[发明专利]一种基于折半查找的时序数据库迭代器查询优化方法

说明书

本发明提供一种基于折半查找的时序数据库迭代器查询优化方法，属于时序数据库领域，本发明基于数据特点，在使用迭代器进行查询时，放弃逐个判断block块是否满足条件，使用折半查找定位第一个满足查询条件的block及第一条满足查询条件的行，从而实现性能提升。

技术领域

本发明涉及时序数据库领域，尤其涉及一种基于折半查找的时序数据库迭代器查询优化方法。

背景技术

ZDP是一个集云(C)边(E)端(T)一体的时序数据库平台，数据通过终端的采集器收集后同步到边端，边端提供数据持久化能力，整体采用LSM架构，数据先写入内存，等内存数据达到阈值后进行Flush持久化。内存的数据以block为单位进行内存分配和回收，由WriteCache组件进行统一管理，每个block大小均相等，依次放在WriteCache维护的一个队列里，队列头的block数据最老，block按照时间戳依次排序，每个block内部数据也是基于时间错排序的。当上层caller需要读取内存的数据时，就需要生成一个迭代器，传入参数(min_ts，max_ts)就可以进行扫描读取。而当前默认实现是通过逐个遍历的方式来确定满足条件的block以及block中第一条满足条件的行，这成为生成迭代器性能瓶颈。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于折半查找的时序数据库迭代器查询优化方法，较大的提升迭代器查询性能。

本发明的技术方案是：

一种基于折半查找的时序数据库迭代器查询优化方法，在迭代器初始化阶段，通过折半查找方法进行搜索满足条件的block集合左右边界，同时用折半查找定位第一条满足条件的行，代替了逐个遍历block来判断是否满足要求，提升数据库读性能。

迭代器本身维护了满足读条件的block集合，在初始化过程中，不再逐个遍历block判断是否满足条件，而是基于数据是有序的特征，通过折半查找的方式来实现block集合左右边界的确定，实现迭代器读性能提升。

进一步的，

实现包括内容如下：

1)迭代器的初始化，首先是确定满足条件的block集合和第一条满足条件的行位置row_cursor_，之后才可以正常使用迭代器。

2)当WriteCache的block为空、option.min_tslast_block.max_ts、option.max_tsfirst_block.min_ts三种情况时，直接返回，代表当前没有满足条件的数据。

3)若存在满足条件的数据，当option.max_tslast_block.min_ts，则代表已经找到右边界，记has_found_right_boundary＝true；当option.min_tsfirst_block.max_ts，则代表已经找到左边界，记has_found_left_boundary＝true。

4)若has_found_left_boundary＝false，则代表还未确定左边界，需要使用折半查找来定位。首先初始化left＝0，right＝block_num-1,mid＝(left+right)/2，通过不断比较option.min_ts与mid_block.max_ts大小，最终确定左边界；同理，来确定右边界。

再进一步的，当rightleft+1条件不满足时，跳出循环。当mid_block.max_tsoption.min_ts时，代表数据在mid的右边，故设置left＝mid，否则设置right＝mid。跳出循环后，可以确定right-left＝1,因为确定数据存在，故left_boundary＝right，同理找出右边界。最终把左右边界内的block添加到迭代器维护的block列表中。