CN102508854A - 数据访问装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数据访问装置和数据访问方法，数据访问装置包括：缓存单元，将数据库中指定的数据表和日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；触发器，将检测到的对数据库中的指定的数据表进行更新的操作的操作状态记录保存至日志表中；日志表存储单元，用于保存日志表；比较单元，接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的当前操作状态记录和日志表中的最新操作状态记录，以判断缓存的数据表的内容是否与访问方的所需数据表的内容相同，更新单元，在判断结果为不相同时，根据最新操作状态记录更新缓存单元中缓存的数据表，将更新后的缓存的数据表返回给访问方。提高了对数据表的读取效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据访问技术，具体而言，涉及数据访问装置和方法。
背景技术
在应用程序尤其是信息管理系统访问数据库的过程中，部分数据库表在被一次性录入数据后，不再频繁的被新增、修改和删除，只是偶尔新增、修改和删除数据，但是被频繁的读取，比如企业管理软件中的基础档案数据表。
当前常见的对数据库表访问的缓存方式主要有以下几种：
方式一、即时读取，不缓存。当应用程序需要使用数据时，由应用程序通过数据访问模块直接读取指定的数据表，再由数据访问组件将结果集返回给应用程序。频繁读取会给数据库服务器造成较大的压力，同时由于对数据库访问的效率瓶颈，会造成等待时间过长，影响用户体验。
方式二、结果集缓存。结果集缓存基于标准SQL查询语句(或类SQL语句)，将查询语句与查询结果同时缓存。当下一次查询来临时，进行查询语句的精确匹配，若匹配，则由缓存直接给出查询结果，否则提交数据库进行操作。该方式在CS应用程序架构下不能正确管理缓存的生命周期，当数据库被其他客户端进行过改写，本地缓存无法实时被感知，导致程序有读入脏数据的可能。
方式三、表缓存。缓存一组经常被访问的表，每个表是数据库服务器中表的镜像，表是最小的缓存单位。在实现上，表缓存都采用数据库管理系统管理缓存数据。该方式依赖于数据库产品本身的功能，应用软件无法对缓存进行必要的管控。
上述几种方式有以下缺点：
受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，不能够根据应用程序的使用状况，对单个表灵活设置和启停。
因此，需要一种优化的缓存方式，以提升系统的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种数据缓存技术，可以不受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，大大提高系统的性能。
根据本发明的一个方面，提供了一种数据访问装置，包括：缓存单元，将数据库中的指定的数据表和日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；触发器，响应所述数据库中的所述指定的数据表，在响应到对所述数据库中的所述指定的数据表进行更新的操作时，将操作状态记录保存至所述日志表中；日志表存储单元，用于保存所述日志表，所述日志表包含对所述数据库中指定的数据表进行更新操作的操作状态记录；管理模块包括比较单元和更新单元，所述比较单元接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的所述当前操作状态记录和所述日志表中与所述指定的数据表对应的最新操作状态记录，根据比较结果判断在所述缓存单元中缓存的数据表的内容是否与所述访问方的所需数据表的内容相同，所述更新单元在所述比较单元的判断结果为相同时，将所述缓存的数据表返回给所述访问方，所述更新单元在所述比较单元的判断结果为不相同时，根据所述最新操作状态记录更新所述缓存的当前操作状态记录以及根据所述数据库中的所述指定的数据表更新所述缓存单元中缓存的数据表，将更新后的所述缓存的数据表返回给所述访问方。
在上述技术方案中，优选地，所述比较单元将缓存的所述当前操作状态记录中的修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳进行比较。
在上述技术方案中，优选地，所述比较单元在缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳均相同时，判断出所述缓存的数据表的内容与所述访问方的所需数据表的内容相同。
在上述技术方案中，优选地，所述管理模块还可以包括：读取单元，在所述比较单元判断出没有缓存所述访问方的所需数据表时，从所述数据库中读取所述所需数据表以及从所述日志表中读取当前操作状态记录，所述缓存单元将读取的所述所需数据表与读取的所述日志表中的当前操作状态记录进行对应缓存。
