CN102088485A - 数据获取方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数据获取方法，包括：步骤102，从前端进程取得会话请求，并确认会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；步骤104，判断是否存在空闲的服务进程；步骤106，如果不存在所述空闲的服务进程，则创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；步骤108，如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求。本发明还提供一种数据获取装置。通过本发明，通过服务进程保存数据，避免了大量的对字符串数据进行结构化处理的过程，减少了资源的消耗。

Description

数据获取方法和装置
技术领域
本发明涉及基于PHP的WEB服务应用领域，具体而言，涉及一种数据获取方法和装置。
背景技术
在互联网应用不断增加的环境下，WEB 2.0、云计算、物联网等新概念将不断催生出新的产业和服务。而支撑这些新型产业和服务的技术体系中，随着3G和移动互联网技术的兴起，越来越多的WEB应用程序也选择了PHP作为主流的技术方案。从TIOBE发布2010年6月发布的编程语言排行榜中，WEB应用程序开发语言中，基于java的应用程序约占18％，排在第一位，而基于PHP的应用程序约占9％，排在第二位。由此也可以看出PHP的强势。另一方面，与基于java的应用比较，PHP主要适用于中小型WEB应用服务，大企业级的中大型WEB应用方面，明显弱于java。主要原因是由基于PHP语言服务本身的属性决定了它不适合应用于大型电子商务站点，而更适合一些小型的商业站点。
为了提高WEB应用程序的性能，采用数据缓存是目前非常重要的一个手段。目前基于PHP的WEB应用程序的缓存方案有两类：一类是PHP代码缓存优化方案，一类是数据缓存优化方案。
一、代码缓存优化方案介绍
PHP代码缓存优化方案，是针对PHP是解释执行的语言，每次执行时，都需要解析编译，对于频繁使用的页面，如果能够缓存起PHP的操作码，这样PHP后面执行就不用解析编译了，可以直接调用PHP操作码即可，从而达到提高效率的目的。这在方案不影响程序的执行逻辑，而只是在执行效率上进行优化，目前基于该方案的有许多成熟的技术，如APC，xcache，eAccelerator等。
二、数据缓存优化方案介绍
数据缓存方案，是针对程序执行过程中经常需要反复使用一些数据，这些数据要么是需要从数据库中获取，要么需要经过某些复杂运算获取，总是数据获取的过程比较占用服务器的资源，或者效率不高。为了节省上述数据获取的开销，需要对这些数据进行缓存，下次使用时，就直接从缓存中取得，而不必再访问数据库或者再进行运算。
数据缓存方案又分为两类，一类是文件缓存，另一类是内存缓存。
文件缓存是将数据缓存在文件系统中，即第一次获取到数据后，将数据保存到文件系统，以后再需要使用这些数据时，则从文件中取出即可。目前大部分的基于PHP的WEB应用程序都是采用文件的方式进行数据缓存，包括PHP的会话数据。
内存缓存与文件缓存相比，主要区别是把数据缓存在内存中，而不是放到文件系统中，相比文件缓存，存取速度较快，但不能持久保存，即如果服务重启时，内存缓存需要重新从生成才能使用，而文件缓存则不需要。目前使用的PHP共享内存技术就是属于内存缓存的解决方案。
三、目前缓存方案不能解决的问题
基于PHP的大型电子商务站点，或者说大型的WEB应用的场景，通常处理的数据量大，为了提高服务器的性能，都会进行服务器端的数据缓存，因此对于PHP代码缓存优化，在一定的程序上可以提高服务器性能，但对于主要以数据缓存为需求的场景，代码缓存是解决不了这一问题。而目前基于数据缓存的方案，不管是数据缓存在文件系统，还是缓存在系统内存中，我们发现，其本质都是要将数据序列化成字符串的方式保存下来，下次使用的时候再将保存的字符串解析成原来的数据结构，以供应用程序使用。简言之，目前的数据缓存方案是不能直接缓存结构化的数据。
PHP是Share-Nothing Architecture，每次对HTTP请求的处理都是独立的，不共享任何数据，即如果我们需要在两次请求共享数据，只有采取数据缓存的方式进行。对于大型的WEB服务应用场景，通常缓存的数据量都是非常大的。而对于大数据量的数据缓存，我们经过分析发现，把字符串数据块从内存读取转换成结构化的数据，还是从文件系统读取再转换成结构化的数据，主要的时间开销不是在数据读取这一块，90％的开销是发生在数据从字符串转化成结构化的对象这段时间，也就是说缓存的数据重建结构化对象的花销占了主要的部分。而目前的数据缓存方案对这一情况还没有可行的解决方案，这也是基于PHP语言的WEB应用程序不能支持大规模企业应用的一个原因。
因此，需要一种新的方案，来解决数据缓存占用的开销过大的问题，以保证数据读取的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供需要一种新的方案，来解决数据缓存占用的开销过大的问题，以保证数据读取的效率。
