在開發(fā)擁有多個入出口的高速公路、大中型停車場及城市泊車咪表系統(tǒng)等收費管理軟件中，為防止因服務器故障、臨時維護、網(wǎng)絡中斷或不穩(wěn)定而導致車道或出口車輛長時間的等待，確保收費工作的持續(xù)進行，一般要為每個入出口配置本地應用數(shù)據(jù)庫，各入出口數(shù)據(jù)必須交換共享實時同步。

    數(shù)據(jù)庫同步機制在應用中具有設置簡便，正確配置后系統(tǒng)按用戶設定的規(guī)則自動監(jiān)視運行、交換更新數(shù)據(jù)，不必開發(fā)服務器端及通信軟件，性能穩(wěn)定可靠等特點，大大簡化了應用開發(fā)。在層級模型扁平的應用中優(yōu)勢尤其明顯，對于多層級的應用也可通過增加層級標志等方式把模型邏輯扁平化。

    復制（Replication）簡介

    要實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫同步功能，首先要了解“復制”的概念。“復制”是在數(shù)據(jù)庫之間對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫對象進行復制和分發(fā)并按預設的時間進行數(shù)據(jù)同步以確保其一致性的一組技術。使用復制可以將數(shù)據(jù)分發(fā)到不同位置，通過局域網(wǎng)、使用撥號連接、通過 Internet 分發(fā)給遠程或移動用戶。

    在收費管理軟件中，可以以管理中心數(shù)據(jù)庫為核心，通過數(shù)據(jù)庫復制功能，在各道口收費站計算機中生成管理中心數(shù)據(jù)庫的一個復本，那么無論是管理中心數(shù)據(jù)庫要下傳的插入、刪除或更新數(shù)據(jù)或者是各道口收費站要上傳的插入、刪除或更新的數(shù)據(jù)都不必再人工干預，同步機制將自動監(jiān)視一切數(shù)據(jù)的變動，把當前數(shù)據(jù)庫的變化發(fā)布給其他的數(shù)據(jù)庫，使各數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)始終保持最新狀態(tài)。

    復制的優(yōu)點

    不同的應用程序?qū)Κ毩⑿院蛿?shù)據(jù)一致性有不同的需求。復制在諸如收費管理等分布式數(shù)據(jù)環(huán)境中是一種良好的解決方案：
· 將數(shù)據(jù)復制或分發(fā)至一個或多個站點。
· 依照調(diào)度方式分發(fā)數(shù)據(jù)復本。
· 允許更大的獨立性。用戶可以在網(wǎng)絡連接斷開的情況下繼續(xù)使用本地的數(shù)據(jù)復本，然后在連接恢復時系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)庫所做的更改更新到其它數(shù)據(jù)庫。
· 允許多個用戶和站點進行更改，然后將數(shù)據(jù)修改合并到一起，潛在地識別和解決沖突。
· 生成需要在聯(lián)機或脫機環(huán)境下使用的數(shù)據(jù)應用程序。
· 生成用戶可以瀏覽大量數(shù)據(jù)的 Web 應用程序。
· 提高聚合讀取性能。
· 有助于減少因多個用戶進行數(shù)據(jù)修改和查詢而引起的沖突，因為數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡進行分發(fā)，所以可以根據(jù)不同商業(yè)單位或用戶的需求對數(shù)據(jù)進行分區(qū)。
· 復制可用作自定義備用服務器策略的一部分。復制是備用服務器策略的一種選擇。它包括日志傳送和故障轉(zhuǎn)移群集，它們在服務器失敗的情況下提供數(shù)據(jù)的復本。

    復制的類型

    數(shù)據(jù)庫可用的復制類型一般有三種：快照復制（Snapshot）、事務復制（Transaction）和合并復制（Merge）。
快照復制是完全按照數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫對象原本的狀態(tài)對其進行復制和分發(fā)的過程。快照復制不要求對更改進行連續(xù)的監(jiān)視，主要在數(shù)據(jù)不經(jīng)常更改、一個時期內(nèi)允許有已過時的數(shù)據(jù)復本、站點經(jīng)常脫接，并且可接受高滯后時間時應用；
事務復制是將數(shù)據(jù)的初始快照傳播到訂閱服務器（本地數(shù)據(jù)庫），然后，當發(fā)布服務器(中心數(shù)據(jù)庫)上發(fā)生數(shù)據(jù)修改時，捕獲個別的事務并傳播到訂閱服務器。

    合并復制主要在以下情況下使用：多個訂閱服務器需要在不同時刻更新數(shù)據(jù)并將這些更改傳播到發(fā)布服務器和其它訂閱服務器；訂閱服務器需要接收數(shù)據(jù)、脫機更改數(shù)據(jù)、然后將更改同步到發(fā)布服務器和其它訂閱服務器；站點獨立很重要。合并復制使各站點得以自主工作（聯(lián)機或脫機），并在預設的時間周期將多個站點上的數(shù)據(jù)修改合并為一個統(tǒng)一的結(jié)果。同步機制在發(fā)布服務器和訂閱服務器上跟蹤對已發(fā)布數(shù)據(jù)的更改。數(shù)據(jù)在調(diào)度時間或請求時在服務器之間進行同步。由于在多個服務器上獨立地進行更新(不提交協(xié)議)，發(fā)布服務器或多個訂閱服務器可能更新同一數(shù)據(jù)。于是，合并更新時就可能出現(xiàn)沖突。合并復制包含默認或自定義沖突解決選項，可在配置合并復制功能時加以定義。當沖突發(fā)生時，合并代理程序喚醒調(diào)用沖突解決程序，決定接受和向其它站點傳播哪些數(shù)據(jù)。

