CN102201013A - 一种基于内存数据库的车辆状态管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型的基于内存数据库的车辆状态管理方法，通过虚拟内存硬盘技术，将系统内存映射为系统内的虚拟硬盘，在数据库存储路径下创建车辆状态数据库，并将该车辆状态数据库移植到内存虚拟硬盘上，根据GPS管理系统内实际的业务需求创建车辆状态数据表和创建存储过程，用于维护GPS管理系统中的车辆状态数据，复杂的逻辑关系可以通过存储过程算法实现，而不用将复杂的逻辑关系转化成一一对应的key与value的关系。使用本发明的方法可以满足百万数量级的GPS管理系统中的车辆状态管理需求。
Description
技术领域
本发明涉及内存硬盘技术与关系数据库相结领域，尤其涉及一种基于内存数据库的车辆状态管理方法。
背景技术
由于每个车台基本上以一分钟的频率（有些甚至只有10秒或30秒）主动上报位置信息，一辆车一天要处理的数据就超过1000条，而每一条GPS位置信息又要发给当前在线的有权限的操作员。所以一个操作员可以对哪些车辆有权限做监控、调度等指令下发操作，同时又可以接收哪些车辆主动上报的数据；反过来一个车台上报的数据要如何发送给对他有权限的当前在线的操作员，这些都是车辆状态管理要处理的事，既要管理维护车辆与操作员的在离线状态，又要分别车辆与操作员之间的权限控制关系等，所以大型的GPS管理系统中的车辆状态管理有数据量大、变化快、访问频繁、关系复杂等特点：
1.与本发明相关的现有技术一：
1.1访问关系数据库的技术方案：
这种技术方案中通过关系数据库管理车辆状态，各个程序通过直接访问数据库的方法，更新车辆状态，读取权限控制信息，这些操作都需要频繁打开数据库连接，频繁对数据库磁盘文件做写入读取操作，在数据量膨胀的时候，数据库的并发操作变多而可能导致表被锁而引起性能下降。
1.2现有技术一的缺点
所以采用关系数据库管理车辆状态数据的方法虽然可以解决关系复杂的数据访问问题，但在数据量大，访问频繁的问题上则存在IO操作的性能瓶颈；
2.与本发明相关的现有技术二：
2.1 缓存服务器与本地缓存相结合的技术方案：
这种技术方法中，缓存服务器维护全局车辆状态数据，本地缓存维护最近访问过的车辆状态数据，在数据量大（如车辆与操作员分别增加的情况下）需要管理的数据量呈现m*n的几何式增长，缓存服务器只能维护一维key-value结构的数据，所以在数据量几何式增长的同时，每次通过key 找value都要遍历一下所有的值，在程序频繁访问的时候，性能将大为下降，同时本地缓存在数据量呈现m*n的几何式增长的时候，则将会存在内存瓶颈；
2.2 现有技术二的缺点：
所以虽然采用缓存服务器与本地缓存相结合的方式管理车辆状态数据，在数据量少的时候有访问速度快的优势，但在数据量膨胀的时候将会存在内存瓶颈和访问性能下降厉害的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，无法对车辆状态数据进行高效的管理的问题，本发明提供一种新型的基于内存数据库的车辆状态管理方法，通过虚拟内存硬盘技术，将系统内存映射为系统内的虚拟硬盘，在数据库存储路径下创建车辆状态数据库，并将该车辆状态数据库移植到内存虚拟硬盘上，根据GPS管理系统内实际的业务需求创建车辆状态数据表和创建存储过程，用于维护GPS管理系统中的车辆状态数据，复杂的逻辑关系可以通过存储过程算法实现，而不用将复杂的逻辑关系转化成一一对应的key与value的关系。使用本发明的方法可以通过直接读取内存数据对数据库表进行操作，有效提高数据处理速度；同时利用硬盘寻址技术，不与操作系统争夺逻辑内存，使得内存空间充足；同时采用数据库存储引擎高效地处理GPS管理系统中大量关系型数据，足以满足百万数量级的GPS管理系统中的车辆状态管理需求。
本发明的所采用的技术解决方案是：一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，应用于GPS管理系统，该GPS管理系统包括管理主机及连接的其他设备，其特征在于，包括以下过程：
