[发明专利]一种齐整数据块存储、访问和校验方法

说明书

本发明设计一种齐整数据块存储、访问和校验方法，涉及计算机技术领域。该方法具体为：设计以目录名和文件名作为地址的目录结构，按序写入数据块并建立校验列表，根据序号实现数据块的快速读取。本发明通过将数据块序号转换成以目录名和文件名构成的地址，省去遍历文件系统和数据文件的开销，提高了读写效率，降低了数据间的位置耦合性，同时有利于对数据是否篡改的校验。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种齐整数据块存储、访问和校验方法。

背景技术

在计算机应用中，信息存储通常以文件形式写入持久存储设备（如：硬盘、光盘等）中，访问时再通过读取持久存储设备中的文件来完成。虽然，随着技术的进步，这些持久存储设备的访问速度越来越快，但在应用中IO的开销依然占比较高。

对于一些海量、高频、碎片化的数据访问场景，以文件方式读写数据显得非常吃力，这些时候通常都是利用数据库来完成对这些数据访问的优化。而在一些去中心化的应用场景中，数据没有集中的数据库来存放，文件存储是唯一的方式，这个时候如何提高访问的效率就变得非常重要。

同时，在去中心化应用场景下，文件一般都只有写入和读取两种操作，不允许修改和删除操作，验证已经写入的数据是否被修改也是设计这些应用的时候要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明在于设计一种齐整数据块存储、访问和校验方法。实现对海量顺序的大小相等数据块以文件方式高效地存储和访问，并提供机制对数据进行校验。

本发明通过以下技术方案实现：一种齐整数据块存储、访问和校验方法，该方法包括如下步骤：

(1)设计以目录名和文件名作为地址的目录结构；

(2)按序写入数据块并建立校验列表；

(3)根据序号实现数据块的快速读取。

进一步的，步骤1中，目录结构的设计综合考虑数据块大小、文件大小、目录中文件容量，文件中块容量为16^k（16的k次方，k为大于0的整数），目录中文件数为16^n（16的n次方，n为大于0的整数），上级目录中子目录数为16^m（16的m次方，m为大于0的整数），文件名以十六进制字符串来表示，由低到高分别为n位十六进制字符串和多个m位十六进制字符串，m的个数和目录的级数一致。

进一步的，步骤2中，数据块写入之前，需要获得整个存储结构中的最新地址和序号，新的数据块写入这个最新地址，并将序号自动加1，代表数据块地址，并返回给数据块写入调用者。

进一步的，步骤2中，当文件中块容量达到设计的最大值（16^k），则创建新的文件以存储新的数据块，同时对容量已满的文件做摘要，存入目录下的校验列表文件中。

进一步的，步骤2中，当容纳文件的目录中的文件数达到设计的最大值（16^n），则新建同级子目录以存储新的文件，同时对容量已满的目录中的校验列表文件做摘要，存入上级目录下的校验列表文件中。

进一步的，步骤2中，当容纳子目录的上级目录数达到设计的最大值（16^m），则新建同级子目录以存储新的下级目录，同时对容量已满的目录中的校验列表文件做摘要，存入上级目录下的校验列表文件中。

进一步的，步骤3中，当读取指定序号的数据块时，首先将序号转换为文件名长度的十六进制字符串，高位不足补零，使用这个字符串就可以直接解析出完整的路径信息以及自定数据块在文件中的位置，从而快速读取数据块中的信息。