專利名稱：數(shù)據(jù)緩沖方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機信息技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及數(shù)據(jù)緩沖方法和裝置。
背景技術(shù)：
應(yīng)用程序在運行過程中，有時需要從磁盤頻繁讀取大量文件數(shù)據(jù)，這需要耗費較多的時間。利用緩沖技術(shù)可以大幅地提高應(yīng)用程序的響應(yīng)速度。圖1示出了不采用緩沖模塊的數(shù)據(jù)存取的示意圖。不使用緩沖模塊時，每次請求數(shù)據(jù)和返回數(shù)據(jù)時都會申請一塊內(nèi)存(當(dāng)內(nèi)存不夠的時候會使用操作系統(tǒng)默認(rèn)的硬盤緩沖)，當(dāng)應(yīng)用模塊1使用完相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，這塊內(nèi)存會被釋放。當(dāng)應(yīng)用模塊1再次發(fā)出數(shù)據(jù)請求時，又會重復(fù)上述操作，這樣非常影響應(yīng)用程序的響應(yīng)速度，而且會占用大量內(nèi)存，容易出現(xiàn)內(nèi)存使用緊張的情況。圖2示出了采用緩沖模塊的數(shù)據(jù)存取的示意圖。使用緩沖模塊后，應(yīng)用模塊2把應(yīng)用模塊1需要的數(shù)據(jù)緩存在緩沖模塊中，應(yīng)用模塊1需要數(shù)據(jù)的時候從緩沖模塊獲取即可。不論應(yīng)用模塊1發(fā)出多少次數(shù)據(jù)請求，只要申請的是同一份數(shù)據(jù)，那么這份數(shù)據(jù)占用的是同一塊內(nèi)存。隨著計算機計算能力的不斷提高，現(xiàn)在的緩沖模塊的容量也做得越來越大?，F(xiàn)有技術(shù)缺乏良好的管理方法，導(dǎo)致在緩沖模塊中存取緩沖數(shù)據(jù)項將耗費較多的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種數(shù)據(jù)緩沖方法和裝置，以優(yōu)化緩沖裝置的性能。在本發(fā)明的實施例中，提供了一種數(shù)據(jù)緩沖方法，包括構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識緩沖項的關(guān)鍵字；將緩沖項存儲于緩沖模塊中；應(yīng)用程序通過檢索關(guān)鍵字，從緩沖模塊中讀取緩沖項。在本發(fā)明的實施例中，提供了一種數(shù)據(jù)緩沖裝置，包括構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識緩沖項的關(guān)鍵字；緩沖模塊，用于存取緩沖項；檢索模塊，用于應(yīng)用程序通過檢索關(guān)鍵字，從緩沖模塊中讀取緩沖項。本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)緩沖方法和裝置因為采用關(guān)鍵字來管理緩沖模塊中的數(shù)據(jù)， 所以克服了現(xiàn)有的緩沖系統(tǒng)存取緩沖數(shù)據(jù)項耗費較多的時間的問題，提高了計算機應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)的訪問速度。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了不采用緩沖模塊的數(shù)據(jù)存取的示意圖；圖2示出了采用緩沖模塊的數(shù)據(jù)存取的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)緩沖方法的流程圖4示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的復(fù)合型緩沖系統(tǒng)的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的將緩沖項存儲于緩沖模塊中的流程圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的從緩沖模塊中讀取緩沖項的流程圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)緩沖裝置的示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)緩沖方法的流程圖，包括步驟S10，構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識緩沖項的關(guān)鍵字；步驟S20，將緩沖項存儲于緩沖模塊中；步驟S30，應(yīng)用程序通過檢索關(guān)鍵字，從緩沖模塊中讀取緩沖項。