过程1：采用内存硬盘工具，在GPS管理系统的中将一特定容量的内存虚拟成硬盘，建立一虚拟硬盘R；
过程2：选用一数据库存储引擎,将对数据库存储引擎的存储路径映射至虚拟硬盘R中，重启数据库存储引擎的服务；
过程3：在数据库存储引擎存储路径下创建车辆状态数据库；
过程4：停止数据库存储引擎服务，将已经建立好的车辆状态数据库移植到虚拟硬盘R中，并在原数据库存储引擎的存储路径下创建一个车辆状态数据库的符号连接，编辑该符号连接添加虚拟硬盘R的盘符标志R:\，将对车辆状态数据库的操作映射至虚拟硬盘R中，保存后重新启动数据库存储引擎服务；
过程5：在GPS管理系统的主业务数据库中，创建不同业务信息表内容的存储过程：
过程6：在车辆状态数据库中，创建车辆状态信息的存储过程，包括：
过程7：使用编程语言编译车辆状态管理的业务资源库，分别提供过程6在车辆状态数据库中创建的存储过程对应的数据访问接口；
过程8：GPS管理系统中的其他部分设备分别加载过程7中编译的车辆状态管理的业务资源库，根据不同的业务需要调用不同接口，分别读取和写入各自业务所需的数据。
进一步的，所述的内存硬盘工具为Ramdisk5。
进一步的，所述的数据库存储引擎为MYSQL。
进一步的，所述的过程3中创建的车辆状态数据库Database，包括数据库表结构与表数据，各数据库表的类型均为InnoDB。
进一步的，所述的过程5的存储过程具体包括：
500：获取一个或多个车辆基本信息, 以车辆状态数据库中的车辆基本信息表内容的格式输出；
501：获取所有的分组信息，以车辆状态数据库中的分组信息表内容的格式输出；
502：获取所有的操作员信息，以车辆状态数据库中的操作员信息表内容的格式输出；
503：获取所有的车台类型信息，以车辆状态数据库中的车台类型表内容的格式输出；
504：根据操作员ID获取某一的操作员信息，以车辆状态数据库中的操作员信息表内容的格式输出；
505：根据车牌号获取某一车辆基本信息, 以车辆状态数据库中的车辆基本信息表内容的格式输出。
进一步的，所述的过程6的存储过程具体包括：
600：批量插入多个车辆信息；
601：插入或更新某一车辆信息；
602：删除某一车辆信息及GPS数据；
603：通过车辆ID更新车辆所在的GPRS前置机；
604：通过车辆ID更新车辆在离线状态；
605：通过车辆ID更新车辆的掉线时间；
606：查询某一车的基本信息及默认设备；
607：通过车牌号获取车辆ID；
608：通过手机号获取车辆ID；
609：通过车辆ID更新车辆GPS表所有信息；
610：通过车辆ID获取车辆GPS表所有信息；
611：批插入多个操作员信息—初始化用；
612：插入或更新某一操作员信息；
613：删除某一操作员信息；
614：通过操作员ID更新是否接受主动上报数据；
615：通过操作员ID更新主动上报协议类型；
616：通过操作员ID更新操作员是否在线；
617：批插入多个分组信息—初始化用；
618：插入或更新某一分组信息；
619：删除某一分组信息；
620：根据车辆ID查询本级及上级的操作员信息；
621：批插入多个车台类型信息—初始化用；
622：插入或更新某一车台类型信息；
623：删除某一车台类型信息；
624：查询某一操作员的信息；
625：查询本级及上级或本级及下级分组。
进一步的，还包括过程9：创建一个车辆状态数据库守护服务，当GPS管理系统重启后，重新初始化车辆状态数据库中业务数据。
更进一步的，还包括过程10：初始化完成后，车辆状态数据库重新读取并更新GPS管理系统中车辆上报数据和指令下发数据。
更进一步的，所述的过程9,包括以下步骤：
步骤900：当GPS管理系统重启后，停止数据库存储引擎服务，从数据库存储引擎配置文件中指定的存储路径下，将车辆状态数据库文件夹复制到虚拟硬盘R，再重新启动数据库存储引擎服务；
步骤901：调用过程5中在主业务数据库中创建的各存储过程接口，加载各初始化业务数据；
步骤902：调用过程6中在车辆状态数据库创建的存储过程600：批量插入多个车辆信息，将各初始化业务数据同步到车辆状态数据库的相应表中。