在上述技术方案中，优选地，所述触发器包括删除操作触发器、插入操作触发器和修改操作触发器，所述删除操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的删除操作，所述插入操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的插入操作，所述修改操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的修改操作。
通过上述技术方案，可以实现一种数据访问装置，在提高访问效率的同时，也可以不受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，并且适用于所有主流关系型数据库。
根据本发明的又一方面，还提供了一种数据访问方法，包括：步骤302，将数据库表中指定的数据表与日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；步骤304，在所述指定的数据表被缓存时，检测对所述数据库表中的所述指定的数据表进行更新的操作，在检测到所述更新的操作时，将操作状态记录保存至所述日志表中；步骤306，接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的所述当前操作状态记录和所述日志表中与所述指定的数据表对应的最新操作状态记录，根据比较结果判断缓存的数据表的内容是否与所述访问方的所需数据表的内容相同，在判断结果为相同时，将所述缓存的数据表返回给所述访问方，在所述判断结果为不相同时，根据所述最新操作状态记录更新所述缓存的当前操作状态记录以及根据所述数据库表中的所述指定的数据表更新所述缓存的数据表，将更新后的所述缓存的数据表返回给所述访问方。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤306中，将缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳进行比较。
在上述技术方案中，优选地，所述步骤306还可以包括：在缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳均相同时，判断出所述缓存的数据表的内容与所述访问方的所需数据表的内容相同。
在上述技术方案中，优选地，所述步骤306还可以包括：在判断出没有缓存所述访问方的所需数据表时，从数据库表中读取所述所需数据表以及从所述日志表中读取当前操作状态记录，将读取的所述所需数据表与读取的所述日志表中的当前操作状态记录进行对应缓存，将读取的所述所需数据表返回至所述访问方。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤304中，所述更新的操作包括删除操作、修改操作和/或插入操作。
通过上述技术方案，可以实现一种数据访问方法，在提高访问效率的同时，也可以不受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，并且适用于所有主流关系型数据库。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的数据访问装置的框图；
图2示出了根据本发明的实施例的数据访问装置的示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的数据访问装置的示意图；以及
图4示出了根据本发明的实施例的数据访问方法的流程图。
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示出了根据本发明的实施例的数据访问装置的框图。
如图1所示，根据本发明的实施例的数据访问装置100包括：缓存单元104，将数据库中的指定的数据表和日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；触发器106，响应数据库中的所述指定的数据表，在响应到对所述数据库中的所述指定的数据表进行更新的操作时，将操作状态记录保存至所述日志表中；日志表存储单元108，用于保存所述日志表，所述日志表包含对数据库中指定的数据表进行更新操作的操作状态记录；管理模块110包括比较单元1102和更新单元1104，所述比较单元1102接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的所述当前操作状态记录和所述日志表中与所述指定的数据表对应的最新操作状态记录，根据比较结果判断在所述缓存单元104中缓存的数据表的内容是否与所述访问方的所需数据表的内容相同，所述更新单元1104在所述比较单元1102的判断结果为相同时，将所述缓存的数据表返回给所述访问方，所述更新单元1104在所述比较单元1102的判断结果为不相同时，根据所述最新操作状态记录更新所述缓存的当前操作状态记录以及根据所述数据库中的所述指定的数据表更新所述缓存单元104中缓存的数据表，将更新后的所述缓存的数据表返回给所述访问方。
