CN102420814A - 一种数据访问方法、装置及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数据处理领域，提供了一种数据访问方法、装置及服务器，所述方法包括：服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；服务器将所述处理结果返回给客户端。服务器通过共享内存存储数据库的数据，而没有将数据保存在磁盘上。由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O瓶颈。

Description

一种数据访问方法、装置及服务器

技术领域

本发明属于数据处理领域，尤其涉及一种数据访问方法、装置及服务器。

背景技术

传统的关系数据库，通常包括数据库服务器和客户端。其中，服务器的磁盘中保存有实际数据，客户端用来连接服务器。实现数据访问时，首先根据数据库连接语句，建立客户端与服务器的连接，然后再从客户端发送数据库操作指令给服务器，服务器通过读取磁盘中的数据来执行接收到的数据库操作指令，再把执行结果返回给客户端。由于在此过程中需要通过频繁的输入输出操作与磁盘进行数据交流，使得在遇到高并发性数据处理时容易产生瓶颈，影响读写速度。

另外，目前也有部分实时数据库，通过在服务器中开辟一段内存空间来存储实际数据。然而，在这些通过内存存储实际数据的实时数据库中，有的只能实现单进程访问数据，无法实现进程间数据的共享；有的由于只能实现本机访问数据，因而数据共享只能在单机范围。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种数据访问方法、装置及服务器，旨在解决现有的关系数据库通过磁盘存储数据的方式在高并发行数据处理时影响读写速度的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种数据访问方法，所述方法包括：

服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；

服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；

服务器将所述处理结果返回给客户端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种数据访问装置，所述装置包括：

监听单元，用于服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；

数据处理单元，用于服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；

结果返回单元，用于服务器将所述处理结果返回给客户端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种包括所述数据访问装置的服务器。

本发明实施例的另一目的在于提供另一种数据访问方法，所述方法包括：

服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

本发明实施例的另一目的在于提供另一种数据访问装置，所述装置包括：

自访问单元，用于服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

在本发明实施例中，服务器通过共享内存直接存储数据库，由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O瓶颈。其次，使用内存作为存储数据的介质，可以直接跟中央处理器进行交互，时效性相对较高。且使用共享内存保存数据方式，能够使多个进程同时访问实时数据库中的数据。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的数据访问方法的流程交互图；

图2是本发明第三实施例提供的数据访问装置的结构示意图；

图3是本发明第四实施例提供的数据访问装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种通过构建分布式实时数据库来实现数据访问的方法，服务器直接通过共享内存存储数据库中的数据，并在接收到客户端发出的数据库操作指令后，读取存储于共享内存的数据库中对应的数据，再将对应的结果返回给客户端。

本发明实施例提供了一种数据访问方法和装置：

所述方法包括：

服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；

服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；

服务器将所述处理结果返回给客户端。

所述装置包括：

监听单元，用于服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；

数据处理单元，用于服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；

结果返回单元，用于服务器将所述处理结果返回给客户端。

本发明实施例还提供了另一种数据访问方法和装置：

所述方法包括：

服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

所述装置包括：

自访问单元，用于服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

为了说明本发明实施例所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

如图1所示为本发明第一实施例提供的数据访问方法的流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

1.客户端向服务器发起连接请求。

在本发明实施例中，客户端通过指定的IP(Internet Protocol，网际协议)地址向服务器发起连接请求。

2.服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求。

在本发明实施例中，通过在服务器上指定端口建立socket监听，以此来接收客户端发起的连接请求。同时，服务器分配用来保存表信息、字段信息、索引信息和表数据的共享内存块。

3.客户端向服务器发送数据库操作指令。

在本发明实施例中，在客户端与服务器的连接建立好后，客户端将数据库操作指令组装成报文后发送给服务器，由服务器处理。其中，所述数据库操作指令包括但不限于：建表指令、数据查询指令、数据增加指令、数据更新指令、数据删除指令等。

4.服务器在接收到数据库操作指令后，根据接收到的数据库操作指令对共享内存中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果。

在本发明实施例中，既没有将数据库中的数据保存在磁盘上，也没有将数据从硬盘镜像或映射到内存，而是服务器直接通过共享内存存储数据库，即服务器的数据库数据直接存储在服务器上的共享内存上供客户端访问。由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O(input/output，输入输出端口)瓶颈。且使用共享内存直接保存数据库数据的方式，能够使多个进程同时访问实时数据库中的数据。