本发明具有的有益效果是：车辆状态数据库中只存储基本的原始数据，其复杂的逻辑关系可以通过存储过程算法实现，不用将复杂的逻辑关系转化成一一对应的key与value的关系，所以本发明解决了数据膨胀引起内存瓶颈的问题，也降低了复杂的逻辑关系的维护难度，同时还能提高数据的查询处理效率。使用本发明的方法可以通过直接读取内存数据对数据库表进行操作，有效提高数据处理速度；同时利用硬盘寻址技术，不与操作系统争夺逻辑内存，使得内存空间充足；同时采用数据库存储引擎高效地处理GPS管理系统中大量关系型数据，足以满足百万数量级的GPS管理系统中的车辆状态管理需求。
附图说明
图1是本发明第一实施例的处理流程图。
图2是图1中的过程1的系统界面。
图3是图1中的过程3中创建的数据库表示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
第一实施例：
参考图1、图2和图3所示，对本发明的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，应用于GPS管理系统，其GPS管理系统包括管理主机及连接的其他设备，其管理主机包括主业务数据库TXServe、车辆状态管理的业务资源库、车辆状态数据库和MYSQL数据库存储引擎；其他设备包括网管服务器、业务服务器、通信前置机，本GPS管理系统支持数据库开发的高级计算机语言Microsoft Visual C++ 6.0。
本发明的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法包括以下过程：
过程1：采用ramdisk5的内存硬盘工具，在GPS管理系统中将一特定容量的内存虚拟成硬盘，建立一虚拟硬盘R，其创建RamDisk的界面图如图2所示；
过程2：选用MYSQL数据库存储引擎,修改my.ini 的MYSQL配置文件，在MYSQL下增加innodb_file_per_table=1的设置，重启MYSQL服务，以便新创建的表可以独享表空间；
过程3：在MYSQL存储路径下创建车辆状态数据库Database，所创建的数据表如图3所示，所创建的表包括：车辆基本信息、车胎信息、分组信息、最后GPS数据、操作员信息，所有创建的数据库表都包括数据库表结构与表数据，各数据库表的类型均为InnoDB；
过程4：停止MYSQL服务，将已经建立好的Database移植到R盘中，并在原MYSQL存储路径下创建一个车辆状态数据库Database的符号连接DataBase.sym，在该DataBase.sym添加新的Database存放路径即R:\DataBase,保存后重新启动MYSQL服务，此时车辆状态数据库Database已运行在内存虚拟的硬盘R盘中；
过程5：在GPS管理系统的主业务数据库，创建不同业务信息表内容的存储过程，包括：
500：获取一个或多个车辆基本信息, 以车辆状态数据库Database中的车辆基本信息表内容的格式输出；
501：获取所有的分组信息，以车辆状态数据库Database中的分组信息表内容的格式输出；
502：获取所有的操作员信息，以车辆状态数据库Database中的操作员信息表内容的格式输出；
503：获取所有的车台类型信息，以车辆状态数据库Database中的车台类型表内容的格式输出；
504：根据操作员ID获取某一的操作员信息，以车辆状态数据库Database中的操作员信息表内容的格式输出；
505：根据车牌号获取某一车辆基本信息, 以车辆状态数据库Database中的车辆基本信息表内容的格式输出；
过程6：在车辆状态数据库Database中，创建车辆状态信息的存储过程，包括：
600：批量插入多个车辆信息；
601：插入或更新某一车辆信息；
602：删除某一车辆信息及GPS数据；
603：通过车辆ID更新车辆所在的GPRS前置机；
604：通过车辆ID更新车辆在离线状态；
605：通过车辆ID更新车辆的掉线时间；
606：查询某一车的基本信息及默认设备；
