi)容。聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)中，緩存外部輔助存儲關(guān)聯(lián)著除了部分的記錄數(shù)據(jù)和維護管理信息外的大部分數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。在磁盤共享群系統(tǒng)中，共享磁盤數(shù)據(jù)時，共享內(nèi)存的多處理器和共享磁盤的集正好相反，共享內(nèi)存的多處理器可以當(dāng)作共享磁盤中的每個節(jié)點計算機來使用，也就是說我們可以構(gòu)建出將共享內(nèi)存的多處理器和共享磁盤的集結(jié)合起來，執(zhí)行大規(guī)模并行處理的聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)。另外，在共享磁盤集中，組成磁盤集的節(jié)點發(fā)生故障時，依靠共享內(nèi)存的多處理器也可以提供高可用性，以便系統(tǒng)可以在其余節(jié)點上繼續(xù)運行。

5 總結(jié)

利用教學(xué)資源的共享性和綜合性，實現(xiàn)資源數(shù)字化的存儲，完成教學(xué)和學(xué)習(xí)資源的共享。多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源系統(tǒng)的基礎(chǔ)，結(jié)合教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用進行數(shù)據(jù)挖掘獲得數(shù)據(jù)，進行聚類分析，將結(jié)果使用在教學(xué)系統(tǒng)中將學(xué)生分類，并針對性指導(dǎo)學(xué)生，再結(jié)合學(xué)生取得的成績結(jié)構(gòu)進行決策樹顯示，有利于教師更好地改進教學(xué)方法。

計算機專業(yè)理論課程，是整體的知識體系課程，在實際運用時，對個人的思維能力要求很高。因此，教師在教學(xué)時應(yīng)該注重，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究、創(chuàng)新思考能力，在幫助學(xué)生們掌握基礎(chǔ)知識架構(gòu)基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)、自主開發(fā)設(shè)計開發(fā)框架。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立起自己的架構(gòu)思路。本論文討論了計算機專業(yè)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)過程中利用聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)，實驗證明了多臺計算機共享處理對象數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的一致性進行并行處理而提出的順序控制處理的方法可以完善。在改進教學(xué)方法的同時讓學(xué)生參與聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)的開發(fā)，更好地彌補了計算機專業(yè)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)實踐操作知識的匱乏。本研究證明了在磁盤共享柵格系統(tǒng)中通過多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存取的順序化提出對應(yīng)兩種情況的解決方法可以有效實現(xiàn)。

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2019年吉林省職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究教研項目（2019ZCY343號）