在上述技术方案中，优选地，所述比较单元1102将缓存的所述当前操作状态记录中的修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳进行比较。
在上述技术方案中，优选地，所述比较单元1102在缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳均相同时，判断出所述缓存的数据表的内容与所述访问方的所需数据表的内容相同。
在上述技术方案中，优选地，所述管理模块110还可以包括：读取单元1106，在所述比较单元1102判断出没有缓存所述访问方的所需数据表时，从所述数据库中读取所述所需数据表以及从所述日志表中读取当前操作状态记录，所述缓存单元104将读取的所述所需数据表与读取的所述日志表中的当前操作状态记录进行对应缓存。
在上述技术方案中，优选地，所述触发器106包括删除操作触发器、插入操作触发器和修改操作触发器，所述删除操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的删除操作，所述插入操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的插入操作，所述修改操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的修改操作。
通过上述技术方案，可以实现一种数据访问装置，在提高访问效率的同时，也可以不受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，并且适用于所有主流关系型数据库。
下面结合图2和图3进一步说明根据本发明的实施例的数据访问装置。
1.设置单元(图2和图3中未示出)
向用户提供一个交互的界面，可以根据业务实际情况设定希望进行缓存的数据库表，设定完成后，设置单元为被设定进行缓存的表加装三个预先设计的数据库触发器(例如图3中所示的触发插入操作的触发器2066、触发删除操作的触发器2062和触发修改操作的触发器2064)，分别对被缓存表的增、删、改操作进行响应。同时还可以根据自身的需要，随时通过设置单元删除指定数据表上的触发器。
当然，设置单元不是必须的，在某些系统中，系统的研发人员可能直接选择被缓存的数据表，而不是把选择权交给用户。
2.日志表存储单元208
日志表存储单元208中存储有日志表，该日志表是一张固定的数据库表，表名固定为TableState，该表包含如表1所述的字段：
表1
日志表数据以如下表2所示的格式记录操作状态记录(以Customer和Vendor为例)：
表2
表2所示的结构和数据格式并非固定的，重要的是它所存储的数据内容，即通过它能知道被缓存的数据表曾发生了增删改操作。它的作用是为判断缓存单元204中缓存的数据表是否失效提供唯一的证据。
3.对被缓存数据表进行响应的触发器206
如图2所示，当数据库表(数据库)202中的某个数据表被缓存到缓存单元204时，触发器响应数据库表202中的被缓存的数据表，监视该被缓存的数据表是否被更新，状态有没有变化。一旦触发删除、修改和插入(增加)操作，触发器206会在日志表中更新该数据表的状态信息，保存操作状态记录。如图3所示，触发器206可以为三个，分别为触发删除操作的触发器2062、触发修改操作的触发器2062和触发插入操作的触发器2066，分别响应删除、修改、增加数据表的操作。以删除操作的触发器为例，触发器脚本模板部分关键内容如下：
Create TRIGGER CustomerDel ON Customer after delete
AS
Update TableState set cDate＝DateTime()where cTableName＝’Customer’and cOpCode＝’Del’。
当对Customer表进行删除操作后，TableState表中的数据会发生变化，记录如下表3所示的操作状态记录：
表3
4.缓存单元204
缓存单元204用来在内存中缓存指定的数据表，它的结构如下表4所示：
表4
其中，t1是缓存单元中的数据进行更新时，日志表中当时的Upt时间戳值(修改操作时间)；t2是缓存单元中的数据进行更新时，日志表中当时的Del时间戳值(删除操作时间)；t3是缓存单元中的数据进行更新时，日志表中当时的Ins时间戳值(增加操作时间)。
5.管理模块210
管理模块210根据系统的功能需要对缓存单元204进行管理和维护，它遵循一个基本原则：当数据库中被缓存的数据表发生删除和修改后，缓存单元204中缓存的数据表必须失效；当新增发生后，根据用户选择控制缓存的数据表是否失效；若不发生任何增、删、改操作，则缓存的数据表有效。