該數(shù)據(jù)緩沖方法因為采用關(guān)鍵字來管理緩沖模塊中的數(shù)據(jù)，所以克服了現(xiàn)有的緩沖系統(tǒng)存取緩沖數(shù)據(jù)項耗費較多的時間的問題，提高了計算機應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)的訪問速度。優(yōu)選地，構(gòu)建關(guān)鍵字包括將被緩沖的數(shù)據(jù)的屬性構(gòu)成字符串；將字符串進行唯一映射的運算得到關(guān)鍵字。本優(yōu)選實施例采用唯一映射的運算例如哈希算法等將數(shù)據(jù)的屬性映射到關(guān)鍵字，從而可以唯一標(biāo)識緩沖項，這使得利用關(guān)鍵字在緩沖模塊中檢索緩沖項得以實現(xiàn)。優(yōu)選地，屬性包括被緩沖的數(shù)據(jù)最后的修改時間。屬性可以包括緩沖數(shù)據(jù)的名稱、 類型等，在本優(yōu)選實施例中在屬性中包括最后修改時間，這可以確保應(yīng)用程序利用該關(guān)鍵字檢索緩沖項時，能夠檢索到最新的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，本方法還包括對關(guān)鍵字設(shè)置優(yōu)先級，其中，將新構(gòu)建的緩沖項的關(guān)鍵字和當(dāng)前被讀取的緩沖項的關(guān)鍵字的優(yōu)先級設(shè)置到最高，將其他緩沖項的關(guān)鍵字均下調(diào)一級。對關(guān)鍵字設(shè)置優(yōu)先級可以使得緩沖模塊對于緩沖項的存取實現(xiàn)各種優(yōu)先級管理，該優(yōu)先級如果是根據(jù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生先后、存取頻率、已緩沖時間來設(shè)置，這就使得緩沖模塊可以根據(jù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生先后、存取頻率、已緩沖時間來存取這些緩沖項，從而提高應(yīng)用程序訪問的命中率，進一步提高了計算機的速度。優(yōu)選地，將其他緩沖項的關(guān)鍵字均下調(diào)一級包括將所有緩沖項的關(guān)鍵字構(gòu)建隊列，關(guān)鍵字按照其優(yōu)先級從高到低的次序在隊列中先后排列；將新構(gòu)建的緩沖項的關(guān)鍵字和被讀取的緩沖項的關(guān)鍵字插入到隊列的隊首。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，很容易實現(xiàn)。例如，可以用列表來管理隊列。插入隊首，就是在列表表頭增加一項，將關(guān)鍵字保存在該新建的第一項，其他項就自然下降一級。還可以用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)等來實現(xiàn)該隊列。現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)存的價格昂貴，通常容量受到一定限制。目前大多數(shù)操作系統(tǒng)提供了硬盤緩沖技術(shù)，可以緩解內(nèi)存使用緊張的情況。圖4示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的復(fù)合型緩沖系統(tǒng)的示意圖。系統(tǒng)中主要包括應(yīng)用接口模塊、內(nèi)存緩沖模塊和硬盤緩沖模塊。該系統(tǒng)使用內(nèi)存緩沖模塊保存使用頻率較高的數(shù)據(jù)，使用硬盤緩沖模塊保存使用頻率較低的數(shù)據(jù)。