CN104573112B - Oltp集群数据库中页面查询方法及数据处理节点 - Google Patents

Oltp集群数据库中页面查询方法及数据处理节点 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种OLTP集群数据库中页面查询方法及数据处理节点，OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，该中心节点采用被动释放PLock的处理方式管理PLock，方法包括：当OLTP集群数据库的数据处理节点在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在该第一页面时，在该数据处理节点的共享内存中查找该第一页面的页面摘要；如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，则不对该第一页面进行查询操作，或者，如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，则加载该第一页面到该数据库缓冲区存储空间，并遍历该第一页面进行该数据查询。

Description

OLTP集群数据库中页面查询方法及数据处理节点
技术领域
本发明实施例涉及计算机领域，并且更具体地，涉及OLTP集群数据库中页面查询方法及数据处理节点。
背景技术
联机事务处理(On-Line Transaction Processing，OLTP)数据库的目标架构是共享磁盘(Shared-disk)的OLTP集群数据库系统，可以通过增加数据库服务器的方法来线性增长数据处理能力(Scale-out)，克服单实例数据库系统只能通过升级数据库服务器硬件来来提升数据处理能力(Scale-up)的局限性。OLTP集群数据库最核心的组件是数据库内核引擎，只有在一个好的数据库内核引擎的基础上，才有可能建立起一个好的集群数据库。
Shared-disk架构的集群数据库有两种实现方式：一种是以Oracle RAC为代表的完全分布式的集群，通过分布式缓冲池和分布式锁管理来保证各数据库引擎节点的数据一致性；另一种是以IBM DB2pureScale(来源于IBM主机上的DB2Data Sharing)为代表的有中心协调节点的集群，通过全局缓冲池和全局锁管理器来保证各数据库引擎节点(数据处理节点)的数据一致性。
上面两种方法都存在如下问题：数据处理节点缓存不足时，需要淘汰页面，等再次需要访问时，又要重新通过网络或磁盘读取，增大了处理开销。
发明内容
本发明实施例提供一种OLTP集群数据库中页面查询方法及数据处理节点，能够在一定程度上减少OLTP集群数据库引擎节点(数据处理节点)的处理开销。
第一方面，提供了一种OLTP集群数据库的页面查询方法，该OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，该中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，该方法包括：当该数据处理节点在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在该第一页面时，该数据处理节点在该数据处理节点的共享内存中查找该第一页面的页面摘要；如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，则该数据处理节点不对该第一页面进行查询操作；或者，如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，则该数据处理节点加载该第一页面到该数据库缓冲区存储空间，并遍历该第一页面进行该数据查询。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，具体实现为：该方法还包括：当该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，该数据处理节点确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，生成该第二页面的页面摘要，并淘汰该第二页面；或者，当该数据处理节点持有第三页面的物理锁时，该数据处理节点在该数据处理节点的共享内存中生成该第三页面的页面摘要。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该方法还包括：当该数据处理节点接收到第四页面发生锁冲突的消息时，该数据处理节点释放该第四页面的PLock，并失效该第四页面的页面摘要，其中，该第四页面为该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第四页面为该数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
第二方面，提供了一种OLTP集群数据库中用于页面查询的方法，该OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，该中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，该方法包括：当该OLTP集群的数据处理节点持有第一页面的物理锁时，该数据处理节点生成该页面摘要；以及，当该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，该数据处理节点确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，生成该第二页面的页面摘要，并淘汰该第二页面。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，该方法还包括：当该数据处理节点接收到第三页面发生锁冲突的消息时，该数据处理节点释放该第三页面的PLock，并失效该第三页面的页面摘要，其中，该第三页面为该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第三页面为该数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