因此，从图2和图3中可以看出，根据本发明的数据访问装置在接收到应用程序读取数据的请求时，管理模块210对缓存单元204进行检索，如果缓存单元204中没有缓存数据，则向数据库表202中读取所需数据表，并将该所需数据表保存到缓存单元204，同时读取日志表，更新日志表中的t1、t2、t3以及将更新的日志表中当前的所需数据表的状态数据也保存其中，返回缓存单元204中当前缓存的数据表。如果缓存单元204中有缓存数据，则要判断该缓存数据与应用程序需要的数据是否相同，读取日志表中有关于该缓存数据表的状态数据，与缓存单元中的有关于该缓存数据表的状态数据进行比较，如果t1、t2、t3均相同，说明缓存单元204中的缓存数据表与数据库中的被缓存的数据表相同，没有变化，可以将缓存单元204中的缓存数据表返回给应用程序。如果t1或t2不匹配，则根据日志表中有关于该缓存数据表的操作状态记录更新缓存单元204中的缓存数据表，将更新后的缓存数据表返回给应用程序。如果仅有t3不匹配，则可以设置是否更新缓存，如果选择更新缓存，则需要更新缓存单元中的缓存数据表以及缓存的t1、t2、t3的值，返回当前缓存单元204中的缓存数据表。
图4示出了根据本发明的实施例的数据访问方法的流程图。
如图4所示，根据本发明的实施例的数据访问方法，包括：步骤302，将数据库表中指定的数据表与日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；步骤304，在所述指定的数据表被缓存时，检测对所述数据库表中的所述指定的数据表进行更新的操作，在检测到所述更新的操作时，将操作状态记录保存至所述日志表中；步骤306，接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的所述当前操作状态记录和所述日志表中的最新操作状态记录，根据比较结果判断缓存的数据表的内容是否与所述访问方的所需数据表的内容相同，在判断结果为相同时，将所述缓存的数据表返回给所述访问方，在所述判断结果为不相同时，根据所述最新操作状态记录更新所述缓存的当前操作状态记录以及根据所述数据库表中的所述指定的数据表更新所述缓存的数据表，将更新后的所述缓存的数据表返回给所述访问方。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤306中，将缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳进行比较。
在上述技术方案中，优选地，所述步骤306还可以包括：在缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳均相同时，判断出所述缓存的数据表的内容与所述访问方的所需数据表的内容相同。
在上述技术方案中，优选地，所述步骤306还可以包括：在判断出没有缓存所述访问方的所需数据表时，从数据库表中读取所述所需数据表以及从所述日志表中读取当前操作状态记录，将读取的所述所需数据表与读取的所述日志表中的当前操作状态记录进行对应缓存，将读取的所述所需数据表返回至所述访问方。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤304中，所述更新的操作包括删除操作、修改操作和/或插入操作。
通过上述技术方案，可以实现一种数据访问方法，在提高访问效率的同时，也可以不受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，并且适用于所有主流关系型数据库。
示例，如果应用程序为一种企业管理系统，该系统需要频繁的读取商品信息，但是由于企业经营的商品信息较为固定，不会每天都增加大量的新品、删除或修改不再经营的商品，即变化频率较低。在十台客户端接入数据库的情况下，假设一台客户端每天填制50张单据，每张单据有10行商品销售信息。
在相关技术中：商品表会被读取5000次(50张×10行×10台＝5000次)，即数据库进行了5000次查询操作。假设用户有1000条商品信息，每条商品信息的长度为0.1KB，则一天之中，仅商品信息一项，占用的网络流量为0.1KB×1000条×5000次≈500MB，另外产生500MB的流量也意味着数据库进行了等量的运算工作，在高峰时段会严重影响系统的运行效率。
而采用本发明的技术方案：假设当天商品表没有任何更新，商品表会被每台客户端读取一次，然后保存在本地的缓存单元中，产生流量100KB，查询次数为10次。以后每次访问商品档案只需要访问TableState表，取回时间戳数据，查询产生的计算量和产生的网络流量几乎可以忽略不计，因此整个系统性能会有明显提升。
通过上述各实施例的描述，根据本发明的技术方案，能有效提高应用程序对数据库中部分数据表的读取效率。特别适用于在应用程序对数据库中的数据表进行读取时，被读取表的更新频率较低，而读取频率较高的场景。可以不受具体数据库管理系统产品自身的技术限制，所有主流关系型数据库通用，可以根据应用程序的使用状况，对单个表灵活设置和启停，方便安全，并且缓存生命周期控制严谨，不会造成返回错误的数据。
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)
