CN102546674A - 一种基于网络存储装置的目录树缓存系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于网络存储装置的目录树缓存系统，包括位于远程的网络存储装置、本地目录树缓存单元和指令分发单元；本地目录树缓存单元存放网络存储装置的目录树结构，用于应答用户对目录树结构数据的操作请求，并根据缓存更新策略对目录树缓存进行自动更新；指令分发单元用于转发来自于用户的目录请求，将目录请求分发到本地目录树缓存单元以及位于远程的网络存储装置。此外，本发明还公开了基于网络存储装置的目录树缓存方法。本发明使用户在本地设备可快速浏览所有目录结构，而不必下载网络存储装置上所有文件数据，大大节省了计算机资源，大大减少了网络带宽和系统资源，提升了计算机系统内部性能。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络存储装置，尤其涉及一种基于网络存储装置的目录树缓存系统；此外，本发明还涉及一种基于网络存储装置的目录树缓存方法。
背景技术
首先指出，本发明中涉及到的网络存储装置是指网络存储服务，通常包括，但不限于网络相册、在线文件存储、在线日记、网络硬盘服务。
随着互联网技术的发展，以及在线数据存储应用的普及程度越来越高，人们趋向于把自己的文件数据、电子相册、音乐、视频存放在网络存储装置上。目前，用户在网络存储装置中动辄便会存储几个GB、甚至更多的文件数据，而网络存储装置的客户端程序通常会把所有的数据文件同步到客户端设备上，以便于人们浏览目录，查找、编辑文件。这使得数据同步过程变得十分漫长，尤其是在网络环境较差的情况、以及用户在使用手持客户端等拥有较少系统资源的设备的情况。
而值得注意的是，用户每次使用网络存储装置进行文件访问时，用户虽然可能会浏览所有的目录结构，但是用户并不会使用(这里指文件的打开、编辑操作)所有的文件，通常用户会进行操作的文件数量占网络存储装置中总的文件数量的比例非常小，即：绝大多数文件对于用户来说，在短期内是根本不会访问得到。由此可见，影响用户操作流畅度最大的是目录树结构的浏览速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于网络存储装置的目录树缓存方法及应用系统，使得用户可以像浏览本地文件一样快速的浏览所有位于远程网络存储装置的文件目录，而不必下载网络存储装置上的文件数据，大大节省了计算机资源，大大减少了网络带宽和系统资源，提升了计算机系统内部性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于网络存储装置的目录树缓存系统，包括位于远程的网络存储装置和本地设备，该本地设备包括本地目录树缓存单元和指令分发单元；
该本地目录树缓存单元存放网络存储装置的目录树结构，用于快速应答用户对目录树结构数据的操作请求，并可以根据缓存更新策略对目录树缓存进行自动更新；
该指令分发单元用于转发来自于用户的目录请求(也可称为目录操作请求，本文中统一称为“目录请求”)，将目录请求(即目录操作指令)分发到本地目录树缓存单元以及位于远程的网络存储装置。该指令分发单元按以下情况进行指令分发：在接收到用户目录请求时，指令分发单元将目录请求转发给本地目录树缓存单元，以便快速返回目录应答结果；同时，指令分发单元还会根据缓存更新策略，转发目录请求到远程的网络存储装置，并把应答结果转发给本地目录树缓存单元，以确定本地缓存中是否存在脏数据，以便完成目录树缓存的更新。
所述缓存更新策略是指本地目录树缓存单元对其存储的目录树结构的更新策略，包括：定时更新策略和及时更新策略；
该定时更新策略是指，本地目录树缓存单元定时向远程网络存储装置获取最新的目录树结构数据；
该及时更新策略是指，本地目录树缓存单元只在有用户提出目录请求时才向远程网络存储装置获取目标目录结构。
所述网络存储装置是指位于远程的网络存储服务，包括：网络相册、在线文件存储、在线日记和网络硬盘服务；该网络存储装置提供开放的应用程序接口，以供第三方应用程序调用。
所述本地目录树缓存单元存储的目录树结构包括：目录树结构数据、文件结构数据，以及目录和文件的属性数据。
此外，本发明还提供一种基于网络存储装置的目录树缓存方法，包括如下步骤：
(1)用户发出目录请求；
(2)指令分发单元接收来自用户的目录请求，并发送该目录请求到本地目录树缓存单元；
