[發(fā)明專(zhuān)利]基于鏈表的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)頁(yè)式存儲(chǔ)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110445101.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102411632A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛忠斌;王珊;馮玉;覃雄派;周烜;楊經(jīng)正;耿怡娜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京人大金倉(cāng)信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 北京汲智翼成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;郭亞芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，尤其涉及一種基于鏈表的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)頁(yè)式存儲(chǔ)方法，屬于數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)把所有數(shù)據(jù)都放在磁盤(pán)上進(jìn)行管理，稱(chēng)為磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)(DRDB：Disk-Resident?Database)。近年來(lái)，內(nèi)存容量不斷提高，價(jià)格不斷下跌，操作系統(tǒng)可以支持的地址空間不斷加大(計(jì)算機(jī)進(jìn)入了64位時(shí)代)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)能力要求日益提高，充分利用內(nèi)存技術(shù)提升數(shù)據(jù)庫(kù)性能成為一個(gè)熱點(diǎn)。

在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中，目前主要有兩種方法來(lái)使用大量的內(nèi)存。一種是在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，增大緩沖池，將一個(gè)事務(wù)所涉及的數(shù)據(jù)都放在緩沖池中，組織成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行查詢(xún)和更新處理，也就是常說(shuō)的共享內(nèi)存技術(shù)，這種方法優(yōu)化的主要目標(biāo)是最小化磁盤(pán)訪(fǎng)問(wèn)。另一種就是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)(MMDB：Main?Memory?Database，也叫主存數(shù)據(jù)庫(kù))技術(shù)，重新設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)查詢(xún)處理、并發(fā)控制與恢復(fù)的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以更有效地使用CPU周期和內(nèi)存，這種技術(shù)近乎把整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)放進(jìn)內(nèi)存中，因而會(huì)產(chǎn)生一些根本性的變化。

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織和管理一個(gè)MMDB的邏輯整體主要由兩個(gè)部分構(gòu)成，即內(nèi)存版本與外存版本。主存儲(chǔ)器是易失內(nèi)存，它存放MMDB的“工作版本”。它在邏輯上被劃分為若干分區(qū)，一個(gè)分區(qū)用來(lái)存放一個(gè)關(guān)系的數(shù)據(jù)。每個(gè)分區(qū)又物理地由若干相互鏈接的塊組成。一塊是一個(gè)固定長(zhǎng)度的連續(xù)區(qū)域，它是內(nèi)外存I/O的單位，也是內(nèi)存分配、回收以及對(duì)MMDB進(jìn)行恢復(fù)的單位。索引與數(shù)據(jù)記錄分離存放。NV-RAM(NO?Vola?tile?RAM)廣泛用于嵌入式系統(tǒng)，并可與Flash-RAM配合使用，充當(dāng)Flash-RAM寫(xiě)緩沖區(qū)。主存數(shù)據(jù)與NV-RAM數(shù)據(jù)一起統(tǒng)稱(chēng)為MMDB的“內(nèi)存版本”。磁盤(pán)存儲(chǔ)器用來(lái)存放未在內(nèi)存的那一部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，同時(shí)也用作數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的備份，稱(chēng)之為“外存版本”。為便于實(shí)現(xiàn)內(nèi)外存間的數(shù)據(jù)交換，將磁盤(pán)數(shù)據(jù)在邏輯上劃分為與內(nèi)存塊同樣長(zhǎng)度的定長(zhǎng)塊，建立相同類(lèi)型的索引。

針對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的上述特點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)，使其布局緊湊合理，使其適應(yīng)內(nèi)存運(yùn)行特點(diǎn)，便于進(jìn)一步功能擴(kuò)展并提高處理速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)提供一種便于擴(kuò)展并且處理快速的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于鏈表的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)頁(yè)式存儲(chǔ)方法，其特征在于：內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)分為用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行所需信息的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及用于存儲(chǔ)用戶(hù)創(chuàng)建表的用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息存儲(chǔ)在由基本邏輯塊和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中頁(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的鏈表結(jié)構(gòu)中；所述用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的元組存放在由邏輯塊和用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的頁(yè)構(gòu)成的鏈表結(jié)構(gòu)中，所述邏輯塊，作為節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)在所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的鏈表的頁(yè)中。

因?yàn)楸景l(fā)明重新設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)，使其布局緊湊合理，使其適應(yīng)內(nèi)存運(yùn)行特點(diǎn)，便于進(jìn)一步功能擴(kuò)展。因?yàn)楸景l(fā)明數(shù)據(jù)依據(jù)鏈表結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)時(shí)，統(tǒng)一按照定長(zhǎng)數(shù)據(jù)處理，運(yùn)行時(shí)只需要通過(guò)指針進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，大大縮減了響應(yīng)時(shí)間，提高處理速度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成示意圖；

圖2是本發(fā)明的用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成示意圖；

圖3是邏輯塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是頁(yè)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是邏輯塊-頁(yè)鏈表結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行重構(gòu)，使其分為兩塊：系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)字典等信息存儲(chǔ)在由邏輯塊和頁(yè)構(gòu)成的鏈表中。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行時(shí)的鎖、事務(wù)、日志、用戶(hù)信息、用戶(hù)創(chuàng)建表的信息、用戶(hù)創(chuàng)建表的屬性信息、表的索引信息等都有相應(yīng)的基本邏輯塊與其對(duì)應(yīng)。這種設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)清晰，緊湊，便于進(jìn)一步功能擴(kuò)展。在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，把元組作為定長(zhǎng)進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)于變長(zhǎng)數(shù)據(jù)單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)鏈表進(jìn)行存儲(chǔ)。對(duì)于大數(shù)據(jù)，把幾個(gè)物理相鄰的頁(yè)合并，進(jìn)行存儲(chǔ)。對(duì)于索引，只存儲(chǔ)指向元組的指針，這樣減少了索引的大小，提高查詢(xún)效率。