1.一种数据访问装置，其特征在于，包括：
缓存单元，将数据库中的指定的数据表和日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；
触发器，响应所述数据库中的所述指定的数据表，在响应到对所述数据库中的所述指定的数据表进行更新的操作时，将操作状态记录保存至所述日志表中；
日志表存储单元，用于保存所述日志表，所述日志表包含对所述数据库中指定的数据表进行更新操作的操作状态记录；
管理模块包括比较单元和更新单元，所述比较单元接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的所述当前操作状态记录和所述日志表中与所述指定的数据表对应的最新操作状态记录，根据比较结果判断在所述缓存单元中缓存的数据表的内容是否与所述访问方的所需数据表的内容相同，所述更新单元在所述比较单元的判断结果为相同时，将所述缓存的数据表返回给所述访问方，所述更新单元在所述比较单元的判断结果为不相同时，根据所述最新操作状态记录更新所述缓存的当前操作状态记录以及根据所述数据库中的所述指定的数据表更新所述缓存单元中缓存的数据表，将更新后的所述缓存的数据表返回给所述访问方。
2.根据权利要求1所述的数据访问装置，其特征在于，所述比较单元将缓存的所述当前操作状态记录中的修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳进行比较。
3.根据权利要求2所述的数据访问装置，其特征在于，所述比较单元在缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳均相同时，判断出所述缓存的数据表的内容与所述访问方的所需数据表的内容相同。
4.根据权利要求1所述的数据访问装置，其特征在于，所述管理模块还包括：
读取单元，在所述比较单元判断出没有缓存所述访问方的所需数据表时，从所述数据库中读取所述所需数据表以及从所述日志表中读取当前操作状态记录，所述缓存单元将读取的所述所需数据表与读取的所述日志表中的当前操作状态记录进行对应缓存。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据访问装置，其特征在于，所述触发器包括删除操作触发器、插入操作触发器和修改操作触发器，所述删除操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的删除操作，所述插入操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的插入操作，所述修改操作触发器用于响应对所述数据库中的指定的数据表的修改操作。
6.一种数据访问方法，其特征在于，包括：
步骤202，将数据库表中指定的数据表和日志表中与所述指定的数据表对应的当前操作状态记录进行对应缓存；
步骤204，在所述指定的数据表被缓存时，响应对所述数据库表中的所述指定的数据表进行更新的操作，在响应到所述更新的操作时，将操作状态记录保存至所述日志表中；
步骤206，接收来自访问方的数据访问请求，比较缓存的所述当前操作状态记录和所述日志表中与所述指定的数据表对应的最新操作状态记录，根据比较结果判断缓存的数据表的内容是否与所述访问方的所需数据表的内容相同，在判断结果为相同时，将所述缓存的数据表返回给所述访问方，在所述判断结果为不相同时，根据所述最新操作状态记录更新所述缓存的当前操作状态记录以及根据所述数据库表中的所述指定的数据表更新所述缓存的数据表，将更新后的所述缓存的数据表返回给所述访问方。
7.根据权利要求6所述的数据访问方法，其特征在于，在所述步骤206中，将缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳进行比较。
8.根据权利要求7所述的数据访问方法，其特征在于，所述步骤206还包括：在缓存的所述当前操作状态记录中修改操作的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳与所述日志表中的最新操作状态记录中的时间戳、删除操作的时间戳和/或插入操作的时间戳均相同时，判断出所述缓存的数据表的内容与所述访问方的所需数据表的内容相同。
9.根据权利要求6所述的数据访问方法，其特征在于，所述步骤206还包括：在判断出没有缓存所述访问方的所需数据表时，从数据库表中读取所述所需数据表以及从所述日志表中读取当前操作状态记录，将读取的所述所需数据表与读取的所述日志表中的当前操作状态记录进行对应缓存，将读取的所述所需数据表返回至所述访问方。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的数据访问方法，其特征在于，在所述步骤204中，所述更新的操作包括删除操作、修改操作和/或插入操作。
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