[发明专利]一种对象存储设备中的对象查找方法

权利要求书

1.一种对象存储设备中的对象查找方法，包括：

(1)系统初始化步骤：顺序进行下述过程：

(1.1)根据磁盘的超级块信息，找到磁盘上索引结构体所在的磁盘 块号W，根据磁盘块号W，将磁盘上索引结构体内容读到内存中；

(1.2)在内存中建立映射结构体，将映射结构体的内容，设置为读 取的索引结构体的I、R、N、HT；

(1.3)等待用户操作，根据用户操作类型，分别转步骤(2)、(3)、 (4)；

(2)记录插入步骤：创建一个新对象时，进行下述过程：

(2.1)从内存映射结构体中，取参数I、N、R、HT，以对象标志符 为关键字，根据哈希函数，计算出哈希值，取出哈希值对应的二进制形式 的低I位，并将其换算为整数，记为M，置R为R+1，将区分哈希桶是否 要分裂的标志Splitflag置为0；

(2.2)判断是否M＜N，是则顺序进行，否则转过程(2.10)；

(2.3)将第一操作桶址D1置为HT中第M项的值，将块号为D1的 磁盘块内容读到内存中的第一映射桶；

(2.4)主记录号H置为所述哈希值除以J的余数，第一记录号F初 始化为主记录号H；J为一个哈希桶最多存放的记录数；

(2.5)在第一映射桶中取出第F个记录，判断该记录是否为空记录， 是则顺序进行，否则转过程(2.7)；

(2.6)将新记录添加到第一映射桶中第F个记录的位置，同时将第 一映射桶的内容写回到块号为D1的磁盘块中；转过程(2.12)；

(2.7)第一记录号F+1后除以J，所得余数赋予F，判断是否F＝H， 是则顺序进行，否则转过程(2.5)；

(2.8)判断第一映射桶是否有溢出桶，是则顺序进行，否则转过程 (2.11)；

(2.9)将D1置为第一映射桶的溢出桶地址，将块号为D1的磁盘块 内容从磁盘读到内存中的第一映射桶，转过程(2.4)；

(2.10)将M置为M-2^(I-1)，转过程(2.3)；

(2.11)在磁盘上分配块号为V的磁盘块作为第一映射桶的溢出桶， 将第一映射桶的内容写回到块号为D1的磁盘块中；将第一映射桶的所有 内容置为空，将新记录添加到第一映射桶中第H条记录位置，将第一操 作桶址D1置为V，将第一映射桶的内容写回到块号为D1的磁盘块中；

(2.12)判断是否R/N＞t，t为给定的阈值，是则顺序进行，否则转 过程(2.22)；

(2.13)在磁盘上分配块号为U的磁盘块为一个新哈希桶，将HT的 第N项值置为U，将N置为N+1；

(2.14)判断是否N＞2^I，是则顺序进行，否则转过程(2.16)；

(2.15)将I置为I+1；

(2.16)判断N-1的I位二进制形式第一位是否为1，是则顺序进行， 否则转过程(2.23)；

(2.17)将N-1的I位二进制形式的低I-1位换算成整数，记为 K，将第二操作桶址D2置为HT中第K项的值，将块号为D2的磁盘块内 容读到内存中的第二映射桶，第二记录号S初始化为0；将第一操作桶址 D1置为HT中第N-1项的值，将块号为D1的磁盘块内容读到内存中的第 一映射桶，将Splitflag置为1；

(2.18)在第二映射桶中取出第S个记录，判断该记录哈希值的二 进制形式从右往左的第I位是否等于1，是则将第二映射桶中第S个记录 置为空，将第二映射桶的内容写回到块号为D2的磁盘块中，转过程(2.4)， 否则顺序进行；

(2.19)第二记录号S+1后除以J，所得余数赋予记录号S，判断是 否S＝0，是则顺序进行，否则转过程(2.18)；

(2.20)判断第二映射桶是否有溢出桶，是则顺序进行，否则置 Splitflag＝0，转过程(2.23)；

(2.21)将D2置为第二映射桶的溢出桶地址，将溢出桶内容从磁盘 读到内存中的第二映射桶，转过程(2.18)；

(2.22)判断是否Splitflag＝0，是则顺序进行，否则转过程(2.19)；

(2.23)将内存中的映射结构体内容写回到磁盘块W中，等待用户 操作，分别转步骤(2)、(3)、(4)；

(3)记录查找步骤：在读对象，写对象或者查看对象属性信息时进 行，顺序进行下述过程：

(3.1)从内存映射结构体中，取参数I、N、HT，以对象标志符为关 键字，根据哈希函数，计算出哈希值，取出哈希值对应的二进制形式的低 I位，并将该低I位二进制数换算为整数，记为M；

