gestão de dados partilhados em ambientes de computação móvel
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116 CAPÍTULO 8. RESERVAS de um lugar num comboio. Esta reserva é semelhante a um trinco de escrita (write lock) de pequena granularidade e influencia as instruções SQL select e update. Uma reserva slot fornece o direito exclusivo de inserir, remover ou modificar registos com valores pré-determinados para algumas colunas. Por exemplo, um utilizador pode reservar o direito de alterar uma agenda durante um dado período de tempo. Esta reserva é semelhante a um trinco de predicado (predicate lock) [60], incluindo registos existentes e não existentes. Esta reserva influencia as instruções SQL select, insert, delete e update. Este tipo de reservas permite, não só, garantir a possibilidade de executar alterações, mas também, garantir que o estado da base de dados no servidor será idêntico ao observado no cliente. Assim, pode ser visto como um mecanismo que permite mover a cópia principal de um subconjunto dos dados para um computador móvel. O uso deste tipo de reservas deve ser efectuado cuidadosamente, porque elas impedem outros uti- lizadores de modificar os dados reservados. No entanto, se a granularidade das reservas obtidas pelos utilizadores for adequada, estas reservas fornecem um mecanismo eficaz que contribui para o funciona- mento correcto do sistema garantindo o resultado das transacções independentemente. 8.1.2 Reserva value-lock Uma reserva value-lock garante que o valor de um subconjunto de colunas de um registo não será mo- dificado concorrentemente. Por exemplo, pode garantir-se que o identificador de um produto não é modificado. Esta reserva é semelhante a um trinco de leitura (read lock) de pequena granularidade e influencia a instrução SQL select. Este tipo de reservas apenas permite garantir que o estado da base de dados no servidor será idêntico ao observado no cliente. 8.1.3 Reservas value-use Uma reserva value-use permite a uma transacção móvel usar um dado valor para um dado elemento de dados, independentemente do seu valor actual. A necessidade deste tipo de garantias é comum na vida real — por exemplo, um vendedor ambulante pode garantir o preço de uma encomenda (igual ao preço que ele conhece) independentemente de qualquer actualização que tenha sido efectuada concorrente- mente. Uma transacção que use esta reserva observa o valor reservado no cliente e no servidor (as instruções de leitura devolvem o valor reservado em vez do valor actual da base de dados).
8.1. TIPOS DE RESERVAS 117 8.1.4 Reservas escrow Uma reserva escrow fornece o direito exclusivo de usar uma parte de um recurso divisível representado por um elemento de dados numérico. Por exemplo, a existência de um produto (stock) pode ser dividido entre vários vendedores móveis. Esta reserva é baseada no modelo de divisão (escrow) [111]. O modelo de divisão é aplicado a elementos de dados numéricos que representam recursos idênticos 2 e divisíveis — por exemplo, o número de CDs existentes num armazém, x. Para estes dados é comum que as seguintes propriedades sejam válidas. Primeiro, eles são actualizados através da adição e subtracção de constantes — por exemplo, quando k CDs são vendidos, faz-se x ← x − k. Segundo, é necessário manter restrições quanto aos valores que esses dados podem tomar — por exemplo, a existência mínima de CDs é min, ou seja x ≥ min. Para estes elementos de dados (chamados elementos de dados fungíveis) é possível dividir os recursos disponíveis por várias réplicas — por exemplo, pode dividir-se x em n partes xi,1 ≤ i ≤ n, tal que x = ∑xi. Cada réplica tem associada uma restrição local que garante a validade da restrição global, xi ≥ mini : min = ∑mini. Cada réplica pode garantir independentemente o resultado das transacções que respeitam as restrições locais, i.e., é possível garantir o resultado de transacções que subtraiam até xi − mini (valor agregado relativo a todas as transacções garantidas na réplica i) a xi. Exemplo: Seja dez o valor actual da existência de CDs (x = 10) e dois o seu valor mínimo (x ≥ 2). Usando o modelo de divisão (escrow) é possível dividir a existência actual por duas réplicas — por exemplo, a primeira réplica pode ficar com seis CDs (x1 = 6) e a segunda réplica com quatro CDs (x2 = 4). A restrição global deve também ser dividida entre as duas réplicas — por exemplo, a existência mínima em cada réplica pode ser igual a um (x1 ≥ 1 ∧ x2 ≥ 1). A primeira (respectivamente segunda) réplica pode garantir transacções que subtraiam até cinco (respectivamente três) CDs à existência de CDs (x1 − min1 = 6 − 1 = 5 e x2 − min2 = 4 − 1 = 3). Discute-se agora a implementação do modelo de divisão no sistema Mobisnap. Para reconhecer os aspectos envolvidos, considere-se a transacção móvel apresentada na figura 8.1, na qual se insere uma nova encomenda submetida por um vendedor móvel. Nesta transacção é possível usar as técnicas de divisão para garantir a disponibilidade da existência do produto. A transacção executa os seguintes passos para actualizar a existência do produto: (1) o valor actual é lido e a validade da operação verificada (linhas 3-4); (2) o valor do elemento de dados que representa a existência é actualizado para reflectir a operação executada (linha 5). Estes passos representam um padrão na actualização de elementos de dados divisíveis. O primeiro aspecto a considerar consiste na garantia da validade da operação (passo 1). Para tal, é 2 Na secção 8.5 mostra-se como é possível solucionar problemas com recursos não idênticos usando o sistema de reservas — por exemplo, a marcação de lugares num comboio.