607：通过车牌号获取车辆ID；
608：通过手机号获取车辆ID；
609：通过车辆ID更新车辆GPS表所有信息；
610：通过车辆ID获取车辆GPS表所有信息；
611：批插入多个操作员信息—初始化用；
612：插入或更新某一操作员信息；
613：删除某一操作员信息；
614：通过操作员ID更新是否接受主动上报数据；
615：通过操作员ID更新主动上报协议类型；
616：通过操作员ID更新操作员是否在线；
617：批插入多个分组信息—初始化用；
618：插入或更新某一分组信息；
619：删除某一分组信息；
620：根据车辆ID查询本级及上级的操作员信息；
621：批插入多个车台类型信息—初始化用；
622：插入或更新某一车台类型信息；
623：删除某一车台类型信息；
624：查询某一操作员的信息；
625：查询本级及上级或本级及下级分组，被别的存储过程调用,做权限控制；
过程7：使用Microsoft Visual C++ 6.0语言编译车辆状态管理的业务资源库，提供过程6在车辆状态数据库Database 中创建的从600到625的存储过程对应的数据访问接口；
过程8：GPS管理系统中的网管服务器、业务服务器、通信前置机分别加载过程7中编译的车辆状态管理的业务资源库，根据不同的业务需要调用不同接口，分别读取和写入各自业务所需的数据；
过程9：创建一个车辆状态数据库守护服务，当GPS管理系统重启后，重新初始化车辆状态数据库Database中业务数据，包括以下步骤：
步骤900：当GPS管理系统重启后，停止MYSQL服务，从MYSQL配置文件中指定的存储路径，将车辆状态数据库Database文件夹复制到R盘，再重新启动MYSQL服务；
步骤901：调用过程5中在主业务数据库中创建的各存储过程接口，加载各初始化业务数据；
步骤902：调用过程6中在车辆状态数据库Database创建的存储过程600：批量插入多个车辆信息，将各初始化业务数据同步到车辆状态数据库Database的相应表中；
过程10：初始化完成后，车辆状态数据库Database重新读取并更新GPS管理系统中车辆上报数据和指令下发数据。
第二实施例：
本发明中第二实施列中，将车辆状态数据库Database独立部署在一台服务器上，建立内存虚拟硬盘R盘，其车辆状态数据库BaseData的数据库文件（包括表结构与数据）放置在虚拟磁盘中，并且将MYSQL存储引擎也直接安装到内存虚拟磁盘上，其流程为：
过程1：采用ramdisk5的内存硬盘工具，在GPS管理系统中将一特定容量的内存虚拟成硬盘，建立一虚拟硬盘R，其创建RamDisk的界面图如图2所示；
过程2：选用MYSQL数据库存储引擎, 在该内存虚拟硬盘R盘中直接安装MYSQL数据库存储引擎，修改my.ini 的MYSQL配置文件，在MYSQL下增加innodb_file_per_table=1的设置，重启MYSQL服务，以便新创建的表可以独享表空间；
过程3：在MYSQL存储路径下创建车辆状态数据库Database，所创建的数据表如图3所示，所创建的表包括：车辆基本信息、车胎信息、分组信息、最后GPS数据、操作员信息，所有创建的数据库表都包括数据库表结构与表数据，各数据库表的类型均为InnoDB；此时车辆状态数据库Database已运行在内存虚拟的硬盘R盘中；
过程4：在GPS管理系统的主业务数据库，创建不同业务信息表内容的存储过程，包括：在GPS管理系统的主业务数据库，创建不同业务信息表内容的存储过程，包括：
400：获取一个或多个车辆基本信息, 以车辆状态数据库Database中的车辆基本信息表内容的格式输出；
401：获取所有的分组信息，以车辆状态数据库Database中的分组信息表内容的格式输出；
402：获取所有的操作员信息，以车辆状态数据库Database中的操作员信息表内容的格式输出；
403：获取所有的车台类型信息，以车辆状态数据库Database中的车台类型表内容的格式输出；
404：根据操作员ID获取某一的操作员信息，以车辆状态数据库Database中的操作员信息表内容的格式输出；
