[发明专利]一种基于键值结构的空间数据双缓存方法及机制

权利要求书

1.一种基于键值结构的空间数据双缓存机制，用于网络GIS客户端上空间数据的缓存，其特征在于，包括：

提供第一级缓存的空间数据内存缓存和提供第二级缓存的空间数据文件缓存，空间数据内存缓存采用缓存回写机制以异步方式将其中的空间数据传输给空间数据文件缓存，且空间数据内存缓存和空间数据文件缓存内的相同空间数据基于数据键值进行关联。

2.如权利要求1所述的基于键值结构的空间数据双缓存机制，其特征在于：

所述的空间数据内存缓存和空间数据文件缓存的基本构成单元为缓存块和缓存块索引；缓存块是基于键值结构的空间数据，缓存块索引是基于键值结构的缓存块描述信息，缓存块及其对应的缓存块索引基于键值关联。

3.如权利要求2所述的基于键值结构的空间数据双缓存机制，其特征在于：

所述的空间数据文件缓存包括数据文件和索引文件两个存储区域，数据文件用来存储空间数据缓存块，索引文件用来存储缓存块对应的缓存块索引。

4.一种基于键值结构的空间数据双缓存方法，用于网络GIS客户端上空间数据的缓存，其特征在于，当空间数据需要缓存时，包括步骤：

初始化时指定空间数据内存缓存的容量阈值，但不分配容量；

空间数据内存缓存管理模块基于键值结构使用唯一键值标记离散的空间数据，形成基于键值结构的缓存块； 

空间数据内存缓存管理模块根据缓存块的描述信息构建缓存块对应的缓存块索引；

空间数据内存缓存管理模块采用缓存回写机制将空间数据内存缓存中的缓存块及其对应的缓存块索引写入空间数据文件缓存；

空间数据内存缓存管理模块以B+树结构组织空间数据内存缓存内的所有缓存块索引。

5.如权利要求4所述的基于键值结构的空间数据双缓存方法，其特征在于：

所述的空间数据内存缓存管理模块采用缓存回写机制将空间数据写入空间数据文件缓存，进一步包括步骤：

预设容量阈值和定时保存时间；

定时保存时间到达时，空间数据内存缓存管理模块将空间数据内存缓存内未写入空间数据文件缓存的缓存块及其对应的缓存块索引全部传输至空间数据文件缓存，但空间数据内存缓存内的缓存块和缓存块索引不被移除；

空间数据内存缓存容量达到容量阈值时，内存缓存管理模块使用先进先出法对空间数据内存缓存进行缓存置换。

6.如权利要求4所述的基于键值结构的空间数据双缓存方法，其特征在于：

在所述的空间数据内存缓存中的缓存块及其对应的缓存块索引写入空间数据文件缓存之前，采用空闲空间管理模块为待写入的缓存块分配存储空间。

7.如权利要求6所述的基于键值结构的空间数据双缓存方法，其特征在于：

所述的空闲空间管理模块按空间地址使用B+树组织空间数据文件缓存的空闲空间，空闲空间管理模块为待写入的缓存块分配存储空间进一步包括： 

空间数据文件缓存的每个空闲空间由空间地址和空间大小构成，空闲空间管理模块将与缓存块大小最合适的空闲空间分配给缓存块；若存在多个大小最合适的空闲空间，则将空间地址最小的空闲空间分配给缓存块；若空闲空间大小均不大于缓存块，则移除已存储的缓存块以获得足够存储缓存块的空闲空间，并将缓存块写入此空闲空间。

8.一种基于键值结构的空间数据双缓存方法，用于网络GIS客户端上空间数据的读取，其特征在于，当读取缓存的空间数据时，包括步骤：

空间数据内存缓存管理模块以B+树方式对空间数据内存缓存内的所有缓存块索引进行组织；

空间数据内存缓存管理模块接受读数据请求；

空间数据内存缓存管理模块依据请求数据的键值在空间数据内存缓存内进行匹配查找，若存在匹配的缓存块，则直接返回匹配的缓存块；若不存在匹配的缓存块，则将读数据请求发送给空间数据文件缓存；

依据请求数据的键值在空间数据文件缓存的缓存块索引中进行匹配查找，若存在匹配的缓存块，则依据缓存块索引所记录的缓存块存储地址和数据大小，直接在空间数据文件缓存的数据文件中直接读取，并返回读取的缓存块；如果不存在匹配的缓存块，则提示不存在所需数据。