在本发明实施例中，服务器接收到数据库操作指令后，根据这些数据库操作指令，通过调用对应的接口函数对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理。其中，根据数据库操作指令的不同，对应的接口函数包括但不限于：数据定义语言(Data Definition Language，DDL)函数、数据操纵语言(DataManipulation Language，DML)函数及数据查询语言(Data Query Language，DQL)函数。下面将一一进行说明。

数据定义语言函数，用于创建和删除实时数据库中的表。在接收到建表指令时，通过调用数据定义语言函数解析出需建立的表信息和字段信息，并把表信息和字段信息分别保存在共享内存中。其中，服务器通过共享内存的方式保存表数据字典和数据。

数据操纵语言函数，用于对实时表的数据进行增加、更新或删除操作。在接收到数据增加指令时，通过调用数据操纵语言函数将需要增加的数据保存在共享内存中对应的地方。在接收到数据更新指令时，通过调用数据操纵语言函数更新共享内存中相应的数据。在接收到数据删除指令时，通过调用数据操纵语言函数将需要删除的数据从共享内存中对应删除。

数据查询语言函数，用于查询实时表中符合条件的数据。在接收到数据查询指令时，通过调用数据查询语言函数根据数据查询指令中包含的查询条件在共享内存中的对应位置查找对应的数据。

5.服务器将处理结果返回给客户端。

在本发明实施例中，对于需要返回结果的数据库操作指令，服务器在得到对应的处理结果后，将处理结果组装成通信报文后返回给客户端。如数据查询指令等，在查询到对应的数据后，服务器需将对应的数据返回给客户端。

优选的，服务器共享内存中的数据通过加锁和解锁机制来保证数据的完整性和一致性，通过加锁和解锁保证了实时数据库读、写操作的互斥，避免了脏数据的读取，且同一个地方不会重复修改。其中，本发明通过信号量来实现锁机制。

在本发明实施例中，服务器直接通过共享内存来存储数据库，而没有将数据库中的数据保存在磁盘上，也没有将数据从硬盘镜像或映射到内存。。由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O瓶颈。其次，使用内存作为存储数据的介质，可以直接跟中央处理器进行交互，时效性相对较高。且使用共享内存保存数据方式，能够使多个进程同时访问实时数据库中的数据。本发明还可使用本机访问数据及通过网络访问数据这两种不同方式实现数据访问，既能满足跨机器数据读取，同时也能满足多进程同时访问数据库中的数据。

实施例二：

在本发明实施例中，若数据访问请求是由服务器自身发起的，则服务器根据该数据访问请求对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理。具体的，一般服务器自身发起的数据访问请求为服务器进程所发起的，服务器则将数据访问请求提交给对应的接口函数做相应的处理。在本发明实施例中，服务器直接通过共享内存来存储数据库，而没有将数据库中的数据保存在磁盘上，也没有将数据从硬盘镜像或映射到内存。由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O瓶颈。其次，使用内存作为存储数据的介质，可以直接跟中央处理器进行交互，时效性相对较高。

实施例三：

图2为本发明第三实施例提供的数据访问装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部份。该装置可以是内置于服务器中的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，或者作为独立的挂件集成到服务器或服务器的应用系统中。其中：

监听单元21，用于服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求。

数据处理单元22，用于服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果。

在本发明实施例中，数据库操作指令包括但不限于：建表指令、数据查询指令、数据增加指令、数据更新指令、数据删除指令等。服务器通过共享内存存储数据库的数据。

在本发明实施例中，服务器接收到数据库操作指令后，根据这些数据库操作指令，通过调用对应的接口函数对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理。其中，根据数据库操作指令的不同，对应的接口函数包括但不限于：数据定义语言函数、数据操纵语言函数及数据查询语言函数。

在本发明实施例中，所述数据处理单元22包括三个子模块，分别为：

数据定义模块221，用于在接收到建表指令时，通过调用数据定义语言函数解析出需建立的表信息和字段信息，并把表信息和字段信息分别保存在共享内存中。

数据操纵模块222，用于在接收到数据增加指令时，通过调用数据操纵语言函数将需要增加的数据保存在共享内存中对应的地方；在接收到数据更新指令时，通过调用数据操纵语言函数更新共享内存中相应的数据；在接收到数据删除指令时，通过调用数据操纵语言函数将需要删除的数据从共享内存中对应删除。

