[发明专利]一种基于SQlite构建的类型-索引-内容方式分布式数据库

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用领域分布式系统中的分布式数据库，可用于空中交通管制(简称ATC)系统中以“类型-索引-内容”(简称Type-Index-Value)形式分布式地保存数据。 

背景技术

在现代大型分布式系统中，各主机如果不是访问一台固定主机上的数据库服务器，而是每个数据库均安装在各主机上，同时数据库呈现多副本状态，这就是分布式数据库。Type-Index-Value形式的数据库是一种关系型数据库，这类数据库存在数据量大，插入、查询频繁，但必须满足多机数据的一致性。ATC系统要求能够24小时连续运行，同时能够有较强的容错能力，分布式数据库可以满足这样的要求。但在实用中，存在对一类数据进行存储、查询的要求，而不仅仅是一般的“key-Value”方式，即要求以“Type-Index-Value”形式进行存储。基于SQLite的“类型-索引-内容”方式分布式数据库的构建则是解决空中交通管制(ATC)系统中以“类型-索引-内容”(Type-Index-Value)形式分布式地保存数据要求的一种途径，该发明已经应用于空管自动化系统的飞行情报数据在系统中的分布式部署中。中国专利申请号200810097631.4“一种实现分布式存储的内存数据库系统及应用”文献中虽然涉及到了数据库存储与利用SQL请求问题，但是从其目的、解决措施与本发明比较则是完全不一样的。 

发明内容

本发明的目的是在解决以ATC系统为代表的“类型-索引-内容”方式分布式数据库的实现。 

实现本发明目的之技术方案如下： 

一种基于SQlite构建的“类型-索引-内容”方式分布式数据库，其特征是包括：为整个系统提供分布式互斥锁的管理与分派的分布式锁服务进程(DLS)；使用DLS的分布式数据库服务端(简称DDB)；所述的分布式锁服务进程(DLS) 提供了编程接口LibDLS库，所述的分布式数据库服务端(DDB)提供了编程接口LibDDB库；在利用sqlite数据库指定表(type)进行数据插入、删除、更新操作的客户端进程，需调用编程接口LibDDB客户端；所述的编程接口LibDDB客户端，将请求IPC(即进程间通信)发送到DDB服务器，并在获得加锁之后再将数据提交到DDB；DDB数据库服务器收到客户端的请求后，向DLS锁服务器发送对指定类型指定记录(即Type_index合成的字符串)的加锁的请求，并异步等待加锁结果；分布式锁服务进程(DLS)将生成的索引值Index返回给DDB，DDB刷新本地(即写入本地Sqlite数据库中)和其他主机该数据之后，向LibDDB异步发送数据加入结果，索引值Index作为参数返回给使用客户端的进程。 

所述构建“类型-索引-内容”方式分布式数据库的方法，其特征是：加锁请求可以来自客户端，也可以来自其他主机节点使用客户端的进程，其加锁请求步骤如下： 

①收到来自客户端的加锁请求之后，为其打上逻辑时间戳，将请求加入请求列表，并向其他节点发送加锁请求； 

②收到来自其他节点的加锁请求之后，比较加锁请求中的时间戳和本地逻辑时间戳，取最大值加1，先判断来自本地客户端的同时还未收集齐其他主机应答的优先级最高的锁请求的时间戳(即时间戳最小者)和该加锁请求的时间戳谁更早，如果该请求早，则发送回应，反之，则直接加入REQUEST(请求)队列； 

③收到来自客户端的解锁请求之后，按报文中的加锁对象和时间戳，删除请求列表中对应的项，并检查下一个优先级最高的请求。 

所述的一种构建“类型-索引-内容”方式分布式数据库的方法，其特征是：所述的逻辑时间戳采用真实时间戳来作为一个节点逻辑时钟的起始点即一个节点开始进入工作状态前，先获得当前本地的真实时间戳，后启动主机的时戳应大于之前的主机时戳，锁服务中发生事件时递增1微妙的时间戳作为递增值。 

所述的一种构建“类型-索引-内容”方式分布式数据库的方法，其特征是：所述的分布式锁服务进程(DLS)生成的索引值Index直接由改进逻辑时钟+本地IP信息生成，其生成出来的Index在各主机间是不同的，由于时间在流逝，即使同一主机就是出现了关机的现象，Index也不可能重复。