該緩沖系統(tǒng)在緩沖容量上比單用內(nèi)存緩沖有優(yōu)勢，在讀取緩沖項的平均速度上比單用硬盤緩沖有優(yōu)勢。本發(fā)明的優(yōu)選實施例可以在這種二級緩存系統(tǒng)中實施。優(yōu)選地，緩沖模塊包括內(nèi)存緩沖和硬盤緩沖，步驟S20包括將新構(gòu)建的緩沖項存儲于內(nèi)存緩沖中；如果內(nèi)存緩沖的使用達到第一閾值，將內(nèi)存緩沖中優(yōu)先級最低的緩沖項拷貝到硬盤緩沖中(即該緩沖項在內(nèi)存緩沖中仍然保留)；如果內(nèi)存緩沖的使用達到第二閾值，將內(nèi)存緩沖中優(yōu)先級最低的緩沖項轉(zhuǎn)移到硬盤緩沖中(即該緩沖項在內(nèi)存緩沖中被刪除)；其中，預(yù)先根據(jù)內(nèi)存緩沖的容量設(shè)置第一閾值和第二閾值，第二閾值大于第一閾值。第一閾值可以是臨界容量，第二閾值可以是溢出容量。將新構(gòu)建的緩沖項存儲于內(nèi)存緩沖中，將優(yōu)先級較低的緩沖項移出內(nèi)存緩沖，這使得內(nèi)存緩沖中保存的緩沖項是優(yōu)先級最高的和較高的緩沖項，從而提高了數(shù)據(jù)存取的命中率。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的將緩沖項存儲于緩沖模塊中的流程圖，包括以下步驟步驟502，構(gòu)建緩沖項，其中包括被緩沖數(shù)據(jù)；步驟504，根據(jù)緩沖數(shù)據(jù)的信息構(gòu)建關(guān)鍵字，關(guān)鍵字與緩沖項一一對應(yīng)；步驟506，判斷緩沖項存入內(nèi)存緩沖模塊，內(nèi)存緩沖是否達到溢出容量；步驟508，如果是，則開始清理內(nèi)存緩沖，即把關(guān)鍵字的優(yōu)先級最低的緩沖項寫入硬盤緩沖，然后清除內(nèi)存緩沖中的該緩沖項；步驟510，如果沒有達到溢出容量，則進一步判斷內(nèi)存緩沖是否達到臨界容量；步驟512，如果是，則將內(nèi)存緩沖中最低優(yōu)先級的緩沖項拷貝到硬盤緩沖中；步驟514，將該緩沖項存入內(nèi)存緩沖。優(yōu)選地，步驟S20還包括如果硬盤緩沖中的一個緩沖項被讀取，則將被讀取的緩沖項拷貝到內(nèi)存中，并且該緩沖項的優(yōu)先級被設(shè)置為最高；如果硬盤緩沖的使用達到第三閾值，將硬盤緩沖中優(yōu)先級最低的緩沖項刪除，并從優(yōu)先級的隊列中刪除其關(guān)鍵字；其中， 預(yù)先根據(jù)硬盤緩沖的容量設(shè)置第三閾值。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的從緩沖模塊中讀取緩沖項的流程圖，包括以下步驟步驟602，首先根據(jù)要讀取的信息構(gòu)建關(guān)鍵字；步驟604，先在內(nèi)存緩沖中查找有該關(guān)鍵字的緩沖項，如果找到，則跳到步驟612 ；步驟606，如果沒有找到，接著在硬盤緩沖中查找有該關(guān)鍵字的緩沖項；步驟608，如果沒有找到，則緩沖系統(tǒng)中沒有關(guān)鍵字對應(yīng)的緩沖項；步驟610，如果找到，則把該緩沖項讀入內(nèi)存緩沖中；步驟612，調(diào)整該緩沖項在優(yōu)先級列表中位置到第一項；步驟614，返回該緩沖項給應(yīng)用程序。采用以上優(yōu)選實施例，可以將高頻率使用的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存緩沖中，將不太常用的數(shù)據(jù)保存在硬盤緩沖中，這實現(xiàn)了內(nèi)存緩沖和硬盤緩沖的優(yōu)勢互補，進一步提高了計算機的性能。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)緩沖裝置的示意圖，包括構(gòu)建模塊10，用于構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識緩沖項的關(guān)鍵字；緩沖模塊20，用于存取緩沖項；檢索模塊30，用于應(yīng)用程序通過檢索關(guān)鍵字，從緩沖模塊中讀取緩沖項。
