Fine Granular Locking in XML Databases

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2013
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Bachelorarbeit
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Zusammenfassung

XML databases gained highly in popularity over the last years, and queries performed got far more complex. Whereas mainly used for single threaded, often single user applications, usage for real-time, multi-user and parallel client-server environments increases. Along with that, demand for higher concurrency gets louder.



This bachelor thesis analyses requirements on and searches for suitable concurrency control algorithms suitable for the sequential XML encoding based on the pre/post plane widely used in native XML databases. For comparing different concepts, two of them have been implemented for BaseX - one of those native database systems:



- Conservative and strict two phase locking which was recognized as requirement to support all possible use cases, and
- optimistic concurrency control as a very different approach on achieving higher parallelism.



A short glimpse on other native XML database systems completes the evaluation of concurrency strategies.



While tree locking protocols have been dismissed, possible ways to further enhance concurrency control in BaseX are illustrated and considered.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

Über die letzten Jahre hinweg gewannen XML-Datenbanken stark an Bedeutung und die Anfragen auf immer größer werdende Dokumente wurden komplexer. Während früher vor allem in Single-Threaded- und Einzelbenutzerbetrieb genutzt wurden, verschiebt sich der Focus immer weiter zu Echtzeit-, Mehrbenutzer- und parallelen Client-Server-Systemen, mit welchen ein lauter werdender Ruf nach mehr Parallelität einhergeht.



Diese Bachelorarbeit erhebt Anforderungen an Sperrprotokolle und untersucht, welche Algorithmen für das verbreitete, auf der "pre/post-Plane" aufbauende sequenzielle XML-Encoding-Schema geeignet sind. Um verschiedene Konzepte zu vergleichen, wurden zwei von ihnen für BaseX, eines dieser Datenbanksysteme, implementiert:



- Das konservative, strikte Zwei-Phasen-Sperrprotokoll, welches als Voraussetzung erkennt wurde, um alle möglichen Anwendungsfälle abdecken zu können; sowie
- sogenanntes "Optimistic Concurrency Control" als einen deutlich anderen Ansatz um höhere Parallelität zu erreichen.



Ein kurzer Blick auf andere native XML-Datenbanksysteme schließt die Bewertung von Sperrprotokollen ab.



Während Baum-basierende Algorithmen als ungeeignet verworfen wurden, wird die Arbeit mit Überlegungen zu weiteren Verbesserungsmöglichkeiten abgeschlossen.

Fachgebiet (DDC)
004 Informatik
Schlagwörter
Locking, Database
Konferenz
Rezension
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Zitieren
ISO 690ERAT, Jens, 2013. Fine Granular Locking in XML Databases [Bachelor thesis]
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