25、时态仅日志对象数据库系统中的对象与日志管理

时态仅日志对象数据库系统中的对象与日志管理

1. 引言

如今，数据库系统的许多新兴应用领域对系统特性和性能提出了挑战，现有系统难以满足需求。这些应用领域普遍需要管理复杂对象、支持时态对象以及查询对象变化（例如特定时间 T 之后的更新）。像 XML/Web 数据库、地理信息系统和医疗领域的图像存档与通信系统（PACS）等，都是这类应用的典型代表。

仅日志对象数据库系统为满足这些需求提供了一个有趣的解决方案。该系统以连续、非覆盖的方式将日志以大块形式写入磁盘，一次写入操作可包含多个事务的多个对象和索引项。这种方式虽然可能牺牲一定的读取性能，但能显著提升写入性能。与之对比，当前大多数对象数据库系统（ODBs）采用原地更新数据的方式，为支持恢复和提高性能，会使用预写日志，但这往往导致大量小对象的写入，形成写入瓶颈，而仅日志方法可避免这一问题。

仅日志方法具有诸多吸引人的特性，如快速恢复，以及相比传统系统能更好地利用 RAID 技术。此外，使用仅日志方法时，保留对象的先前版本几乎无需额外成本，这对于事务时间对象数据库系统（TODB）尤为重要。在 TODB 中，对象更新不会使先前版本不可访问，每个对象版本都关联着系统维护的时间戳（创建该版本的事务的提交时间）。而在传统的原地更新系统中，保留对象的旧版本通常需要在更新前将先前版本复制到新位置，这会使写入成本翻倍。

以往的仅日志对象数据库系统基于页面服务器，但这种方式并非理想之选。按页面粒度操作会带来传统页面服务器的诸多弊端，例如聚类效果不佳时，即使只有页面的一小部分被更新，也需写回整个页面，同时主内存缓冲区的利用率也会降低。而且，基于页面的仅日志 ODB 会使事务管理变得困难，为避免页面级锁定，要么需要单独的日志，要么采用临