該數(shù)據(jù)緩沖裝置提高了計算機的數(shù)據(jù)存取速度。優(yōu)選地，構(gòu)建模塊10包括屬性模塊，用于將被緩沖的數(shù)據(jù)的屬性構(gòu)成字符串，屬性包括被緩沖的數(shù)據(jù)最后修改時間；運算模塊，用于將字符串進行唯一映射的運算得到關(guān)鍵字。這使得利用關(guān)鍵字在緩沖模塊中檢索緩沖項得以實現(xiàn)。構(gòu)建字符串的屬性還可以包括數(shù)據(jù)的名稱、類型等。優(yōu)選地，該數(shù)據(jù)緩沖裝置還包括優(yōu)先級模塊，用于對關(guān)鍵字設(shè)置優(yōu)先級，其中，將所有緩沖項的關(guān)鍵字構(gòu)建隊列，關(guān)鍵字按照其優(yōu)先級從高到低的次序在隊列中先后排列； 將新構(gòu)建的緩沖項的關(guān)鍵字和被讀取的緩沖項的關(guān)鍵字插入到隊列的隊首。這使得將新構(gòu)建的緩沖項的關(guān)鍵字和當(dāng)前被讀取的緩沖項的關(guān)鍵字的優(yōu)先級設(shè)置到最高，將其他緩沖項的關(guān)鍵字均下調(diào)一級。這進一步提高了計算機的速度。優(yōu)選地，緩沖模塊20包括內(nèi)存緩沖和硬盤緩沖，將新構(gòu)建的緩沖項存儲于述內(nèi)存緩沖中；如果內(nèi)存緩沖的使用達到第一閾值，將內(nèi)存緩沖中優(yōu)先級最低的緩沖項拷貝到硬盤緩沖中；如果內(nèi)存緩沖的使用達到第二閾值，將內(nèi)存緩沖中優(yōu)先級最低的緩沖項轉(zhuǎn)移到硬盤緩沖中；如果硬盤緩沖中的一個緩沖項被讀取，則將被讀取的緩沖項拷貝到內(nèi)存中； 如果硬盤緩沖的使用達到第三閾值，將硬盤緩沖中優(yōu)先級最低的緩沖項刪除，并從關(guān)鍵字優(yōu)先級的隊列中刪除其關(guān)鍵字；其中，第一閾值和第二閾值預(yù)先根據(jù)內(nèi)存緩沖的容量設(shè)置， 第二閾值大于第一閾值，第三閾值預(yù)先根據(jù)硬盤緩沖的容量設(shè)置。這實現(xiàn)了內(nèi)存緩沖和硬盤緩沖的優(yōu)勢互補，進一步提高了計算機的性能。從以上的描述中可以看出，本發(fā)明提高了計算機的性能。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)緩沖方法，其特征在于，包括構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識所述緩沖項的關(guān)鍵字； 將所述緩沖項存儲于緩沖模塊中；應(yīng)用程序通過檢索所述關(guān)鍵字，從所述緩沖模塊中讀取所述緩沖項。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建所述關(guān)鍵字包括 將所述被緩沖的數(shù)據(jù)的屬性構(gòu)成字符串；將所述字符串進行唯一映射的運算得到所述關(guān)鍵字。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述屬性包括所述被緩沖的數(shù)據(jù)最后的修改時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對所述關(guān)鍵字設(shè)置優(yōu)先級，其中， 將新構(gòu)建的所述緩沖項的關(guān)鍵字和當(dāng)前被讀取的所述緩沖項的關(guān)鍵字的優(yōu)先級設(shè)置到最高，將其他所述緩沖項的關(guān)鍵字均下調(diào)一級。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將其他所述緩沖項的關(guān)鍵字均下調(diào)一級包括將所有所述緩沖項的關(guān)鍵字構(gòu)建隊列，所述關(guān)鍵字按照其優(yōu)先級從高到低的次序在所述隊列中先后排列；將新構(gòu)建的所述緩沖項的關(guān)鍵字和所述被讀取的緩沖項的關(guān)鍵字插入到所述隊列的隊首。