有鉴于此，本发明提供一种数据获取方法，包括：步骤102，从前端进程取得会话请求，并确认所述会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；步骤104，判断是否存在空闲的服务进程；步骤106，如果不存在所述空闲的服务进程，则创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；步骤108，如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求。通过该技术方案，通过服务进程保存数据，避免了大量的对字符串数据进行结构化处理的过程，减少了资源的消耗。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤108中，在无法调用所述空闲的服务进程时，由所述前端进程从文件系统中取得所述数据，以响应所述会话请求。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤102中，还从所述前端进程取得新会话请求，所述新会话请求对应的数据不在所述内存中；在所述步骤106中，还创建服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中；在所述步骤108中，还调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤102中，从所述前端进程先后取得多个会话请求，且所述多个会话请求对应的数据、会话均相同时，在所述步骤106中，调用同一服务进程取得所述数据，以响应所述多个会话请求。
在上述技术方案中，优选地，在每个服务进程被调用预定次数后，消除所述每个服务进程。
本发明还提供一种数据获取装置，包括：请求获取模块，从前端进程取得会话请求，并确认所述会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；判断模块，判断是否存在空闲的服务进程；进程调度模块，如果不存在所述空闲的服务进程，则通过服务进程模块创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求，以及如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；所述服务进程模块，提供服务进程。通过该技术方案，通过服务进程保存数据，避免了大量的对字符串数据进行结构化处理的过程，减少了资源的消耗。
在上述技术方案中，优选地，还包括：异常处理模块，在无法调用所述空闲的服务进程时，由所述前端进程从文件系统中取得所述数据，以响应所述会话请求。
在上述技术方案中，优选地，所述请求获取模块还从所述前端进程取得新会话请求，所述新会话请求对应的数据不在所述内存中；所述进程调度模块还在不存在所述空闲的服务进程时，创建服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中，以及还在存在所述空闲的服务进程时，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中。
在上述技术方案中，优选地，在所述请求获取模块从所述前端进程先后取得多个会话请求，且所述多个会话请求对应的数据、会话均相同时，所述进程调度模块调用同一服务进程取得所述数据，以响应所述多个会话请求。
在上述技术方案中，优选地，在每个服务进程被调用预定次数后，所述服务进程模块消除所述每个服务进程。
根据本发明的技术方案，可以实现一种数据获取方法和装置，通过服务进程将结构化的数据保存，以便读取，避免了反复对缓存数据进行结构化处理的过程，减少了资源的浪费。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的数据获取方法的流程图；
图2是根据本发明的一个实施例的数据获取装置的框图；
图3是根据本发明的一个实施例的数据获取方法的原理示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
图1是根据本发明的一个实施例的数据获取方法的流程图。
如图1所示，本发明提供一种数据获取方法，包括：步骤102，从前端进程取得会话请求，并确认所述会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；步骤104，判断是否存在空闲的服务进程；步骤106，如果不存在所述空闲的服务进程，则创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；步骤108，如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求。通过该技术方案，通过服务进程保存数据，避免了大量的对字符串数据进行结构化处理的过程，减少了资源的消耗。
在上述技术方案中，在所述步骤108中，在无法调用所述空闲的服务进程时，由所述前端进程从文件系统中取得所述数据，以响应所述会话请求。
在上述技术方案中，在所述步骤102中，还从所述前端进程取得新会话请求，所述新会话请求对应的数据不在所述内存中；在所述步骤106中，还创建服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中；在所述步骤108中，还调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中。