    由于在收費管理軟件中，一般要求下傳登錄的月租卡號、變更的月租卡存款金額以及收費費率變更等數(shù)據(jù)；同時要求上傳汽車通行繳費金額等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)要求雙向插入更新與合并，因此在數(shù)據(jù)庫設計開發(fā)時一般選用合并復制功能。

    復制模型

    復制模型主要包含下列對象：發(fā)布服務器、分發(fā)服務器、訂閱服務器、發(fā)布、項目和訂閱。

    發(fā)布服務器（Distribution Server）：發(fā)布服務器是提供數(shù)據(jù)以便復制到其它服務器的服務器。發(fā)布服務器可以具有一個或多個發(fā)布，每個發(fā)布代表一組邏輯相關的數(shù)據(jù)。除了指定其中哪些數(shù)據(jù)需要復制之外，發(fā)布服務器還檢測事務復制期間發(fā)生更改的數(shù)據(jù)并維護有關此站點上所有發(fā)布的信息。

    分發(fā)服務器：分發(fā)服務器是作為分發(fā)數(shù)據(jù)庫宿主并存儲歷史數(shù)據(jù)或事務以及源數(shù)據(jù)的服務器。分發(fā)服務器的角色根據(jù)執(zhí)行的復制類型而不同。遠程分發(fā)服務器是獨立于發(fā)布服務器并配置為復制的分發(fā)服務器的服務器。本地分發(fā)服務器是既配置為復制的發(fā)布服務器又配置為復制的分發(fā)服務器的服務器。

    訂閱服務器(Subscription Server)：訂閱服務器是接收復制數(shù)據(jù)的服務器。訂閱服務器訂閱的是發(fā)布而不是發(fā)布中分離的項目；并且訂閱服務器只訂閱其需要的發(fā)布，而不是發(fā)布服務器上所有可用的發(fā)布。根據(jù)復制的類型和所選擇的復制選項，訂閱服務器還可以將數(shù)據(jù)更改傳播回發(fā)布服務器或?qū)?shù)據(jù)重新發(fā)布到其它訂閱服務器。

    發(fā)布（Distribution）：發(fā)布是一個數(shù)據(jù)庫中的一個或多個項目的集合。這種多個項目的分組使得指定邏輯相關的一組數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫對象一起復制變得更容易。

    項目：項目是指定要復制的數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)分區(qū)或數(shù)據(jù)庫對象。項目根據(jù)應用需要可以是完整的表、某幾列（使用垂直篩選）、某幾行（使用水平篩選）、存儲過程或視圖定義、存儲過程的執(zhí)行、視圖、索引視圖或用戶定義函數(shù)。

    訂閱（Subscription）：訂閱是對數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫對象的復本的請求。訂閱定義將接收的發(fā)布和接收的時間、地點。訂閱的同步或數(shù)據(jù)分發(fā)可以由發(fā)布服務器（在發(fā)布服務器端向訂閱服務器強制訂閱）或訂閱服務器（在訂閱服務器端向發(fā)布服務器請求訂閱）請求。發(fā)布還支持強制訂閱和請求訂閱的混合。

    復制的工作機制

    合并復制是由快照代理程序和合并代理程序?qū)崿F(xiàn)的。快照代理程序準備快照文件，其中包含已發(fā)布表的架構(gòu)和數(shù)據(jù)，然后將這些文件存儲在快照文件夾中，并在發(fā)布數(shù)據(jù)庫中插入同步作業(yè)。快照代理程序還創(chuàng)建復制特定的存儲過程、觸發(fā)器和系統(tǒng)表。

    合并復制代理程序?qū)⒈４嬖诎l(fā)布數(shù)據(jù)庫表中的初始快照作業(yè)應用到訂閱服務器上。該代理程序也合并那些創(chuàng)建初始快照之后在發(fā)布服務器或訂閱服務器上發(fā)生的增量數(shù)據(jù)更改，并根據(jù)配置的規(guī)則或者使用創(chuàng)建的自定義沖突解決程序協(xié)調(diào)沖突。

    在合并復制中分發(fā)服務器的角色非常有限，所以在本地（即在與發(fā)布服務器所在的同一臺服務器上）實現(xiàn)分發(fā)服務器是很常見的。在合并復制過程中根本不使用分發(fā)代理程序，分發(fā)服務器上的分發(fā)數(shù)據(jù)庫存儲有關合并復制的歷史信息和雜項信息。復制的工作機制如圖1所示：

    同步數(shù)據(jù)

    同步處理數(shù)據(jù)是指在初始快照已經(jīng)設置應用于訂閱服務器之后，數(shù)據(jù)在發(fā)布服務器和訂閱服務器之間傳播的過程。當對某個訂閱進行同步處理時，發(fā)生的過程會有所不同，這取決于使用的復制類型以及此訂閱是否標記為重新初始化。對于快照發(fā)布，同步處理數(shù)據(jù)意味著在訂閱服務器