第三方面，提供了一种OLTP集群数据库的数据处理节点，该数据处理节点所在的OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个该数据处理节点，该中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，该数据处理节点包括：页面摘要查找单元，用于当该数据处理节点在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在该第一页面时，在该数据处理节点的共享内存中查找该第一页面的页面摘要；页面访问单元，用于如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，则不对该第一页面进行查询操作；该页面访问单元还用于如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，则加载该第一页面到该数据库缓冲区存储空间，并遍历该第一页面进行该数据查询。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，该数据处理节点还包括：页面淘汰单元，用于当该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，并淘汰该第二页面；页面摘要生成单元，用于在该页面淘汰单元淘汰该第二页面时生成该第二页面的页面摘要。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该数据处理节点还包括：页面摘要生成单元，用于当该数据处理节点持有第三页面的物理锁时，在该数据处理节点的共享内存中生成该第三页面的页面摘要。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，该数据处理节点还包括：页面摘要失效单元，用于当该数据处理节点接收到第四页面发生锁冲突的消息时，释放该第四页面的PLock，并失效该第四页面的页面摘要，其中，该第四页面为该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第四页面为该数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
第四方面，提供了一种OLTP集群数据库的数据处理节点，该数据处理节点所在的OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个该数据处理节点，该中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，该数据处理节点包括：页面摘要生成单元，用于当该数据处理节点持有第一页面的物理锁时，在该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间建立该页面摘要；页面淘汰单元，用于当该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，并淘汰该第二页面；该页面摘要生成单元还用于在该页面淘汰单元淘汰该第二页面时，生成该第二页面的页面摘要。
结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，该数据处理节点还包括：页面摘要失效单元，用于当该数据处理节点接收到第三页面发生锁冲突的消息时，释放该第三页面的PLock，并失效该第三页面的页面摘要，其中，该第三页面为该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第三页面为该数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
基于以上技术方案，本发明实施例的OLTP集群数据库中页面摘要使用管理方法及数据处理节点，在访问页面时根据页面摘要快速过滤页面，减少了不必要的磁盘IO，减少了数据处理节点与中心节点的交互，从而能够减少网络通信时间，减少了数据处理节点的处理开销，提高数据处理节点的处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例OLTP集群数据库的页面查询方法流程图。
图2是本发明实施例OLTP集群数据库中页面查询方法的具体流程图。
图3示是本发明实施例OLTP集群数据库的用于页面查询的方法流程图。
图4示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点的结构示意图。
图5示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点的另一结构示意图。
图6示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点的另一结构示意图。
图7示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了方便理解本发明实施例，首先在此介绍本发明实施例描述中会引入的几个要素。
物理锁(Physical Lock，PLock)：在集群环境下，多个节点可能会操作同一页面，为保证对页面读取和修改的正确性，需要增加页面的PLock管理。PLock包含排它(exlusive)/共享(share)两种访问模式，对索引、堆页面的修改需要先申请exclusive模式的锁，对索引、堆页面的读取需要先申请share模式的锁。集群的中心节点上存储PLock的全局锁表。一般来说，PLock的释放有两种策略：主动释放和被动释放。
主动释放PLock的处理方式：指集群的数据处理节点使用完PLock之后，立即释放PLock。
被动释放PLock的处理方式：指集群的数据处理节点使用完某一页面的PLock之后，不立即释放，当别的数据处理节点向中心节点请求该页面的PLock时，中心节点要求持有该页面PLock的目标节点释放PLock。在本发明中，OLTP集群数据库采用被动释放的PLock处理方式。