(3)本地目录树缓存单元判断是否存储有用户访问的目录树结构数据，如果有：则根据用户的目录请求，立即向用户返回目录应答结果；如果没有：则通过指令分发单元将用户的目录请求转发到远程的网络存储装置，在本地目录树缓存单元接收到网络存储装置的目录操作应答后，将此目录树结构加入到本地目录树缓存单元中，并向用户返回目录操作应答；
(4)根据本地目录树缓存策略，本地设备会定时或及时的更新本地目录树缓存。如果是定时更新策略，目录树缓存单元将会定时向远程网络存储装置查询缓存中的目录结构是否是最新状态，并根据查询结果进行缓存更新；如果是及时更新策略，在指令分发单元收到用户的目录请求后，指令分发单元会同时转发此目录请求给网络存储装置，并根据目录应答结果判断本地目录树缓存单元中是否存在脏数据，并以此进行缓存更新；
(5)向用户返回缓存结果。
步骤(3)中，所述本地目录树缓存单元可根据本地设备、浏览器缓存以及网络资源情况，选择目录树缓存在本地内存中或者是选择本地持久存储的方法。
所述目录树缓存在本地内存中的方法是一种类似于最近最少使用的算法，在不使用本地存储，并且在仅使用少量内存的情况下来实现目录树的本地缓存，具体是指：
a)记录每一层子目录的目录结构和文件结构、以及目录和文件的属性信息；
b)每一层子目录在被访问后，都需要记录其使用频度，并按照使用频度和使用时间排序所有的子目录；
c)当需要保存从远程网络存储装置中获得的新目录结构时，将最近使用最少的目录结构替换出缓存，并将新加入的目录结构进行排序。
所述本地持久存储的方法，即将目录树缓存到本地磁盘的方法，可以采用本地浏览器缓存中的Local Storage(本地存储区)来缓存目录结构，LocalStorage存储的内容不会发送到远程服务器，除非用户主动删除数据，否则目录树结构会在本地磁盘一直存储下去；Local Storage提供了丰富的接口，且为每个域提供了独立的存储空间。
步骤(5)中，根据用户策略，选择是否立即将新结果返回给用户；该用户策略包括两种：一种是立即将新结果返回给用户；另一种是不返回新结果，在下次访问时返回新结果。
本发明的有益效果在于：本发明的这种基于网络存储装置的目录树缓存方法，对于用户设备能够流畅使用远程网络存储装置、改善用户体验将会带来以下优势：
1.将远程网络存储装置的目录树结构记录在本地设备的缓存中，用户可以像浏览本地目录文件一样快速的访问位于远程的目录文件，几乎不需要等待时间，提升了用户体验；
2.远程网络存储装置的数据文件不用全部下载到本地设备，使得用户节省了系统资源、网络流量和带宽；
3.本发明方法将会使得低带宽、低端设备能够方便的使用网络存储设备，如：使得只有很少存储空间的手持设备可以方便、快捷的操作远大于自身存储容量的网络存储设备；使得用户在网络状况很差的情况仍然可以流畅的使用网络存储装置提供的服务。
附图说明
图1是本发明基于网络存储装置的目录树缓存系统的模块示意图。
图2是本发明中用户通过本地目录树缓存单元获取目录的操作流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于网络存储装置的目录树缓存系统包括以下几个部分：位于远程的网络存储装置、本地目录树缓存单元和指令分发单元。
该网络存储装置是指位于远程的网络存储服务，包括，但不限于网络相册、在线文件存储、在线日记、网络硬盘服务。该网络存储装置通常会提供开放的应用程序接口，如API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)，以供第三方应用程序调用。
该指令分发单元用于转发来自于用户的目录请求，根据具体情况将目录请求分发到本地目录树缓存单元以及位于远程的网络存储装置。
该本地目录树缓存单元用于存放网络存储装置的目录树结构，能够快速应答用户对目录树结构数据的操作请求，并根据缓存更新策略对目录树缓存进行自动更新。所述缓存更新策略是指本地目录树缓存单元对其存储的目录树结构的更新策略，包括：定时更新策略和及时更新策略；该定时更新策略是指，本地目录树缓存单元定时向远程网络存储装置获取最新的目录树结构数据；该及时更新策略是指，本地目录树缓存单元只在有用户提出目录请求时才向远程网络存储装置获取目标目录结构。
如图1所示，该指令分发单元运行的具体步骤如下：
步骤1.指令分发单元接收来自用户的目录请求；
步骤2.指令分发单元接收来自用户的目录请求，并发送该目录请求到本地目录树缓存单元；