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116 CAPÍTULO 8. RESERVAS<br />
<strong>de</strong> um lugar num comboio. Esta reserva é s<strong>em</strong>elhante a um trinco <strong>de</strong> escrita (write lock) <strong>de</strong> pequena<br />
granularida<strong>de</strong> e influencia as instruções SQL select e update.<br />
Uma reserva slot fornece o direito exclusivo <strong>de</strong> inserir, r<strong>em</strong>over ou modificar registos com valores<br />
pré-<strong>de</strong>terminados para algumas colunas. Por ex<strong>em</strong>plo, um utilizador po<strong>de</strong> reservar o direito <strong>de</strong> alterar<br />
uma agenda durante um dado período <strong>de</strong> t<strong>em</strong>po. Esta reserva é s<strong>em</strong>elhante a um trinco <strong>de</strong> predicado<br />
(predicate lock) [60], incluindo registos existentes e não existentes. Esta reserva influencia as instruções<br />
SQL select, insert, <strong>de</strong>lete e update.<br />
Este tipo <strong>de</strong> reservas permite, não só, garantir a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> executar alterações, mas também,<br />
garantir que o estado da base <strong>de</strong> <strong>dados</strong> no servidor será idêntico ao observado no cliente. Assim, po<strong>de</strong><br />
ser visto como um mecanismo que permite mover a cópia principal <strong>de</strong> um subconjunto dos <strong>dados</strong> para<br />
um computador <strong>móvel</strong>.<br />
O uso <strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong> reservas <strong>de</strong>ve ser efectuado cui<strong>dados</strong>amente, porque elas impe<strong>de</strong>m outros uti-<br />
lizadores <strong>de</strong> modificar os <strong>dados</strong> reservados. No entanto, se a granularida<strong>de</strong> das reservas obtidas pelos<br />
utilizadores for a<strong>de</strong>quada, estas reservas fornec<strong>em</strong> um mecanismo eficaz que contribui para o funciona-<br />
mento correcto do sist<strong>em</strong>a garantindo o resultado das transacções in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt<strong>em</strong>ente.<br />
8.1.2 Reserva value-lock<br />
Uma reserva value-lock garante que o valor <strong>de</strong> um subconjunto <strong>de</strong> colunas <strong>de</strong> um registo não será mo-<br />
dificado concorrent<strong>em</strong>ente. Por ex<strong>em</strong>plo, po<strong>de</strong> garantir-se que o i<strong>de</strong>ntificador <strong>de</strong> um produto não é<br />
modificado. Esta reserva é s<strong>em</strong>elhante a um trinco <strong>de</strong> leitura (read lock) <strong>de</strong> pequena granularida<strong>de</strong> e<br />
influencia a instrução SQL select.<br />
Este tipo <strong>de</strong> reservas apenas permite garantir que o estado da base <strong>de</strong> <strong>dados</strong> no servidor será idêntico<br />
ao observado no cliente.<br />
8.1.3 Reservas value-use<br />
Uma reserva value-use permite a uma transacção <strong>móvel</strong> usar um dado valor para um dado el<strong>em</strong>ento <strong>de</strong><br />
<strong>dados</strong>, in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt<strong>em</strong>ente do seu valor actual. A necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong> garantias é comum na vida<br />
real — por ex<strong>em</strong>plo, um ven<strong>de</strong>dor ambulante po<strong>de</strong> garantir o preço <strong>de</strong> uma encomenda (igual ao preço<br />
que ele conhece) in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt<strong>em</strong>ente <strong>de</strong> qualquer actualização que tenha sido efectuada concorrente-<br />
mente.<br />
Uma transacção que use esta reserva observa o valor reservado no cliente e no servidor (as instruções<br />
<strong>de</strong> leitura <strong>de</strong>volv<strong>em</strong> o valor reservado <strong>em</strong> vez do valor actual da base <strong>de</strong> <strong>dados</strong>).
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