数据查询模块223，用于在接收到数据查询指令时，通过调用数据查询语言函数根据所述数据查询指令中包含的查询条件在共享内存中的对应位置查找对应的数据。

结果返回单元23，用于服务器将处理结果返回给客户端。

本发明实施例还提供了一种服务器，服务器包括上述的数据访问装置。

在本发明实施例中，服务器直接通过共享内存来存储数据库，而没有将数据库中的数据保存在磁盘上，也没有将数据从硬盘镜像或映射到内存。由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O瓶颈。其次，使用内存作为存储数据的介质，可以直接跟中央处理器进行交互，时效性相对较高。且使用共享内存保存数据方式，能够使多个进程同时访问实时数据库中的数据。本发明还可使用本机访问数据及通过网络访问数据这两种不同方式实现数据访问，既能满足跨机器数据读取，同时也能满足多进程同时访问数据库中的数据。

实施例四：

图3为本发明第四实施例提供的数据访问装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部份。该装置可以是内置于服务器中的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，或者作为独立的挂件集成到服务器或服务器的应用系统中。其中：

自访问单元31，用于服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

在本发明实施例中，服务器直接通过共享内存来存储数据库，而没有将数据库中的数据保存在磁盘上，也没有将数据从硬盘镜像或映射到内存。由于内存读取速度很快，因此即使需要通过频繁的输入输出操作，也不会影响读取速度，解决了传统关系数据库的I/O瓶颈。其次，使用内存作为存储数据的介质，可以直接跟中央处理器进行交互，时效性相对较高。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据访问方法，其特征在于，所述方法包括：

服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；

服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；

服务器将所述处理结果返回给客户端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据库操作指令包括：建表指令、数据查询指令、数据增加指令、数据更新指令、数据删除指令。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理包括：

根据所述数据库操作指令，通过调用对应的接口函数对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述接口函数包括：数据定义语言函数、数据操纵语言函数及数据查询语言函数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据库操作指令，通过调用对应的接口函数对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理包括：

在接收到建表指令时，通过调用所述数据定义语言函数解析出需建立的表信息和字段信息，并把所述表信息和字段信息分别保存在共享内存中；

在接收到数据增加指令时，通过调用所述数据操纵语言函数将需要增加的数据保存在共享内存中对应的地方；在接收到数据更新指令时，通过调用所述数据操纵语言函数更新共享内存中相应的数据；在接收到数据删除指令时，通过调用所述数据操纵语言函数将需要删除的数据从共享内存中对应删除；

在接收到数据查询指令时，通过调用所述数据查询语言函数根据所述数据查询指令中包含的查询条件在共享内存中的对应位置查找对应的数据。

5.一种数据访问方法，其特征在于，服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

6.一种数据访问装置，其特征在于，所述装置包括：

监听单元，用于服务器通过指定端口监听并接收客户端发起的连接请求；

数据处理单元，用于服务器在接收到客户端发出的数据库操作指令后，根据所述数据库操作指令对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，并得出对应的处理结果；

结果返回单元，用于服务器将所述处理结果返回给客户端。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据库操作指令包括：建表指令、数据查询指令、数据增加指令、数据更新指令、数据删除指令。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述数据处理单元包括：

数据定义模块，用于在接收到建表指令时，通过调用数据定义语言函数解析出需建立的表信息和字段信息，并把所述表信息和字段信息分别保存在共享内存中；

数据操纵模块，用于在接收到数据增加指令时，通过调用数据操纵语言函数将需要增加的数据保存在共享内存中对应的地方；在接收到数据更新指令时，通过调用所述数据操纵语言函数更新共享内存中相应的数据；在接收到数据删除指令时，通过调用所述数据操纵语言函数将需要删除的数据从共享内存中对应删除；

数据查询模块，用于在接收到数据查询指令时，通过调用数据查询语言函数根据所述数据查询指令中包含的查询条件在共享内存中的对应位置查找对应的数据。

9.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括权利要求6-8任一项所述的数据访问装置。

10.一种数据访问装置，其特征在于，所述装置包括：

自访问单元，用于服务器根据数据访问请求，对存储于共享内存中的数据库中对应的数据做相应的处理，所述数据访问请求由服务器自身发起。

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