步骤3.本地目录树缓存单元判断是否存储有用户访问的目录树结构数据，如果没有：则通过指令分发单元将用户的目录请求转发到远程的网络存储装置。
如图1所示，该本地目录树缓存单元运行的具体步骤如下：
步骤1.本地目录树缓存单元接收来自指令分发单元转发的用户对目录树的操作请求；
步骤2.本地目录树缓存单元判断是否存储有用户访问的目录树结构数据，如果有：则根据用户的目录请求，立即向用户返回目录应答结果；如果没有：则通过指令分发单元将用户的目录请求转发到远程的网络存储装置，在本地目录树缓存单元接收到网络存储装置的目录操作应答后，将此目录树结构加入到本地目录树缓存单元中，并向用户返回目录操作应答；
步骤3.根据本地目录树缓存策略，本地目录树缓存单元会定时或及时的更新本地目录树缓存。如果是定时更新策略，目录树缓存单元将会定时向远程网络存储装置查询缓存中的目录结构是否是最新状态，并根据查询结果进行缓存更新；如果是及时更新策略，在指令分发单元收到用户的目录请求后，指令分发单元会同时转发此目录请求给网络存储装置，并根据目录应答结果判断本地目录树缓存单元中是否存在脏数据，并以此进行缓存更新。
如图2所示，本发明中用户通过本地目录树缓存单元获取目录的具体步骤如下：
步骤1.接收用户的目录请求；
步骤2.本地目录树缓存单元向用户返回缓存中的目录结构数据；
步骤3.根据缓存更新策略，由指令分发单元向远程网络存储装置请求目录结构数据，更新缓存；缓存更新策略可以是定时更新策略；也可以是由步骤2来触发的及时更新策略；如果是定时更新策略，则跳转至步骤6；如果是及时更新策略，则跳转到步骤4；
步骤4.由步骤3返回的应答结果数据，如果和本地缓存的数据一致，则跳转到步骤6；如果和本地缓存的数据不一致，即本地是脏数据，则根据应答结果数据更新本地缓存；
步骤5.根据用户策略，选择是否立即将新结果返回给用户。该用户策略包括两种：一种是立即将新结果返回给用户；另一种是不返回新结果，在下次访问时返回新结果。
步骤6.流程结束。
该本地目录树存储单元的具体实施还需注意以下几个关键点：
1.在本发明中，本地目录树缓存单元可以将缓存的目录数据存储在本地内存中或者选择本地持久存储。在内存资源充足的情况下，可以将目录数据全部加载到内存中，以加快访问速度；
2.在本发明中，目录树缓存单元存储的目录树结构可以包括以下元数据：目录树结构数据、文件结构数据，以及目录和文件的属性数据。而对于那些把元数据和文件数据分离存储的网络存储装置，可以将元数据全部缓存到本地设备；
3.在1中所指的目录树缓存到内存中的方法，本发明使用的是一种类似于最近最少使用(LRU)的算法，在不使用本地存储，并且在仅使用少量内存的情况下来实现目录树的本地缓存，具体是指：
a)记录每一层子目录的目录结构和文件结构、以及属性信息；
b)每一层子目录在被访问后，都需要记录其使用频度，并按照使用频度和使用时间排序所有的子目录；
c)当需要保存从远程网络存储装置中获得的新目录结构时，将最近使用最少的目录结构替换出缓存，并将新加入的目录结构进行排序。
4.在1中所指的目录树缓存到本地持久化存储的方法，可以使用浏览器缓存中的Local Storage(本地存储区)来缓存目录结构的方法。使用Local Storage的方法有以下优势：
a)Local Storage是一种用于持久化的本地存储方法，除非用户主动删除数据，否则目录树结构会在本地设备一直存储下去；
b)Local Storage的存储空间相对于Cookie更大；
c)Local Storage存储的内容不会发送到远程服务器，即不会和服务器发送交互，因而减少了服务器的处理流程和网络带宽资源的浪费；
d)Local Storage提供了丰富的接口，使得数据操作更加简便；
e)Local Storage为每个域(包括子域)提供了独立的存储空间，因此不会造成数据混乱。
本发明根据用户的行为需求，提出了一种基于网络存储装置的目录树缓存方法。这种方法使得用户将网络存储装置中的目录树结构缓存到本地设备，而无需将网络存储装置上的数据文件、目录全部下载到本地设备，使用户可以像浏览本地文件一样快速的浏览所有位于远程网络存储装置的文件目录，从而能够大大的加快目录树的浏览速度，大大节省了计算机资源，大大减少了不必要的系统资源和带宽的浪费，提升计算机系统内部性能，特别是在网络环境较差的情况和在用户使用手持设备的情况下，效果尤其明显。
Claims (9)
