[发明专利]基于链表的内存数据库页式存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据库数据存储方法，尤其涉及一种基于链表的内存数据库页式存储方法，属于数据库存储技术领域。

背景技术

传统的数据库管理系统把所有数据都放在磁盘上进行管理，称为磁盘数据库(DRDB：Disk-Resident Database)。近年来，内存容量不断提高，价格不断下跌，操作系统可以支持的地址空间不断加大(计算机进入了64位时代)，同时对数据库系统实时响应能力要求日益提高，充分利用内存技术提升数据库性能成为一个热点。

在数据库技术中，目前主要有两种方法来使用大量的内存。一种是在传统的数据库中，增大缓冲池，将一个事务所涉及的数据都放在缓冲池中，组织成相应的数据结构来进行查询和更新处理，也就是常说的共享内存技术，这种方法优化的主要目标是最小化磁盘访问。另一种就是内存数据库(MMDB：Main Memory Database，也叫主存数据库)技术，重新设计一种数据库管理系统，对查询处理、并发控制与恢复的算法和数据结构进行重新设计，以更有效地使用CPU周期和内存，这种技术近乎把整个数据库放进内存中，因而会产生一些根本性的变化。

内存数据库数据存储的组织和管理一个MMDB的逻辑整体主要由两个部分构成，即内存版本与外存版本。主存储器是易失内存，它存放MMDB的“工作版本”。它在逻辑上被划分为若干分区，一个分区用来存放一个关系的数据。每个分区又物理地由若干相互链接的块组成。一块是一个固定长度的连续区域，它是内外存I/O的单位，也是内存分配、回收以及对MMDB进行恢复的单位。索引与数据记录分离存放。NV-RAM(NO Vola tile RAM)广泛用于嵌入式系统，并可与Flash-RAM配合使用，充当Flash-RAM写缓冲区。主存数据与NV-RAM数据一起统称为MMDB的“内存版本”。磁盘存储器用来存放未在内存的那一部分数据库数据，同时也用作数据库恢复的备份，称之为“外存版本”。为便于实现内外存间的数据交换，将磁盘数据在逻辑上划分为与内存块同样长度的定长块，建立相同类型的索引。

针对内存数据库的上述特点，重新设计数据库的体系结构，使其布局紧凑合理，使其适应内存运行特点，便于进一步功能扩展并提高处理速度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对内存数据库提供一种便于扩展并且处理快速的数据存储方法。

为实现上述目的，本发明提供一种基于链表的内存数据库页式存储方法，其特征在于：内存数据库分为用于存储数据库运行所需信息的系统数据库，以及用于存储用户创建表的用户数据库，其中，所述系统数据库中的信息存储在由基本逻辑块和系统数据库中页结构构成的链表结构中；所述用户数据库中的元组存放在由逻辑块和用户数据库中的页构成的链表结构中，所述逻辑块，作为节点存储在所述系统数据库中相应的链表的页中。

因为本发明重新设计了数据库的体系结构，使其布局紧凑合理，使其适应内存运行特点，便于进一步功能扩展。因为本发明数据依据链表结构进行存储，存储时，统一按照定长数据处理，运行时只需要通过指针进行访问，大大缩减了响应时间，提高处理速度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的系统数据库构成示意图；

图2是本发明的用户数据库构成示意图；

图3是逻辑块结构示意图；

图4是页结构示意图；

图5是逻辑块-页链表结构示意图。

具体实施方式

本发明对内存数据库进行重构，使其分为两块：系统数据库和用户数据库。把数据库中的数据字典等信息存储在由逻辑块和页构成的链表中。对于数据库运行时的锁、事务、日志、用户信息、用户创建表的信息、用户创建表的属性信息、表的索引信息等都有相应的基本逻辑块与其对应。这种设计，结构清晰，紧凑，便于进一步功能扩展。在存储数据时，把元组作为定长进行存储，对于变长数据单独创建一个链表进行存储。对于大数据，把几个物理相邻的页合并，进行存储。对于索引，只存储指向元组的指针，这样减少了索引的大小，提高查询效率。