CN101551808B - 支持多进程的嵌入式的树型数据库技术 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种支持多进程的嵌入式的树型数据库技术,包括程序初始流程和水印操作流程,采用共享内存机制、二叉树遍历与序列化存储技术等,查询效率高、功能安全可靠、轻巧而灵活。

Description

支持多进程的嵌入式的树型数据库技术
技术领域
本发明涉及一种支持多进程的嵌入式的树型数据库技术,即InforGuard网页防篡改系统中间件存储水印信息的数据库技术。
背景技术
在基于WEB服务器或应用服务器(以下简称为服务器)的网络应用中,需要对部署在服务器上的资源文件、脚本文件、页面文件、以及页面文件引用的服务性文件进行保护,即保证服务器提供给访问用户的文件是正确性;为此需要将各个文件的摘要信息(也就是水印信息)保存到数据库中。
目前,在此领域采用的方式为:
1.文件对应存储方式
该方法是根据文件路径和名子,在水印目录下,生成与之对应的一个文件,用于存储水印信息;这种方式也就意味着一个文件就要有一个与之对应的存储水印的文件,如果一个网站有100000个网页,也就要有100000个水印文件;这种方式的优点是比较直观,可以很方便的去查看,但是其缺点是性能低,安全性差。
2.关系数据库存储方式
该方法是采用关系数据库,将文件全名和水印存储到现有的关系型数库中;这种方式的优点是实现简单,开发周期短,但是缺点是查询性能低(查询的性能又是限制Web服务器的一个重要因素)。
发明内容
本发明的目的就是针对上述的不足,提供了一种查询效率高、功能安全可靠的支持多进程的嵌入式的树型数据库技术。
本发明主要采用了一下技术:
1.共享内存机制
在进程启动后,数据库模块会将数据库中的数据加载到共享内存中,方便该进程或其他进程读写数据;在被加载后,所有的操作都是操作共享内存(大大提高了读写速度),而共享内存和磁盘数据的同步使用独立的线程进行维护。
2.二叉树遍历与序列化存储技术
数据结构是一个二叉树,左子、右兄;一个节点的属性有节点名、文件列表、子目录及兄弟目录;树在磁盘上的存储,采用的序列化存储技术。
3.数据更新缓存技术
为了提高查询速度,数据实现采用了更新缓存技术,将数据库更新的数据缓存到临时文件中去,一是提高了速度,二是提高了可靠性。
4.双文件交替读写技术
为了提高数据的可靠性,采用两个文件交替写的方式,这样可以将计算机突然重启丢失的数据降到最低。
具体来说,本发明是一种支持多进程的嵌入式的树型数据库技术,包括程序初始流程和水印操作流程,其中,
程序初始流程为:
1-1)初始化读写锁,为了支持多进程操作,所以要使用信号量来实现进程之间的互斥;
1-2)加载数据库文件与缓存文件中的数据到共享内存,数据在磁盘上,是以序列化的字符存储的,这一步就是将磁盘上的数据解析到内存中对应的树形结构中;
1-3)启动同步线程,当更新的数据内容大于一个限值时,同步线程就会将共享内存的数据同步到磁盘上,实现持久化存储。
水印操作流程为:
2-1)加读或写锁,实现进程间的互斥;
2-2)查询或更新共享内存数据,如果是读操作,遍历二叉树,取出该文件的水印并返回;如果是写操作,先更新共享内存的数据;
2-3)更新内容写入缓存,如果是写操作,在更新共享内存中的数据之后,保存到缓存文件。
上述第1-2)步中加载数据库文件与缓存文件中的数据到共享内存是这样实现的:它包括共享内存、内容缓存和二叉树序列化存储,其中,
共享内容为:在非Windows平台上通过shmget和shmat函数实现共享内存的创建与分配置;在Windows平台上通过CreateFileMapping和MapViewOfFile函数实现共享内存的创建与分配置;
内容缓存为:将某一段时间对数据库的更新记录写到某一文件中,等到更新到某一规模,再统一将数据写到数据库文件中去,目的是提高操作数据库的效率和安全性;
二叉树序列化存储为:采用流的方式,通过《和》操作符重载,来实现数序列化。
通过本发明,实现了一套用于存储水印信息的数据库,其特点如下:
1.支持多进程
可以多个进程同时操作该数据库(此数据库要被Web服务器加载,同时也会被InforGuardMa(监控代理)加载),而多个进程之间采用共享内存的方式实现数据的共享,从而提高了查询的速度;和文件对应存储方式相比,在进行水印比对时不需要再从磁盘上读到文件,从而大大提高了比对速度。
2.嵌入式
不需要启动独立的进程,而是直接由其他进程调用统一的接口,从而实现数据库内嵌到其调用进程中去。
3.树型数据结构
由于水印信息是和文件对应的,而文件在操作系统中又是以树状的目录结构存在的,自然而然用于存储水印的数据库实现为树型数据库是更为合理的;因为树型数据结构,无论是查询还是更新操作上,其速度都是高于关系数库的。
本发明提供的支持多进程的嵌入式的树型数据库技术,具有以下优点:
1.查询效率高
由于采用了共享内存机制和树型结构的描述以及更新缓存的技术,所以查询与更新的效率要高。
2.功能安全可靠
双文件交替读写的方而以及缓存机制的应用,从而保障了功能的安全可靠性。
3.轻巧而灵活
采用嵌入进程的方式,使得程序灵活性大大提高,实现上比较轻便,容易实现。
附图说明
图1为本发明实施例中程序初始化流程图;
图2为本发明实施例中水印操作流程图。
具体实施方式
一种支持多进程的嵌入式的树形数据库技术,包括程序初始流程和水印操作流程。
初始流程如图1所示,开始于步骤101初始化读写锁,为了支持多进程操作,所以要使用信号量来实现进程之间的互斥。
然后进入步骤102加载数据库文件与缓存文件中的数据到共享内存,数据在磁盘上,是以序列化的字符存储的,这一步就是将磁盘上的数据解析到内存中对应的树形结构中。
加载数据库文件与缓存文件中的数据到共享内存是这样实现的:它包括共享内存、内容缓存和二叉树序列化存储,其中,
共享内容为:在非Windows平台上通过shmget和shmat函数实现共享内存的创建与分配置;在Windows平台上通过CreateFileMapping和MapViewOfFile函数实现共享内存的创建与分配置;
内容缓存为:将某一段时间对数据库的更新记录写到某一文件中,等到更新到某一规模,再统一将数据写到数据库文件中去,目的是提高操作数据库的效率和安全性;
二叉树序列化存储为:采用流的方式,通过《和》操作符重载,来实现数序列化。
然后进入步骤103启动同步线程,当更新的数据内容大于一个限值时,同步线程就会将共享内存的数据同步到磁盘上,实现持久化存储。
水印操作流程如图2所示,开始于步骤201加读或写锁,实现进程间的互斥。
然后进入步骤202查询或更新共享内存数据,如果是读操作,遍历二叉树,取出该文件的水印并返回;如果是写操作,先更新共享内存的数据;
最后进入步骤203更新内容写入缓存,如果是写操作,在更新共享内存中的数据之后,保存到缓存文件。

