[发明专利]用于关系数据库系统中高效数据存取的动态散列表

说明书

技术领域

本发明一般涉及数据库，并且更具体地涉及获得关系数据库系 统中的高效数据存取。

背景技术

计算机是用于存储和提供对大量信息的存取的强大工具。关系 数据库是用于将信息存储在计算机系统上同时为用户提供便利存 取的常用机制。典型的关系数据库是被存储为具有信息“字段”的 “记录”的有关信息的有组织集合。举一个例子，雇员数据库可以 具有针对每个雇员的记录，其中每个记录包含指定关于雇员详情， 诸如名字、家庭地址、薪水等等的字段。

在实际的物理数据库本身(即，实际存储在存储装置上的数据) 和系统的用户之间，关系数据库管理系统或RDBMS被典型提供为 软件缓冲器(software cushion)或层。本质上，RDBMS使数据库 用户不知道或甚至不关心底层的硬件细节。典型地，来自用户存取 数据的所有请求是由RDBMS处理的。例如，信息可以被添加到数 据文件或从数据文件中移除，从此类文件中检索或更新信息等等， 所有这些不需要用户知道底层的系统实现。以此方式，RDBMS给 用户提供了脱离硬件等级的数据库的概念视图。数据库管理系统的 一般结构和操作在本领域是众所周知的。例如，参见Data，C.，“An  Introduction to Database Systems，Seventh edition”，Part I(数据库 系统介绍，第七版，第I部分(特别是1-4章))，Addison Wesley， 2000。

高效数据存取是由数据库管理系统提供的性质之一。获得此目 的的最常用的机制是将索引与二级存储上的大的随机存取数据文 件关联。实质上，索引提供辅助数据结构以便帮助加快记录检索。 索引通常实现为多级树结构，典型保存为B-树数据结构。

关系数据库系统面临的关键挑战是不断增长的数据库大小。由 于数据库大小已经由吉字节增加到1000吉字节，到万兆字节，B- 树包含更多的元数据页面(即索引页面)。数据集可增加得如此大， 使得对于B-树存取方法，元数据开始控制存储器/高速缓存。如果 出现这种情况，B-树可被迫在二级存储上针对每个数据请求进行 I/O(输入/输出)操作，原因是任何具体的数据页面已经在高速缓 存中的可能性十分小。二级存储存取比本地存储器/高速缓存存取要 慢很多，因此对于快速数据检索是不利的。

因此，存在对于在日益增大的数据库系统中高效数据检索的数 据库存取方法的需要。本发明满足这种需求。

发明内容

本发明的实施例包括用于获得关系数据库管理系统中数据元 素的高效数据存取的各个方面。在计算机实现的方法方面，高效数 据存取通过如下方式发生：在所分配的存储的预定连续空间中为数 据库的数据元素创建散列表，并在数据库查询操作处理中通过线性 散列(linear hashing)来优化散列表的利用，其中散列表的扩展自 动发生以增加散列表中页面的数目，而不明显中断数据元素的数据 存取。

通过本发明的动态散列表，获得改进的数据存取性能，特别是 对于主要用于相等查询(即点查询)的那些表，这是由于动态散列 表不需要索引页。借助点查询性能的改进，基于点查询的所有其它 查询得以改进。此外，通过在动态散列表的每个原始数据页面保留 一定大小的空间，提供更好的冲突避免以优化表利用。而且，线性 散列适于提供在线(即连续)服务，而没有周期性维护中断。本发 明的其它特征和优点以及本发明的各个实施例的结构和操作将在 下文参照附图详细描述。注意，本发明不局限于本文描述的特定的 实施例。本文中出现的这些实施例只是用于说明目的。基于本文包 含的教导，附加实施例将对相关领域(多个)的技术人员是显然的。

附图说明

结合在本文中并构成说明书的一部分的附图说明本发明的实 施例，并与本描述一起进一步用来解释本发明的原理，使得相关领 域的技术人员能够构造并使用本发明。

图1说明可以实现本发明的软件实现的处理的计算机系统的大 致框图。

图2说明用于实现本发明的客户机/服务器数据库系统的大致 结构。

图3说明根据本发明的实施例，用于利用动态散列表获得数据 库系统中的高效数据存取的处理的方框流程图。

图4说明根据本发明的实施例的动态散列表的存储布局。