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述緩沖模塊包括內(nèi)存緩沖和硬盤緩沖， 將所述緩沖項存儲于緩沖模塊中包括將新構(gòu)建的所述緩沖項存儲于所述內(nèi)存緩沖中；如果所述內(nèi)存緩沖的使用達到第一閾值，將所述內(nèi)存緩沖中所述優(yōu)先級最低的緩沖項拷貝到所述硬盤緩沖中；如果所述內(nèi)存緩沖的使用達到第二閾值，將所述內(nèi)存緩沖中所述優(yōu)先級最低的緩沖項轉(zhuǎn)移到所述硬盤緩沖中；其中，預(yù)先根據(jù)所述內(nèi)存緩沖的容量設(shè)置所述第一閾值和所述第二閾值，所述第二閾值大于所述第一閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述緩沖項存儲于緩沖模塊中還包括 如果所述硬盤緩沖中的一個所述緩沖項被讀取，則將所述被讀取的緩沖項拷貝到所述內(nèi)存中；如果所述硬盤緩沖的使用達到第三閾值，將所述硬盤緩沖中所述優(yōu)先級最低的緩沖項刪除，并從所述隊列中刪除其關(guān)鍵字；其中，預(yù)先根據(jù)所述硬盤緩沖的容量設(shè)置所述第三閾值。
8.一種數(shù)據(jù)緩沖裝置，其特征在于，包括構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識所述緩沖項的關(guān)鍵字； 緩沖模塊，用于存取所述緩沖項；檢索模塊，用于應(yīng)用程序通過檢索所述關(guān)鍵字，從所述緩沖模塊中讀取所述緩沖項。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述構(gòu)建模塊包括屬性模塊，用于將所述被緩沖的數(shù)據(jù)的屬性構(gòu)成字符串，所述屬性包括所述被緩沖的數(shù)據(jù)最后的修改時間；運算模塊，用于將所述字符串進行唯一映射的運算得到所述關(guān)鍵字。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括優(yōu)先級模塊，用于對所述關(guān)鍵字設(shè)置優(yōu)先級，其中，將所有所述緩沖項的關(guān)鍵字構(gòu)建隊列，所述關(guān)鍵字按照其優(yōu)先級從高到低的次序在所述隊列中先后排列；將新構(gòu)建的所述緩沖項的關(guān)鍵字和所述被讀取的緩沖項的關(guān)鍵字插入到所述隊列的隊首。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述緩沖模塊包括內(nèi)存緩沖和硬盤緩沖，將新構(gòu)建的所述緩沖項存儲于所述內(nèi)存緩沖中；如果所述內(nèi)存緩沖的使用達到第一閾值，將所述內(nèi)存緩沖中所述優(yōu)先級最低的緩沖項拷貝到所述硬盤緩沖中；如果所述內(nèi)存緩沖的使用達到第二閾值，將所述內(nèi)存緩沖中所述優(yōu)先級最低的緩沖項轉(zhuǎn)移到所述硬盤緩沖中；如果所述硬盤緩沖中的一個所述緩沖項被讀取，則將所述被讀取的緩沖項拷貝到所述內(nèi)存中；如果所述硬盤緩沖的使用達到第三閾值，將所述硬盤緩沖中所述優(yōu)先級最低的緩沖項刪除，并從所述隊列中刪除其關(guān)鍵字；其中，所述第一閾值和所述第二閾值預(yù)先根據(jù)所述內(nèi)存緩沖的容量設(shè)置，所述第二閾值大于所述第一閾值，所述第三閾值預(yù)先根據(jù)所述硬盤緩沖的容量設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)緩沖方法，包括構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識緩沖項的關(guān)鍵字；將緩沖項存儲于緩沖模塊中；應(yīng)用程序通過檢索關(guān)鍵字，從緩沖模塊中讀取緩沖項。本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)緩沖裝置，包括構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建緩沖項，其包括被緩沖數(shù)據(jù)、以及唯一標(biāo)識緩沖項的關(guān)鍵字；緩沖模塊，用于存取緩沖項；檢索模塊，用于應(yīng)用程序通過檢索關(guān)鍵字，從緩沖模塊中讀取緩沖項。本發(fā)明提高了計算機的數(shù)據(jù)存取速度。
文檔編號G06F17/30GK102479213SQ20101056547
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者姜來 申請人:北京北大方正電子有限公司, 北大方正集團有限公司