405：根据车牌号获取某一车辆基本信息, 以车辆状态数据库Database中的车辆基本信息表内容的格式输出；
过程5：在车辆状态数据库Database中，创建车辆状态信息的存储过程，包括：
500：批量插入多个车辆信息；
501：插入或更新某一车辆信息；
502：删除某一车辆信息及GPS数据；
503：通过车辆ID更新车辆所在的GPRS前置机；
504：通过车辆ID更新车辆在离线状态；
505：通过车辆ID更新车辆的掉线时间；
506：查询某一车的基本信息及默认设备；
507：通过车牌号获取车辆ID；
508：通过手机号获取车辆ID；
509：通过车辆ID更新车辆GPS表所有信息；
510：通过车辆ID获取车辆GPS表所有信息；
511：批插入多个操作员信息—初始化用；
512：插入或更新某一操作员信息；
513：删除某一操作员信息；
514：通过操作员ID更新是否接受主动上报数据；
515：通过操作员ID更新主动上报协议类型；
516：通过操作员ID更新操作员是否在线；
517：批插入多个分组信息—初始化用；
518：插入或更新某一分组信息；
519：删除某一分组信息；
520：根据车辆ID查询本级及上级的操作员信息；
521：批插入多个车台类型信息—初始化用；
522：插入或更新某一车台类型信息；
523：删除某一车台类型信息；
524：查询某一操作员的信息；
525：查询本级及上级或本级及下级分组，被别的存储过程调用,做权限控制；
过程6：使用Microsoft Visual C++ 6.0语言编译车辆状态管理的业务资源库，分别提供过程5在车辆状态数据库Database 中创建的从500到525的存储过程对应的数据访问接口；
过程7：GPS管理系统中的网管服务器、业务服务器、通信前置机分别加载过程5中编译的车辆状态管理的业务资源库，根据不同的业务需要调用不同接口，分别读取和写入各自业务所需的数据；
过程8：创建一个车辆状态数据库守护服务，当GPS管理系统重启后，重新初始化车辆状态数据库Database中业务数据，包括以下步骤：
步骤800：当GPS管理系统重启后，停止MYSQL服务，从MYSQL配置文件中指定的存储路径，将MYSQL全部文件夹复制到R盘，再重新启动MYSQL服务；
步骤801：调用过程4中在主业务数据库中创建的各存储过程接口，加载各初始化业务数据；
步骤802：调用过程5中在车辆状态数据库Database创建的存储过程500：批量插入多个车辆信息，将各初始化业务数据同步到车辆状态数据库Database的相应表中；
过程9：初始化完成后，车辆状态数据库Database重新读取并更新GPS管理系统中车辆上报数据和指令下发数据。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，应用于GPS管理系统，该GPS管理系统包括管理主机及连接的其他设备，其特征在于，包括以下过程：
过程1：采用内存硬盘工具，在GPS管理系统的中将一特定容量的内存虚拟成硬盘，建立一虚拟硬盘R；
过程2：选用一数据库存储引擎,将对数据库存储引擎的存储路径映射至虚拟硬盘R中，重启数据库存储引擎的服务；
过程3：在数据库存储引擎存储路径下创建车辆状态数据库；
过程4：停止数据库存储引擎服务，将已经建立好的车辆状态数据库移植到虚拟硬盘R中，并在原数据库存储引擎的存储路径下创建一个车辆状态数据库的符号连接，编辑该符号连接添加虚拟硬盘R的盘符标志R:\，将对车辆状态数据库的操作映射至虚拟硬盘R中，保存后重新启动数据库存储引擎服务；
过程5：在GPS管理系统的主业务数据库中，创建不同业务信息表内容的存储过程：
过程6：在车辆状态数据库中，创建车辆状态信息的存储过程，包括：
过程7：使用编程语言编译车辆状态管理的业务资源库，分别提供过程6在车辆状态数据库中创建的存储过程对应的数据访问接口；
过程8：GPS管理系统中的其他部分设备分别加载过程7中编译的车辆状态管理的业务资源库，根据不同的业务需要调用不同接口，分别读取和写入各自业务所需的数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，所述的内存硬盘工具为Ramdisk5。
