嵌入式實時內(nèi)存數(shù)據(jù)庫研究與實現(xiàn).pdf

1、由于磁盤I/O的不可預(yù)測性，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)成為了嵌入式實時數(shù)據(jù)庫的最佳選擇。因為實時限制的要求和內(nèi)存不同于磁盤的存儲特性，嵌入式實時內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的設(shè)計實現(xiàn)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存在較大差別，很多機制需要進行研究和重新設(shè)計。 目前主流的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫索引結(jié)構(gòu)沒有充分利用cache性能。為此，本文分析了一種數(shù)字樹技術(shù)——Judy。Judy具有訪問高效、樹的高度可預(yù)測、結(jié)點結(jié)構(gòu)可靈活調(diào)整、內(nèi)存訪問次數(shù)少等優(yōu)點。但是Judy的范圍查詢比較差，因為每次

2、訪問一個葉結(jié)點之后都要先回溯至上層結(jié)點，再向下找到下一個葉結(jié)點的入口地址，這樣會導致大量cache塊的填充，時間開銷很大。 為了改進Judy的范圍查詢能力，本文提出了一種新的索引結(jié)構(gòu)——J＃樹。與Judy相比，J＃樹通過在葉結(jié)點中增加一個前驅(qū)指針和一個后繼指針，分別指向該結(jié)點的前驅(qū)結(jié)點和后繼結(jié)點。范圍查詢時，通過前驅(qū)或后繼指針可以快速定位下一個要查詢的結(jié)點，免去了層層回溯的過程，從而有效減少了cache塊的填充次數(shù)。 由

3、于J＃樹具有優(yōu)良的時空性能，本文設(shè)計了一個基于J＃樹的嵌入式實時內(nèi)存數(shù)據(jù)庫——DBSq1。DBSq1采用了模塊化的設(shè)計思想，用戶可以根據(jù)需要對其剪裁。DBSq1還提供了兩種接口：常用的SQL語句接口和自帶的API函數(shù)接口。DBSq1可以作為一個函數(shù)庫鏈接到到應(yīng)用程序中，以減少進程間的通信開銷。 DBSq1將J＃樹作為內(nèi)存數(shù)據(jù)的組織方式和索引機制。DBSq1的其它機制都是以J＃樹為基礎(chǔ)設(shè)計的。由于J＃樹根據(jù)結(jié)點中關(guān)鍵字數(shù)目而選擇不