图1是本发明实施例OLTP集群数据库的页面查询方法流程图。图1的方法由OLTP集群数据库的数据处理节点执行。该OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，该中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，该方法包括：
101，当OLTP集群数据库的数据处理节点在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在该第一页面时，该数据处理节点在该数据处理节点的共享内存中查找该第一页面的页面摘要。
应理解，页面摘要是数据处理节点生成的利于查询的部分页面信息的高度概括，存储在每个数据处理节点的共享内存中，被当前数据处理节点的所有进程/线程所共享。
应理解，不同类型的页面对应的页面摘要所包含的内容不同。例如，索引页面的页面摘要，通常可记录最小值、最大值、父亲节点和兄弟节点等信息；数据页面的页面摘要，则记录其已有的摘要信息。
应理解，此处提到的数据查询过程，包括select操作，不包括insert、update、delete等需要进行写页面的操作。因为当进行写页面操作时，会发生锁冲突导致页面摘要失效。
例如，该数据查询过程可以是数据库查询语句“SELECT cust_state ROMcustomers WHERE cust_age>35and cust_age<70”的数据查询过程。
不妨假设该数据查询过程中需要查询第一页面是否包含相关的目标数据。如果该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间已经存在该第一页面，直接在该第一页面上查询数据。如果不存在该第一页面，则此时需要在该数据处理节点的共享内存中查找该页面摘要，以确定该数据处理节点的共享内存是否存在该页面摘要。
102，如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，则该数据处理节点不对该第一页面进行查询操作，或者，如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，则该数据处理节点加载该第一页面到该数据库缓冲区存储空间，并遍历该第一页面进行该数据查询。
应理解，该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，是说该数据查询的目标数据不在该第一页面上。换句话说，该第一页面存储的数据中不存在该数据查询的目标数据。
应理解，该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，是说该数据查询的目标数据可能在该第一页面上。换句话说，该第一页面存储的数据中可能存在该数据查询的目标数据。
同样以数据库查询语句“SELECT cust_state ROM customers WHERE cust_age>35and cust_age<70”为例，进行举例说明。
例1：
页面1的页面摘要显示cust_age的最大值和最小值分别为20，30，页面1存储的表customers中，字段cust_age的取值为20，21，22，30。根据页面1的页面摘要，可判断出页面1不可能存在上述数据库查询语句的目标数据，因此，可不用对页面1进行查询。
例2：
页面2的页面摘要显示cust_age的最大值和最小值分别为20，90，页面2存储的表customers中，字段cust_age的取值为20，21，80，90。根据页面2的页面摘要，可判断出页面2可能存在该数据查询的目标数据，因此，可将页面2加载至数据库缓冲区存储空间中，对页面2进行遍历查询。当然，此次查询中，页面2也不存在上述数据库查询语句的目标数据。
例3：
页面3的页面摘要显示cust_age的最大值和最小值分别为20，90，页面3存储的表customers中，字段cust_age的取值为20，41，61，90。根据页面3的页面摘要，可判断出页面3可能存在该数据查询的目标数据，因此，可将页面3加载至数据库缓冲区存储空间中，对页面3进行遍历查询。此次查询中，可从页面2得到cust_age字段取值为41和61的记录，进而得到该记录对应的cust_state字段值。
本发明实施例中，在访问页面时根据页面摘要快速过滤页面，减少了不必要的磁盘IO，减少了数据处理节点与中心节点的交互，从而能够减少网络通信时间，减少了数据处理节点的处理开销，提高数据处理节点的处理效率。
另外，本发明实施例的方法，由于减少了磁盘IO、中心节点的交互等，也就减少了对共有资源的争夺，使得每个数据处理节点尽可能的使用自己的私有资源，新添加的数据处理节点也仍会尽可能的使用自身资源，而不依赖于共享资源的等待，有利于集群的扩展。
可选地，作为一个实施例，该方法还可包括：当该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，该数据处理节点确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，生成该第二页面的页面摘要，并淘汰该第二页面。
可选地，作为另一个实施例，该方法还可包括：当该数据处理节点持有第三页面的物理锁时，该数据处理节点在该数据处理节点的共享内存中生成该第三页面的页面摘要。
本发明的上述两个实施例中，通过持有页面锁来形成页面的页面摘要，以便在页面访问时根据页面摘要进行扫描过滤，一定程度上减少页面加载和扫描的开销。
可选地，该方法还包括：当该数据处理节点接收到第四页面发生锁冲突的消息时，该数据处理节点释放该第四页面的PLock，并失效该第四页面的页面摘要，其中，该第四页面为该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第四页面为该数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
下面，将结合具体的实施例，对本发明实施例的方法作进一步的描述。
图2是本发明实施例OLTP集群数据库中页面查询方法的具体流程图。
