[发明专利]热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法及相关设备

权利要求书

1.一种热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，包括：

在内存中维护粗粒度缓存和细粒度缓存，分别以数据块和键值对为粒度对系统中最近被访问的数据进行缓存；

并且，用于查询目标键值对的点查询操作，其执行包括：

(R1)在所述细粒度缓存中查询所述目标键值对，若查询成功，则转入步骤(R4)；否则，转入步骤(R2)；

(R2)按照写缓冲、只读写缓冲、所述粗粒度缓存以及所述日志结构合并树的顺序依次访问各组件，直至查询到所述目标键值对，若在所有组件中均未查询到所述目标键值对，则点查询操作结束；否则，转入步骤(R3)；

(R3)将查询到的键值对缓存到所述细粒度缓存中；若所述目标键值对在所述日志结构合并树中被查询到，则将所述目标键值对所在数据块缓存到所述粗粒度缓存中；

(R4)返回查询到的键值对，点查询操作结束。

2.如权利要求1所述的热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，所述细粒度缓存中还维护有脏数据队列，用于记录细粒度缓存中因更新而产生的脏数据；

并且，写操作的执行包括：

(W1)将待写入的键值对写入写前日志中；

(W2)判断待写入的键值对是否位于所述细粒度缓存，若是，则通过就地更新的方式将待写入的键值对写入所述细粒度缓存，并将待写入数据记录到所述脏数据队列中，并设置对应的脏数据标志位，之后转入步骤(W3)；否则，将待写入的键值对写入所述写缓冲，之后转入步骤(W3)；

(W3)返回更新结果，写操作结束。

3.如权利要求2所述的热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，用于查询指定范围内的键值对的范围查询操作，其执行包括：

(S1)若所述脏数据队列不为空，则对所述细粒度缓存中的所有脏数据进行批量读取并排序后，批量写入所述写缓冲，之后转入步骤(S2)；否则，直接转入步骤(S2)；

(S2)从所述写缓冲、所述只读写缓冲中读取位于所述指定范围内的键值对，并确定所述日结结构合并树中与所述指定范围存在键值范围重叠的数据块，若数据块中已缓存到所述粗粒度缓存，则从所述粗粒度缓存读取相应数据块，否则，从所述日志结构合并树中读取数据块并缓存至所述粗粒度缓存中；从所读取的数据块中读取位于所述指定范围内的键值对；

(S4)对所读取到的键值对进行合并，返回合并后的键值对集合，范围查询操作结束。

4.如权利要求1～3任一项所述的热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，所述粗粒度缓存被划分为多个第一分区，各第一分区中采用哈希表管理数据块；所述细粒度缓存被划分为多个第二分区，各第二分区中采用哈希表管理键值对。

5.如权利要求1～3任一项所述的热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，所述日志结构合并树的合并操作包括：

确定所述日志结构合并树中需要发起合并的层次，计算该层次中各数据表的热度，选取其中热度最小的数据表发起合并操作；

其中，数据表的热度为数据表中所有数据块的热度之和；数据块的热度为数据块中所有键值对的热度之和。

6.如权利要求5所述的热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，所述日志结构合并树中，键值对的热度计算方式包括：

判断键值对是否位于所述细粒度缓存，若是，则将其读热度设置为s_r，否则，将其读热度设置为0；s_r0；

判断键值对是否在之前的合并操作中被丢弃过，若是，则将其写热度设置为s_w，否则，将其写热度设置为0；s_w0；

将键值对的读热度和写热度之和作为键值对的热度。

7.如权利要求5所述的热点感知的日志结构合并树读写性能优化方法，其特征在于，所述日志结构合并树的合并操作还包括：

对于在合并过程中产生的新的数据块，计算各数据块的热度以及平均热度，选取热度大于平均热度的数据块，替换所述粗粒度缓存中因为合并而失效的数据块。