[发明专利]确定底层数据改变如何影响高速缓存对象

说明书

本发明与Challenger等的题为“维护和一致性更新高速缓冲存储器的可剪裁方法”(USP No.08/905,225)的待决美国专利申请S/N(待定)(与本申请同日受理)有关。该专利申请与本发明一起赋予国际商用机器公司(IBM),Armonk，纽约。这里把该专利申请全文引用作为参考。

本发明涉及一种改进的数据处理系统。各具体方面与万维网(world wide web)、数据库及事务处理系统有关。更具体地说，涉及万维网上动态资料的高速缓冲存储。

从万维网上提取资料所能达到的速度是万维网在传送信息和支持电子商务方面可用性如何的重要因素之一。万维网服务器必须能快速地把内容提供给用户。由万维网服务器发送的数据可分为两类：

(1)静态数据。这类数据是从计算机上存储的文件中得到的。静态数据能被较快地提供给用户。在计算机上运行的高性能服务器(如单个RS/6000 590节点)通常每秒能发送数百个文件。

(2)动态数据。这类数据是通过发出请求时执行程序得到的。通常建立动态数据是花费很大的。在许多情况下，得到动态数据的花费比得到静态数据的花费要高一至二个数量级。

对于含有的动态数据占很高百分比的万维网站点，动态数据性能会成为瓶颈。含有高百分比动态数据的站点实例包括使用IBM网商务软件的电子商务站点。如LL Bean万维网站点(www.llbean.com)和IBM1996奥林匹克万维网站点。

减小动态数据总开销的一种方法是在由程序建立起动态页之后把这些动态页存储在高速缓冲存储器中(见Y.H.Liu,P.Dantzig,C.E.Wu,J.Challenger,L.M.Ni的“多平台上的分布式万维网服务器及其性能分析”，分布式计算系统国际会议文集，1996年5月)。这样，其后需要访问这些页的请求可以访问高速缓冲存储器中的副本。一页只需由程序计算一次。于是减少或消除了为响应多次请求而多次重新计算同一页所需的开销。

高速缓存不能应用于所有的动态万维网页。某些动态页会引起状态变化，这些状态变化必须在这些页面被请求时发生。这种页面不能被高速缓存。

对于能被高速缓存的页面，仍需要一种方法，用于当可能影响一个或几个万维网页之值的底层数据发生变化时去更新高速缓冲存储器。例如，往往由数据库来建造动态万维网页。当数据库改变时，可能会特别难于确定由于数据库的改变使哪些高速缓存对象已成为过时的。本发明为这一问题提供了一种解决方案。这种解决方案是相当通用的，能被用于需要知道底层数据变化如何影响对象值的其他场合。

另一个问题是当底层数据源和高速缓冲存储器在地理上分离时如何保持一个或多个高速缓冲存储器能被更新。本发明有一个对此问题的解决方案，它与动态和静态两类数据的代理高速缓存有关。

第三个问题是如何使对一个或多个高速缓冲存储器的更新保持前后一致性，从而使所有更新立即完成，而且由系统收到的请求所看到的关于更新的系统内容不会是比后来收到的请求所看到的系统内容更迟。本发明对于与静态和动态数据两者的代理高速缓存有关的一致性问题有一个解决方案。它也与事务处理系统有关，这些系统不一定涉及高速缓冲存储器。

在技术上已知有应用程序去管理为建立计算机程序所必须的文件之间的依赖关系。例如，单个程序可能由多个源文件和目标文件构成。已经研制出了管理源文件、目标文件及可执行文件之间依赖关系的工具。用于管理这种依赖关系的最有名的实用程序之一是Unix的make命令(例如参见IBM AIX第4版在线手册页)。

如make这类实用程序需要用户在一个称作makefile的特殊文件中指定各文件之间的依赖关系。例如，可把如下关于文件依赖关系的说明放在一个makefile文件中：

foo:foo.h foo.c

cc-o foo foo.c

以指出“foo”依赖于“foo.h”和“foo.c”。当下一次发出“makefoo”命令时，对“foo.h”或“foo.c”的任何改变都会造成利用命令“cc-ofoo foo.c”对“foo”的重新编译。

如makefile之类实用程序有若干限制，包括：

(1)makfile只允许被指定的文件之间的依赖关系。指定一个文件和不是文件的某种东西之间的依赖关系是不可能的。需要一种方法，它允许指定能存储在高速缓冲存储器中的对象与不能被高速缓存的图对象(它包括底层数据)之间的依赖关系。