3.根据权利要求1所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，所述的数据库存储引擎为MYSQL。
4.根据权利要求1所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，所述的过程3中创建的车辆状态数据库Database，包括数据库表结构与表数据，各数据库表的类型均为InnoDB。
5.根据权利要求1所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，所述的过程5的存储过程具体包括：
500：获取一个或多个车辆基本信息, 以车辆状态数据库中的车辆基本信息表内容的格式输出；
501：获取所有的分组信息，以车辆状态数据库中的分组信息表内容的格式输出；
502：获取所有的操作员信息，以车辆状态数据库中的操作员信息表内容的格式输出；
503：获取所有的车台类型信息，以车辆状态数据库中的车台类型表内容的格式输出；
504：根据操作员ID获取某一的操作员信息，以车辆状态数据库中的操作员信息表内容的格式输出；
505：根据车牌号获取某一车辆基本信息, 以车辆状态数据库中的车辆基本信息表内容的格式输出。
6.根据权利要求1所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，所述的过程6的存储过程具体包括：
600：批量插入多个车辆信息；
601：插入或更新某一车辆信息；
602：删除某一车辆信息及GPS数据；
603：通过车辆ID更新车辆所在的GPRS前置机；
604：通过车辆ID更新车辆在离线状态；
605：通过车辆ID更新车辆的掉线时间；
606：查询某一车的基本信息及默认设备；
607：通过车牌号获取车辆ID；
608：通过手机号获取车辆ID；
609：通过车辆ID更新车辆GPS表所有信息；
610：通过车辆ID获取车辆GPS表所有信息；
611：批插入多个操作员信息—初始化用；
612：插入或更新某一操作员信息；
613：删除某一操作员信息；
614：通过操作员ID更新是否接受主动上报数据；
615：通过操作员ID更新主动上报协议类型；
616：通过操作员ID更新操作员是否在线；
617：批插入多个分组信息—初始化用；
618：插入或更新某一分组信息；
619：删除某一分组信息；
620：根据车辆ID查询本级及上级的操作员信息；
621：批插入多个车台类型信息—初始化用；
622：插入或更新某一车台类型信息；
623：删除某一车台类型信息；
624：查询某一操作员的信息；
625：查询本级及上级或本级及下级分组。
7.根据权利要求1所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，还包括过程9：创建一个车辆状态数据库守护服务，当GPS管理系统重启后，重新初始化车辆状态数据库中业务数据。
8.根据权利要求7所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，还包括过程10：初始化完成后，车辆状态数据库重新读取并更新GPS管理系统中车辆上报数据和指令下发数据。
9.根据权利要求7或8任一所述的一种基于内存数据库的车辆状态管理方法，其特征在于，所述的过程9,包括以下步骤：
步骤900：当GPS管理系统重启后，停止数据库存储引擎服务，从数据库存储引擎配置文件中指定的存储路径下，将车辆状态数据库文件夹复制到虚拟硬盘R，再重新启动数据库存储引擎服务；
步骤901：调用过程5中在主业务数据库中创建的各存储过程接口，加载各初始化业务数据；
步骤902：调用过程6中在车辆状态数据库创建的存储过程600：批量插入多个车辆信息，将各初始化业务数据同步到车辆状态数据库的相应表中。
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