[發明專利]基于周期對數的二維時序數據存儲和查詢方法

有效

• 申請號: 201310423324.1
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103488727A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 裴正;倪丹;何戀;張雪潔;周文歡
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種基于周期對數的二維時序數據存儲和查詢方法，其特征在于，包括如下步驟：

設計數據存儲結構；

設計索引；

對抽象數據結構描述；

實現二維數據的批量存儲；

實現二維數據的批量查詢；

實現二維數據的斷面存儲；

實現二維數據的斷面查詢；

其中，數據存儲結構的設計為，

(1)采用多級目錄結構：最底層為一個用于存儲數據的數據塊，多個數據塊構成一個節點，多個節點串成一條鏈；

(2)每條鏈有個唯一參數t，只存儲周期在[2^t，2^t+1)上的數據；

在參數為t的鏈上的節點有個唯一的參數i，只存儲周期在[(i-1)*I*2^t+1,i*I*2^t+1)上的數據，其中I為常數。

2.如權利要求1所述的基于周期對數的二維時序數據存儲和查詢方法，其特征在于，設計索引具體為：

用Table代表整個數據表，Chain代表數據鏈，一個數據表Table是由若干個數據鏈組成的；數據鏈Chain包含兩個參數：Node和t，Node代表數據塊節點，一個數據鏈是由若干個數據塊節點Node組成的；t代表時間參數，在存儲結構的設計中已經提到過，數據塊節點的存儲對設備的周期有一定的限制，只存儲時間周期在[2^t，2^t+1)內的設備；數據塊節點Node包含四個參數：Block、i、t和last，Block代表一個數據塊，一個數據塊節點是由若干個數據塊Block組成的；參數i用于和參數t共同決定數據塊存儲數據的起始時間和終止時間，第i個節點存儲設備的時間范圍為[(i-1)*I*2^t+1,i*I*2^t+1)；t和數據塊節點中的t含義是相同的；last代表當前活躍的塊，在寫入數據操作中把新添加的數據存放在活躍塊里；數據塊Block包含三個參數：Item、cur和filename，Item代表數據塊中存儲的設備信息，一個數據塊中存儲著多個設備，所以數據塊Block是由若干個Item組成的；cur代表當前數據大小；filename代表所要查詢的設備存儲的文件名；Item包含三個參數：offset、size和s，offset代表數據的地址偏移量；size代表本塊中存儲設備個數最大值；s代表本數據塊中存儲設備的開始時間。

3.如權利要求2所述的基于周期對數的二維時序數據存儲和查詢方法，其特征在于：實現二維數據的批量存儲

將設備周期以2為底取對數向下取整計算其t值，即根據t值找到相對應的鏈（Chain），若找不到則新創建一個；根據起始時間找到對應的節點（Node），若沒有則再創建一新節點，新節點包括一個塊（Block），一個塊包括一個項（Item），第一個項保證其大小為I；找到對應節點后，根據設備ID找到對應塊，若沒有則在當前活躍的塊里插入一項，并將此設備ID映射到當前活躍塊，若當前活躍塊已滿，新建一個塊作為當前活躍塊；找到對應塊后，若有此項，則在此項里進行插入，否則新建一個項進行插入。

4.如權利要求3所述的基于周期對數的二維時序數據存儲和查詢方法，其特征在于，實現二維數據的批量查詢具體為：

根據抽象數據類型，對批量查詢算法進行如下設計：首先根據設備id找到設備周期，然后對周期以2為底取對數得到t，根據t找到其所對應的鏈，然后根據鏈的開始時間找到鏈上所對應的節點，如果找到的節點的結束時間小于結束時間，就根據設備id找到節點里面的數據塊，從數據塊里得到數據信息，從文件中讀取數據，指針指向下一節點，再根據鏈的開始時間找到對應節點，循環執行直到找出一段時間內的所有數據。

5.如權利要求4所述的基于周期對數的二維時序數據存儲和查詢方法，其特征在于，實現二維數據的斷面查詢具體為：

首先對存儲信息進行預處理，建立數據塊指針和設備號的映射關系，在建立映射關系的過程中，設備號要在斷面查詢設備號的范圍內；然后在建立的映射關系中，逐個掃描數據塊指針，讀取對應的設備信息并存儲。