在上述技术方案中，在所述步骤102中，从所述前端进程先后取得多个会话请求，且所述多个会话请求对应的数据、会话均相同时，在所述步骤106中，调用同一服务进程取得所述数据，以响应所述多个会话请求。
在上述技术方案中，在每个服务进程被调用预定次数后，消除所述每个服务进程。
图2是根据本发明的一个实施例的数据获取装置的框图。
如图2所示，本发明还提供一种数据获取装置200，包括：请求获取模块202，从前端进程取得会话请求，并确认所述会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；判断模块204，判断是否存在空闲的服务进程；进程调度模块206，如果不存在所述空闲的服务进程，则通过服务进程模块208创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求，以及如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；所述服务进程模块208，提供服务进程。通过该技术方案，通过服务进程保存数据，避免了大量的对字符串数据进行结构化处理的过程，减少了资源的消耗。
在上述技术方案中，还包括：异常处理模块210，在无法调用所述空闲的服务进程时，由所述前端进程从文件系统中取得所述数据，以响应所述会话请求。
在上述技术方案中，所述请求获取模块202还从所述前端进程取得新会话请求，所述新会话请求对应的数据不在所述内存中；所述进程调度模块208还在不存在所述空闲的服务进程时，创建服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中，以及还在存在所述空闲的服务进程时，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中。
在上述技术方案中，在所述请求获取模块202从所述前端进程先后取得多个会话请求，且所述多个会话请求对应的数据、会话均相同时，所述进程调度模块206调用同一服务进程取得所述数据，以响应所述多个会话请求。
在上述技术方案中，在每个服务进程被调用预定次数后，所述服务进程模块208消除所述每个服务进程。
图3是根据本发明的一个实施例的数据获取方法的原理示意图。
如图3所示，传统的PHP构成的BS应用程序，由以下组成：浏览器、WWW服务、PHP进程和文件系统构成。浏览器做为用户交互的客户端，主要是进行页面展示及提供交互操作，常用的浏览器如IE，Firefox，Opera等都是实现这一功能。WWW服务和PHP进程构成了服务器端的应用，通常的WWW服务程序有APACHE或者IIS，PHP作为服务器端执行的程序，为WWW服务提供业务处理的能力，文件系统则起到数据缓存的作用。
对于传统的应用模式，参与角色只有客户端(浏览器)、WWW服务程序(PHP进程)和文件系统。浏览器接收用户的操作请求，然后将其传递给WWW服务程序，WWW服务程序再调用PHP进程，请PHP进程处理请求，进行步骤302和步骤304的动作，恢复缓存数据并处理请求，最后将处理结果再返回到WWW服务程序，WWW服务程序再返回给客户端。这一周期即实现一个完整的服务请求过程。
因此传统的PHP应用模式，只涉及浏览器、WWW服务、PHP进程和文件系统四个角色。所有的PHP请求都是由一个PHP进程处理完成，并将结果返回。PHP进程每次调用都需要从文件系统中恢复数据缓存。
本实施例的技术方案的主要目的是为了减小恢复缓存部分的时间开销，因此在传统的角色的基础上，通过本发明的技术方案实现PHP服务进程和进程调度程序两个角色。
当用户从浏览器发出请求后，一样会到WWW(PHP)服务器端，但这时WWW(PHP)服务程序并不进行步骤302的恢复数据缓存和步骤304处理请求的操作，直接将请求转发给进程调度程序，进程调度程序在进行PHP服务进程调度，只在服务进程第一次创建时，才进行步骤306，数据缓存的恢复，然后进行步骤310，由PHP服务进程处理客户端请求，之后再将处理结果返回给进程调度程序，进程调度程序再将结果返回到WWW(PHP)服务，最后送回到客户端。
PHP服务进程进行一次服务后，不会退出，因此创建时恢复的缓存数据仍然以结构会对象的形式保存在进程中(内存中)。当下一次PHP请求到来时，该PHP服务进程便可以直接处理PHP请求，进行步骤308，恢复会话数据，不再进行恢复缓存数据的操作，从而达到提高效率的目的。虽然进行进程调度以及需要同步会话环境，也需要浪费一些开销，但这些开销与大数据量缓存的字符串反序列化成结构化对象的时间开销相比，还是微不足道的。
本实施例中的技术方案的核心是进程调度的设计，需要注意的地方在于：
一、稳定性：异常处理机制：当发生异常时，前端PHP进程依然可以采用非PHP进程服务模式完成该次请求。即前端的PHP进程等待调度程序响应，如果进程调度过程中出现异常，则前端的PHP进程会按照传统的模式处理服务请求。
服务请求排队机制：当所有的PHP服务进程忙时，进程调度中必须实现排队机制，即使用队列顺序进行服务处理。
限制服务进程的服务次数：当一个服务进程完成一定次数的服务时，能够自动退出，以便释放内存，防止异常。