1.一种基于网络存储装置的目录树缓存系统，其特征在于，包括位于远程的网络存储装置和本地设备，该本地设备包括本地目录树缓存单元和指令分发单元；
该本地目录树缓存单元存放网络存储装置的目录树结构，用于应答用户对目录树结构数据的操作请求，并根据缓存更新策略对目录树缓存进行自动更新；
该指令分发单元用于转发来自于用户的目录请求，将目录请求分发到本地目录树缓存单元以及位于远程的网络存储装置；该指令分发单元按以下情况进行指令分发：
在接收到用户目录请求时，指令分发单元将目录请求转发给本地目录树缓存单元，以便快速返回目录应答结果；同时，指令分发单元还会根据缓存更新策略，转发目录请求到远程的网络存储装置，并把应答结果转发给本地目录树缓存单元，确定本地缓存中是否存在脏数据，以便完成目录树缓存的更新。
2.如权利要求1所述的基于网络存储装置的目录树缓存系统，其特征在于，所述缓存更新策略是指本地目录树缓存单元对其存储的目录树结构的更新策略，包括：定时更新策略和及时更新策略；
该定时更新策略是指，本地目录树缓存单元定时向远程网络存储装置获取最新的目录树结构数据；
该及时更新策略是指，本地目录树缓存单元只在有用户提出目录请求时才向远程网络存储装置获取目标目录结构。
3.如权利要求1所述的基于网络存储装置的目录树缓存系统，其特征在于，所述网络存储装置是指位于远程的网络存储服务，包括：网络相册、在线文件存储、在线日记和网络硬盘服务；该网络存储装置提供开放的应用程序接口，以供第三方应用程序调用。
4.如权利要求1所述的基于网络存储装置的目录树缓存系统，其特征在于，所述本地目录树缓存单元存储的目录树结构包括：目录树结构数据、文件结构数据，以及目录和文件的属性数据。
5.一种基于网络存储装置的目录树缓存方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用户发出目录请求；
(2)指令分发单元接收来自用户的目录请求，并发送该目录请求到本地目录树缓存单元；
(3)本地目录树缓存单元判断是否存储有用户访问的目录树结构数据，如果有：则根据用户的目录请求，立即向用户返回目录应答结果；如果没有：则通过指令分发单元将用户的目录请求转发到远程的网络存储装置，在本地目录树缓存单元接收到网络存储装置的目录操作应答后，将此目录树结构加入到本地目录树缓存单元中，并向用户返回目录操作应答；
(4)根据本地目录树缓存策略，本地设备会定时更新或及时更新本地目录树缓存；如果是定时更新策略，目录树缓存单元将会定时向远程网络存储装置查询缓存中的目录结构是否是最新状态，并根据查询结果进行缓存更新；如果是及时更新策略，在指令分发单元收到用户的目录请求后，指令分发单元会同时转发此目录请求给网络存储装置，并根据目录应答结果判断本地目录树缓存单元中是否存在脏数据，并以此进行缓存更新；
(5)向用户返回缓存结果。
6.如权利要求5所述的基于网络存储装置的目录树缓存方法，其特征在于，步骤(3)中，所述本地目录树缓存单元可根据本地设备、浏览器缓存以及网络资源情况，选择目录树缓存在本地内存中或者是选择本地持久存储的方法。
7.如权利要求6所述的基于网络存储装置的目录树缓存方法，其特征在于，所述目录树缓存在本地内存中的方法是一种类似于最近最少使用的算法，在不使用本地存储，并且在仅使用少量内存的情况下来实现目录树的本地缓存，具体是指：
a)记录每一层子目录的目录结构和文件结构、以及目录和文件的属性信息；
b)每一层子目录在被访问后，都需要记录其使用频度，并按照使用频度和使用时间排序所有的子目录；
c)当需要保存从远程网络存储装置中获得的新目录结构时，将最近使用最少的目录结构替换出缓存，并将新加入的目录结构进行排序。
8.如权利要求6所述的基于网络存储装置的目录树缓存方法，其特征在于，所述本地持久存储的方法，即将目录树缓存到本地磁盘的方法，其采用浏览器缓存中的本地存储区来缓存目录结构，本地存储区存储的内容不会发送到远程服务器，除非用户主动删除数据，否则目录树结构会在本地磁盘一直存储下去；本地存储区提供了丰富的接口，且为每个域提供了独立的存储空间。
9.如权利要求5所述的基于网络存储装置的目录树缓存方法，其特征在于，步骤(5)中，根据用户策略，选择是否立即将新结果返回给用户；该用户策略包括两种：一种是立即将新结果返回给用户；另一种是不返回新结果，在下次访问时返回新结果。
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120704 |