OLTP集群数据库可包括中心节点和若干个数据处理节点。在集群环境下，多个数据处理节点可能会操作同一页面，为保证对页面读取和修改的正确性，需要增加页面的PLock锁管理。PLock包含exlusive/share两种访问模式，对索引、堆页面的修改需要先申请exclusive模式的锁，对索引页面的读取需要先申请share模式的锁。集群的中心节点上存储PLock的全局锁表。本发明实施例中，PLock的释放策略采用被动释放PLock的处理方式。
201，页面摘要创建。
当数据处理节点持有页面的PLock，可创建该页面的页面摘要。
当数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足时，需要进行页面淘汰。选择淘汰的页面的具体方法可参考现有技术，本发明实施例在此不再赘述。当淘汰的页面确定后，数据处理节点可保留该淘汰的页面的PLock，生成该页面的页面摘要，并淘汰掉该页面。
如图2所示，页面创建后，可根据实际情况执行不同的分支。
如果发生锁冲突需要释放页面的P锁时，执行步骤202。
如果数据处理节点需要执行数据库查询语句时，执行步骤203。
202，页面摘要失效。
当发生锁冲突需要释放页面的P锁时，同时失效该页面的页面摘要。P锁对页面起着保护的作用，当某个节点持有某个页面的P锁，那么别的节点一定要等这个节点的P锁释放之后才能修改该页面；反之，如果页面的P锁被释放，这种保护作用不再，那么页面摘要的存在也有没有意义，因为这个页面随时可能被别的节点修改。
203，执行数据库查询语句。
数据处理节点执行数据库查询语句。
应理解，本发明实施例所提到的数据库查询语句，包括select操作，不包括insert、update、delete等需要进行写页面的操作。因为当进行写页面操作时，会发生锁冲突导致页面摘要失效。
204，确定需要将要查询的页面。
数据处理节点根据数据库查询语句，确定需要查询的页面。
应理解，数据库查询语句所涉及的页面可能不止一个。
不妨假设第一页面是数据处理节点确定将要查询的一个页面。
205，查找数据库缓冲区存储空间中是否存在该页面。
此时，数据处理节点可从共享内存中查找是否存在第一页面。
如果数据库缓冲区存储空间中存在第一页面，则直接查询第一页面，具体实现可参看现有技术。然后，即执行步骤210。
如果数据库缓冲区存储空间中不存在第一页面，则执行步骤206。
206，判断共享内存中是否存在该页面的页面摘要。
如果数据库缓冲区存储空间中不存在第一页面，此时，需要判断数据处理节点的享内存中是否存在第一页面的页面摘要。
如果不存在第一页面的页面摘要，则需要从中心节点获取访问权限，再通过网络或者磁盘获得第一页面，再进行查询操作，具体实现可参考现有技术，本发明实施例在此不再赘述。
如果存在第一页面的页面摘要，则执行步骤207。
207，根据页面摘要判断目标数据是否具有在该页面的可能性。
如果存在第一页面的页面摘要，则可根据第一页面的页面摘要快速判断该数据查询的目标数据是否具有在该第一页面的可能性。
如果目标数据不具有在该第一页面的可能性(即目标数据不在第一页面中)，则执行步骤208，否则，执行步骤209。
208，不对该页面进行查询操作。
如果页面摘要表明目标数据不在第一页面中(例如，图1所示实施例的例1)，则不对第一页面进行查询操作。然后，执行步骤210。
209，通过网络或者磁盘获得该页面，并遍历该页面完成查询。
如果页面摘要表明目标数据可能在在第一页面中(例如，图1所示实施例的例2、例3)，由于步骤205已经确定第一页面不在数据库缓冲区存储空间中，也就是说，该第一页面为淘汰的页面。
此时，可直接通过网络或者磁盘将第一页面加载到该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间，并遍历该页面，完成查询，而不需再从中心节点获得相应的读取权限，因为节点已拥有该权限。
然后，执行步骤210。
210，判断是否还需要在新的页面中查找。
如果还需要在新的页面中查找，则执行步骤204，否则，结束。
图3是本发明实施例OLTP集群数据库的用于页面查询的方法流程图。图2的方法由数据处理节点执行。其中，该OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，该中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，该方法包括：
301，当该OLTP集群的数据处理节点持有第一页面的物理锁时，该数据处理节点生成该页面摘要。
302，当该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，该数据处理节点确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，生成该第二页面的页面摘要，并淘汰该第二页面。
本发明实施例中，在持有页面的PLock时创建页面的页面摘要，以及在淘汰页面时保留被淘汰页面的PLock并创建被淘汰页面的页面摘要，使得数据处理节点后续访问页面时能够根据页面摘要快速过滤页面，减少了不必要的磁盘IO，减少了数据处理节点与中心节点的交互，从而能够减少网络通信时间，减少了数据处理节点的处理开销，提高数据处理节点的处理效率。
可选地，该方法还包括：当该数据处理节点接收到第三页面发生锁冲突的消息时，该数据处理节点释放该第三页面的PLock，并失效该第三页面的页面摘要，其中，该第三页面为该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第三页面为该数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
图4示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点400的结构示意图。数据处理节点400所在的OLTP集群数据库中，包括中心节点和至少一个数据处理节点400，该中心节点采用被动释放PLock的处理方式管理PLock。如图4所示，数据处理节点400可包括：页面摘要查找单元401和页面访问单元402。