Claims (1)

1.一种支持多进程的嵌入式的树型数据库存取方法,其特征在于包括程序初始流程和水印操作流程,水印信息是各个文件的摘要信息,数据库中存储各个文件的水印,嵌入式的树形数据库指:不需要启动独立的进程,而是直接由其他进程调用统一的接口,从而实现数据库内嵌到其调用进程中去;其中,
程序初始流程为:
1-1)初始化读写锁,使用信号量实现进程之间的互斥;
1-2)加载数据库文件与缓存文件中的数据到共享内存,即将磁盘上的数据解析到内存中对应的二叉树中;
1-3)启动同步线程,当更新的数据内容大于一个限值时,同步线程就会将共享内存的数据同步到磁盘上,实现持久化存储;
水印操作流程为:
2-1)加读或写锁,实现进程间的互斥;
2-2)查询或更新共享内存数据:如果是读操作,遍历二叉树,取出数据库中存储的文件水印并返回;如果是写操作,先更新共享内存的数据;
2-3)更新内容写入缓存:如果是写操作,在更新共享内存中的数据之后,保存到缓存文件;
上述第1-2)步中加载数据库文件与缓存文件中的数据到共享内存是这样实现的:它包括共享内存、内容缓存和二叉树序列化存储,其中,共享内存为:在非Windows平台上通过shmget和shmat函数实现共享内存的创建与分配置;在Windows平台上通过CreateFileMapping和MapViewOfFile函数实现共享内存的创建与分配置;
内容缓存为:将某一段时间对数据库文件的更新记录写到某一文件中,等到更新到某一规模,再统一将数据写到数据库文件中去;
二叉树序列化存储为:采用流的方式,通过《和》操作符重载,来实现数据的序列化存储。
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