[发明专利]一种空间索引结构、内存数据库数据索引方法及系统

说明书

本发明实施例提供了一种空间索引结构、内存数据库数据索引方法及系统，空间索引结构包括：依次连接的M模块、CP模块、MBR模块、BF模块和E模块；其中，M模块用于表示当前结点中对象的个数；CP模块用于表示指向子节点组的指针，子节点组中的子节点在内存中顺序存放；MBR模块用于表示当前结点所有对象的最小外包矩形；BF模块包括若干个长度为4比特的比特段，比特段按照结点中对应的子节点对象顺序排列；E模块用于保存每条记录的顶点信息。通过去除上下层节点间的指针，只保留指向节点组头的指针，节约了指针空间。并且对节点中最小外包矩形的坐标采用相对于父节点坐标的相对坐标表示，对坐标轴进行一定精度的量化。

技术领域

本发明实施例涉及ORACLE timesten内存数据库技术领域，尤其涉及一种空间索引结构、内存数据库数据索引方法及系统。

背景技术

目前国内外对索引的研究已有多年，这其中比较常见和成熟的索引结构包括B树等等。随着近年来计算机硬件技术的飞速发展，内存价格不断降低，其容量却不断提高，由于内存数据库在管理空间数据上巨大的实时性优势，可以预见在不久的将来，内存数据库会取代磁盘数据库成为空间数据的主要载体。

在基于磁盘的数据库中，B树是公认的一种性能优良的的索引结构。B树的特点是他指向实际记录的指针都保存在叶子节点，而在非叶子节点中保存的只是用于比较的定位数据，正是由于B树的优越性，很多缓存热点技术的索引都是在B树的基础上被提出来的。

但是这些索引方法都是基于磁盘应用，而内存数据库和传统的磁盘数据库差异巨大，传统磁盘数据库性能上最大的问题在于，当中央处理器读取数据时先是将要用的数据从磁盘写到内存在从内存读取，但磁盘读取的速度跟不上内存读取的速度，这就导致处理器耗费大量时间在等待数据上，故磁盘I/O成为最大的性能瓶颈。因此在设计以磁盘数据库为基础的索引时主要考虑的是如何减少磁盘读写操作，而致使大部分传统的索引结构空间利用率低，这样对宝贵的内存资源是一种浪费。而内存数据库和磁盘数据库的一个最大的区别就是在于消除了I/O读取引起的性能瓶颈，而与此同时，随着CPU速度和内存速度之间的差距逐渐扩大，CPU对内存的读取访问越来越成为内存数据库中不可忽视的性能瓶颈。传统的索引完全没有考虑到内存数据库的这个瓶颈问题，故而不能直接套用到内存数据库上的索引。

因此，现在亟需一种内存数据库数据索引方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种空间索引结构、内存数据库数据索引方法及系统。

第一方面本发明实施例提供一种空间索引结构，包括：

依次连接的M模块、CP模块、MBR模块、BF模块和E模块；

其中，所述M模块用于表示当前结点中对象的个数；

所述CP模块用于表示指向子节点组的指针，所述子节点组中的子节点在内存中顺序存放；

所述MBR模块用于表示所述当前结点所有对象的最小外包矩形；

所述BF模块包括若干个长度为4比特的比特段，所述比特段按照结点中对应的子节点对象顺序排列；

所述E模块用于保存每条记录的顶点信息。

第二方面本发明实施例提供了一种内存数据库数据索引方法，包括：

在内存数据库中进行数据查询；

在所述内存数据库中进行数据插入；

在所述内存数据库中进行数据删除。

第三方面本发明实施例提供了一种缓存动态管理系统，包括：

数据查询模块，用于在内存数据库中进行数据查询；