页面摘要查找单元401，用于当数据处理节点400在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在该第一页面时，在数据处理节点400的共享内存中查找该第一页面的页面摘要。页面访问单元402，用于如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，则不对该第一页面进行查询操作。
另外，页面访问单元402还用于，如果根据该页面摘要判断出该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，则加载该第一页面到该数据库缓冲区存储空间，并遍历该第一页面进行该数据查询。
本发明实施例中，数据处理节点400在访问页面时根据页面摘要快速过滤页面，减少了不必要的磁盘IO，减少了数据处理节点与中心节点的交互，从而能够减少网络通信时间，减少了数据处理节点的处理开销，提高数据处理节点的处理效率。
可选地，作为一个实施例，数据处理节点400还可包括：页面淘汰单元403和页面摘要生成单元404。其中，页面淘汰单元403，用于当数据处理节点400的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定数据处理节点400的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，并淘汰该第二页面；页面摘要生成单元404，用于在该页面淘汰单元403淘汰该第二页面时生成该第二页面的页面摘要。
可选地，作为另一个实施例，页面摘要生成单元404还可用于当数据处理节点400持有第三页面的物理锁时，在数据处理节点400的共享内存中生成该第三页面的页面摘要。
可选地，作为另一个实施例，数据处理节点400还可包括：页面摘要失效单元405，用于当数据处理节点400接收到第四页面发生锁冲突的消息时，释放该第四页面的PLock，并失效该第四页面的页面摘要，其中，该第四页面为数据处理节点400的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第四页面为数据处理节点400已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
此外，数据处理节点400还可执行图1的方法，并实现数据处理节点在图1、2所示实施例的功能，本发明实施例在此不再赘述。
图5示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点的另一结构示意图。数据处理节点500所在的OLTP集群数据库中，包括中心节点和至少一个数据处理节点500，该中心节点采用被动释放PLock的处理方式管理PLock。如图5所示，数据处理节点500可包括：页面摘要生成单元501和页面淘汰单元502。
页面摘要生成单元501，用于当数据处理节点500持有第一页面的物理锁时，在数据处理节点500的数据库缓冲区存储空间建立该页面摘要。
页面淘汰单元502，用于当数据处理节点500的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定数据处理节点500的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，并淘汰该第二页面。
页面摘要生成单元501还用于在页面淘汰单元502淘汰该第二页面时，生成该第二页面的页面摘要。
本发明实施例中，数据处理节点500在持有页面的PLock时创建页面的页面摘要，以及在淘汰页面时保留被淘汰页面的PLock并创建被淘汰页面的页面摘要，使得数据处理节点后续访问页面时能够根据页面摘要快速过滤页面，减少了不必要的磁盘IO，减少了数据处理节点与中心节点的交互，从而能够减少网络通信时间，减少了数据处理节点的处理开销，提高数据处理节点的处理效率。
可选地，数据处理节点500还可包括页面摘要失效单元503，用于当数据处理节点500接收到第三页面发生锁冲突的消息时，释放该第三页面的PLock，并失效该第三页面的页面摘要，其中，该第三页面为数据处理节点500的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第三页面为数据处理节点500已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
此外，数据处理节点500还可执行图3的方法，并实现数据处理节点在图2、3所示实施例中创建和失效页面摘要的功能，本发明实施例在此不再赘述。
图6示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点600的再一结构示意图。数据处理节点600所在的OLTP集群数据库中，包括中心节点和至少一个数据处理节点600，该中心节点采用被动释放PLock的处理方式管理PLock。如图6所示，数据处理节点600可包括通道接口601、处理器602和存储器603。
通道接口601、处理器602和存储器603通过总线604系统相互连接。总线604可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器603，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器603可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器602提供指令和数据。存储器603可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器602，执行存储器603所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
当数据处理节点600在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不存在该第一页面时，在数据处理节点600的共享内存中查找该第一页面的页面摘要；
如果通过该页面摘要判断出该数据查询的目标数据不具有在该第一页面的可能性，则不对该第一页面进行查询操作；
或者，如果通过该页面摘要判断出该数据查询的目标数据具有在该第一页面的可能性，则加载该第一页面到该数据库缓冲区存储空间，并遍历该第一页面进行该数据查询。
