[发明专利]应用开发阶段预测高速缓存对查询经过响应时间的影响的系统和方法

权利要求书

1.一种在应用开发阶段期间预测高速缓冲存储器对查询经过响应时间的影响的系统，所述系统包括：

处理器；以及

耦接到所述处理器的存储器，其中，所述处理器能够执行存储在所述存储器中的多个模块，并且其中所述多个模块包括：

分类模块，其被配置为对执行于数据库上的查询分类以得到查询类型，其中，基于所述查询的数据库访问模式以及与所述查询相关联的一个或多个键之间的关系将查询分类，其中，所述键是指所述查询中所参考的一个或多个列，其中所述查询的高速缓冲存储器访问的行为取决于数据分布模式和数据访问模式，其确定用于访问数据并且使所述数据库中的相关数据具有资格的键值的顺序，并且其中，根据所述数据库中存在的表中的数据访问模式和数据分布模式，从操作系统(OS)高速缓冲存储器或从数据库(DB)高速缓冲存储器中提供重复数据访问，其中所述数据访问模式遵照均匀随机(UR)分布模式和时隙均匀随机(SUR)分布模式，其中在UR访问模式中，具有相同索引的键值的表的所有行被随机地存储在所述表的所有数据块中，其中在SUR访问模式中，键值的数据分布模式顺序地将所述表分成与具有使所述键值具有资格的行的块的数量一样多的时隙，使得每个时隙具有至少一个用于键值的行；

确定模块，其被配置为：

收集关于所述查询类型的一个或多个数据库统计资料，

其中，所述数据库统计资料是指所述数据库中的数据分布模式以及所述数据库中所述查询的数据访问模式；并且

通过使用所述数据库统计资料确定一个或多个高速缓冲存储器缺失因子，其中，所述一个或多个高速缓冲存储器缺失因子包括数据库高速缓冲存储器缺失因子和操作系统(OS)高速缓冲存储器缺失因子，其中，所述一个或多个高速缓冲存储器缺失因子预测在数据库高速缓冲存储器中没有找到的由所述查询进行的所述高速缓冲存储器的访问数目，并且其中，通过黑盒方式确定所述一个或多个高速缓冲存储器缺失因子，并且其中，所述确定模块还被配置为：

对于均匀随机(UR)访问模式确定所述数据库高速缓冲存储器缺失因子，以及对于时隙均匀随机(SUR)访问模式确定所述数据库高速缓冲存储器缺失因子；并且

对于均匀随机(UR)访问模式确定所述操作系统(OS)高速缓冲存储器缺失因子，以及对于时隙均匀随机(SUR)模式确定所述操作系统(OS)高速缓冲存储器缺失因子；

计算模块，其被配置为对于所述一个或多个高速缓冲存储器缺失因子，计算与数据库中的查询处理的相关联的一个或多个时间分量，其中，所述一个或多个时间分量包括与查询的处理相关联的中央处理器(CPU)时间和输入输出(IO)时间，其中，

CPU时间包括用户时间和系统时间；

预测模块，其被配置为通过对于不同大小的数据库使用一个或多个时间相关值来预测所述查询经过响应时间，其中，针对数据库的大小大于数据库高速缓冲存储器，预测所述数据库高速缓冲存储器缺失因子以计算所述用户时间和所述系统时间，以及针对数据库的大小大于OS高速缓冲存储器，预测所述OS高速缓冲存储器缺失因子以计算所述系统时间和所述IO时间。

2.如权利要求1所述的系统，其中，基于小型数据库执行所述查询，并且其中，所述查询包括非唯一索引扫描查询，其中，所述非唯一索引扫描查询为对于出现在数据库中的键值的数据块具有重复访问的查询，并且其中，通过非唯一索引扫描查询访问的数据察觉所述表中的行的不同布局。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述数据分布是指数据库中的表格行的物理布局，并且所述数据访问模式确定由所述查询用于访问所述数据库中的数据的键值的顺序。

4.如权利要求1所述的系统，其中，针对UR访问模式，所述表中的每行具有外部键的随机值，其在相应主键的<min,max>范围内，并且范围<min,max>或不同的唯一值(max-min)不随着数据库大小的增长而变化，并且每个键的有资格的行的数目随着UR访问模式的数据库大小的增加而增加，并且其中，针对SUR访问模式，所述表中的每行具有外部键的分布模式值，其在从相应主键的<min,max>范围内，其中范围<min,max>或不同的唯一值随着数据库大小的增长而增加，并且每个键的有资格的行的数目以及时隙的数目随着SUR访问模式的数据库大小的增加而保持恒定。