建立服务超时机制：当出现异常，或者排队时间过长来不及处理时，需要设置超时机制，防止异常情况无响应。
二、安全性：会话合法性检查：在每次执行任务时，首先要检查当前用户的状态是否登录，防止非常的用户调用PHP服务进程处理业务。
日志机制：记录操作日志，方便调试跟踪问题。
三、数据同步：数据更新同步：当关键数据更新时，建立缓存数据更新的同步信号，即保存PHP服务进程中的缓存数据不过期，始终保持最新状态。
用户运行环境同步：服务进程在开始一个服务时，必须要恢复当前会话的数据环境。
四、效率优化：优化服务进程分配：当一个会话请求需要进程调度时，优先选择进程池中前一次服务的会话ID与本次会话ID相同的服务进程，以达到同一会话的请求尽量在一个服务进程中处理，以便最大限度的使用缓存数据。
使用PHP服务进程后，也要求PHP程序设计时需要符合服务模式运行的特点：
特点1：代码可重复执行；
特点2：系统级对象可以缓存共享使用(整个服务进程中不释放)；
特点3：请求服务数据环境(所有的GET，POST，COOKIE，SESSION变量及部分用到的SERVER变量)可恢复(每次执行请求时恢复该请求的环境变量)。
根据本发明的技术方案，可以实现一种数据获取方法和装置，通过服务进程将结构化的数据保存，以便读取，避免了反复对缓存数据进行结构化处理的过程，减少了资源的浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据获取方法，其特征在于，包括：
步骤102，从前端进程取得会话请求，并确认所述会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；
步骤104，判断是否存在空闲的服务进程；
步骤106，如果不存在所述空闲的服务进程，则创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；
步骤108，如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求。
2.根据权利要求1所述的数据获取方法，其特征在于，在所述步骤108中，在无法调用所述空闲的服务进程时，由所述前端进程从文件系统中取得所述数据，以响应所述会话请求。
3.根据权利要求1所述的数据获取方法，其特征在于，在所述步骤102中，还从所述前端进程取得新会话请求，所述新会话请求对应的数据不在所述内存中；
在所述步骤106中，还创建服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中；
在所述步骤108中，还调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中。
4.根据权利要求1所述的数据获取方法，其特征在于，在所述步骤102中，从所述前端进程先后取得多个会话请求，且所述多个会话请求对应的数据、会话均相同；
在所述步骤106中，调用同一服务进程取得所述数据，以响应所述多个会话请求。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据获取方法，其特征在于，在每个服务进程被调用预定次数后，消除所述每个服务进程。
6.一种数据获取装置，其特征在于，包括：
请求获取模块，从前端进程取得会话请求，并确认所述会话请求对应的数据，其中，所述数据预缓存在内存中；
判断模块，判断是否存在空闲的服务进程；
进程调度模块，如果不存在所述空闲的服务进程，则通过服务进程模块创建服务进程，用以从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求，以及
如果存在所述空闲的服务进程，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，从所述内存中取得所述数据，并返回给所述前端进程以响应所述会话请求；
所述服务进程模块，提供服务进程。
7.根据权利要求6所述的数据获取装置，其特征在于，还包括：
异常处理模块，在无法调用所述空闲的服务进程时，由所述前端进程从文件系统中取得所述数据，以响应所述会话请求。
8.根据权利要求6所述的数据获取装置，其特征在于，所述请求获取模块还从所述前端进程取得新会话请求，所述新会话请求对应的数据不在所述内存中；
所述进程调度模块还在不存在所述空闲的服务进程时，创建服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中，以及
还在存在所述空闲的服务进程时，调用所述空闲的服务进程中的任一个服务进程，用以从文件系统取得所述新会话请求对应的数据，返回给所述前端进程，同时将所述新会话请求对应的数据存储到内存中。
9.根据权利要求6所述的数据获取装置，其特征在于，在所述请求获取模块从所述前端进程先后取得多个会话请求，且所述多个会话请求对应的数据、会话均相同时，所述进程调度模块调用同一服务进程取得所述数据，以响应所述多个会话请求。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的数据获取装置，其特征在于，在每个服务进程被调用预定次数后，所述服务进程模块消除所述每个服务进程。
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