上述如本发明图1、图2任一实施例揭示的数据处理节点执行的方法可以应用于处理器602中，或者由处理器602实现。处理器602可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器602中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器602可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器603，处理器602读取存储器603中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选地，作为一个实施例，处理器602还用于当数据处理节点600的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定数据处理节点600的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，并生成该第二页面的页面摘要，淘汰该第二页面。
可选地，作为另一个实施例，处理器602还用于当数据处理节点600持有第三页面的物理锁时，在数据处理节点600的共享内存中生成该第三页面的页面摘要。
可选地，作为另一个实施例，处理器602还用于当数据处理节点600接收到第四页面发生锁冲突的消息时，释放该第四页面的PLock，并失效该第四页面的页面摘要，其中，该第四页面为数据处理节点600的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第四页面为数据处理节点600已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
此外，数据处理节点600还可执行图1的方法，并实现数据处理节点在图1、2所示实施例的功能，本发明实施例在此不再赘述。
图7示是本发明实施例OLTP集群数据库的数据处理节点700的再一结构示意图。数据处理节点700所在的OLTP集群数据库中，包括中心节点和至少一个数据处理节点700，该中心节点采用被动释放PLock的处理方式管理PLock。如图7所示，数据处理节点700可包括通道接口701、处理器702和存储器703。
通道接口701、处理器702和存储器703通过总线704系统相互连接。总线704可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器703，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器703可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器702提供指令和数据。存储器703可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器702，执行存储器703所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
当数据处理节点700持有第一页面的物理锁时，生成该页面摘要；
当数据处理节点700的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定该数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留该第二页面的PLock，生成该第二页面的页面摘要，并淘汰该第二页面。
上述如本发明图3揭示的数据处理节点执行的方法，及本发明图2揭示的数据处理节点管理页面摘要的方法，可以应用于处理器702中，或者由处理器702实现。处理器702可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器702中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器702可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器703，处理器702读取存储器703中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选地，作为一个实施例，处理器702还用于当数据处理节点700接收到第三页面发生锁冲突的消息时，释放该第三页面的PLock，并失效该第三页面的页面摘要，其中，该第三页面为数据处理节点700的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或该第三页面为数据处理节点700已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
此外，数据处理节点700还可执行图3的方法，并实现数据处理节点在图2、3所示实施例中创建和失效页面摘要的功能，本发明实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种联机事务处理OLTP集群数据库的页面查询方法，其特征在于，所述OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，所述中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，所述方法包括：
当所述数据处理节点在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在所述第一页面时，所述数据处理节点在所述数据处理节点的共享内存中查找所述第一页面的页面摘要；
如果根据所述页面摘要判断出所述数据查询的目标数据不具有在所述第一页面的可能性，则所述数据处理节点不对所述第一页面进行查询操作；或者
如果根据所述页面摘要判断出所述数据查询的目标数据具有在所述第一页面的可能性，则所述数据处理节点加载所述第一页面到所述数据库缓冲区存储空间，并遍历所述第一页面进行所述数据查询。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，所述数据处理节点确定所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留所述第二页面的PLock，生成所述第二页面的页面摘要，并淘汰所述第二页面；或者