(3.2)判断是否M＜N，是则顺序进行，否则转过程(3.9)；

(3.3)将块号为HT中第M项值的磁盘块内容读到内存中的映射桶；

(3.4)主记录号H置为哈希值除以J的余数，记录号A初始化为主 记录号H；

(3.5)在映射桶中取出第A个记录，判断该记录的关键字是否为要 查找的对象标志符，是则顺序进行，否则转过程(3.7)；

(3.6)返回第A个记录，转过程(3.12)；

(3.7)记录号A+1后除以J，所得余数赋予记录号A，判断是否A＝ H，是则顺序进行，否则转过程(3.5)；

(3.8)判断映射桶是否有溢出桶，是则顺序进行，否则转过程(3.11)；

(3.9)将溢出桶内容从磁盘读到内存中的映射桶，转过程(3.5)；

(3.10)将M设置为M-2(^I-1)，转过程(3.3)；

(3.11)返回空记录；

(3.12)等待用户操作，分别转步骤(2)、(3)、(4)；

(4)记录删除步骤：在删除一个已存在的对象时，进行下述过程：

(4.1)从内存映射结构体中，取参数I、N、R、HT，以对象标志符 为关键字，根据哈希函数，计算出哈希值，取出哈希值对应的二进制形式 的低I位，并将该低I位二进制数换算为整数，记为M；

(4.2)判断是否M＜N，是则顺序进行，否则转过程(4.9)；

(4.3)将操作桶址D置为HT中第M项的值，将块号为D的磁盘块 内容读到内存中的映射桶；

(4.4)主记录号H置为哈希值除以J的余数，记录号A初始化为主 记录号H；

(4.5)在映射桶中取出第A个记录，判断该记录的关键字是否为要 查找的对象标志符，是则顺序进行，否则转过程(4.7)；

(4.6)删除映射桶中第A个记录，将映射桶的内容写回到块号为D 的磁盘块中，将R置为R-1，将内存中的映射结构体内容写回到磁盘块W 中，转过程(4.11)；

(4.7)记录号A+1后除以J，所得余数赋予记录号A，判断是否A＝ H，是则顺序进行，否则转过程(4.5)；

(4.8)判断映射桶是否有溢出桶，是则顺序进行，否则转过程(4.11)；

(4.9)将操作桶址D置为映射桶的溢出桶地址，将溢出桶内容从磁 盘读到内存中的映射桶，转过程(4.5)；

(4.10)将M设置为M-2^(I-1)，转过程(4.3)；

(4.11)等待用户操作，分别转步骤(2)、(3)、(4)；

所述步骤(2)、(3)、(4)根据用户操作类型独立运行；

所述记录由对象标志符和对象索引节点块号组成，其中对象标志符 为128位的无符号整数，对象索引节点块号为相应对象索引节点在磁盘 上的块号；

所述索引结构体，是一个数据结构，由I、N、R、HT 4个参数组成， 其中，I为二进制形式表示的哈希值中当前被使用的位数，N为当前哈 希桶数，R为当前记录总数，HT为含有N个表项的哈希表，它的每个表 项存放对应哈希桶在磁盘上的地址，以便通过它可以找到对应的哈希桶；

所述映射结构体，是一个数据结构，位于内存中，其数据结构和索 引结构体相同；

所述哈希桶，是一个存储单元，由磁盘上固定数目的磁盘块构成， 它最多存放J个记录和一个32位的溢出桶地址，所有记录的对象标志符 的哈希值的右边I位均相同，I由索引结构体中指定；

所述哈希表，为含有N个表项的表，它的每个表项存放对应哈希桶 在磁盘上的地址，以便通过它可以找到对应的哈希桶。

2.如权利要求1所述的对象查找方法，其特征在于：

所述记录插入步骤中，所述阈值t＝P×J，P为实数，0＜P＜1，P过 小时，生成的空闲哈希桶过多，哈希表过大，磁盘空间浪费多；P过大时， 可能有较多的哈希桶有溢出桶，查找效率下降；J为一个哈希桶最多存 放的记录数。