当所述数据处理节点持有第三页面的物理锁时，所述数据处理节点在所述数据处理节点的共享内存中生成所述第三页面的页面摘要。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述数据处理节点接收到第四页面发生锁冲突的消息时，所述数据处理节点释放所述第四页面的PLock，并失效所述第四页面的页面摘要，其中，所述第四页面为所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或所述第四页面为所述数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
4.一种联机事务处理OLTP集群数据库中用于页面查询的方法，其特征在于，所述OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个数据处理节点，所述中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，所述方法包括：
当所述OLTP集群的数据处理节点持有第一页面的物理锁时，所述数据处理节点生成所述第一页面的页面摘要；以及
当所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，所述数据处理节点确定所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留所述第二页面的PLock，生成所述第二页面的页面摘要，并淘汰所述第二页面。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述数据处理节点接收到第三页面发生锁冲突的消息时，所述数据处理节点释放所述第三页面的PLock，并失效所述第三页面的页面摘要，其中，所述第三页面为所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或所述第三页面为所述数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
6.一种联机事务处理OLTP集群数据库的数据处理节点，其特征在于，所述数据处理节点所在的OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个所述数据处理节点，所述中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，所述数据处理节点包括：
页面摘要查找单元，用于当所述数据处理节点在进行数据查询的过程中需要查询第一页面，且所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中不存在所述第一页面时，在所述数据处理节点的共享内存中查找所述第一页面的页面摘要；
页面访问单元，用于如果根据所述页面摘要判断出所述数据查询的目标数据不具有在所述第一页面的可能性，则不对所述第一页面进行查询操作；
所述页面访问单元还用于如果根据所述页面摘要判断出所述数据查询的目标数据具有在所述第一页面的可能性，则加载所述第一页面到所述数据库缓冲区存储空间，并遍历所述第一页面进行所述数据查询。
7.如权利要求6所述的数据处理节点，其特征在于，所述数据处理节点还包括：
页面淘汰单元，用于当所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留所述第二页面的PLock，并淘汰所述第二页面；
页面摘要生成单元，用于在所述页面淘汰单元淘汰所述第二页面时生成所述第二页面的页面摘要。
8.如权利要求6所述的数据处理节点，其特征在于，所述数据处理节点还包括：
页面摘要生成单元，用于当所述数据处理节点持有第三页面的物理锁时，在所述数据处理节点的共享内存中生成所述第三页面的页面摘要。
9.如权利要求6至8任一项所述的数据处理节点，其特征在于，所述数据处理节点还包括：
页面摘要失效单元，用于当所述数据处理节点接收到第四页面发生锁冲突的消息时，释放所述第四页面的PLock，并失效所述第四页面的页面摘要，其中，所述第四页面为所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或所述第四页面为所述数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
10.一种联机事务处理OLTP集群数据库的数据处理节点，其特征在于，所述数据处理节点所在的OLTP集群数据库包括中心节点和至少一个所述数据处理节点，所述中心节点采用被动释放物理锁PLock的处理方式管理PLock，所述数据处理节点包括：
页面摘要生成单元，用于当所述数据处理节点持有第一页面的物理锁时，在所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间建立所述第一页面的页面摘要；
页面淘汰单元，用于当所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间不足需要淘汰页面时，确定所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中需要淘汰的第二页面，保留所述第二页面的PLock，并淘汰所述第二页面；
所述页面摘要生成单元还用于在所述页面淘汰单元淘汰所述第二页面时，生成所述第二页面的页面摘要。
11.如权利要求10所述的数据处理节点，其特征在于，所述数据处理节点还包括：
页面摘要失效单元，用于当所述数据处理节点接收到第三页面发生锁冲突的消息时，释放所述第三页面的PLock，并失效所述第三页面的页面摘要，其中，所述第三页面为所述数据处理节点的数据库缓冲区存储空间中缓存的页面，或所述第三页面为所述数据处理节点已经淘汰但仍然保留PLock的页面。
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