CN106354851A - 数据缓存方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据缓存方法及装置，包括：接收数据库操作指令；基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。由于在接收到数据库操作指令后，基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。因此，可以根据数据库操作指令，删除待删除的缓存数据，实现缓存数据的自动维护，而无需在应用程序中设置缓存的生命周期，从而，可以降低维护成本，降低应用程序的开发难度。

Description

数据缓存方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机信息处理技术领域，尤其涉及一种数据缓存方法及装置。

背景技术

较早时期的数据都是保存在物理磁盘中，但物理磁盘的读写速度慢，无法满足于高并发的读写操作，因此，缓存应运而生。缓存介于应用程序和物理数据源之间，其作用是降低应用程序对物理数据源访问的频次，提高应用程序的运行性能。由于缓存的介质是内存，其读写速度快。

由于缓存资源有限，需要对缓存数据进行维护。传统的数据缓存方法需要在应用程序中设置缓存的生命周期，以实现对缓存数据进行维护的目的，存在维护成本高、应用程序开发难度大的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的数据缓存方法维护成本高、应用程序开发难度大的问题，提供一种降低维护成本及应用程序开发难度的数据缓存方法及装置。

一种数据缓存方法，包括：

接收数据库操作指令；

基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；

若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。

一种数据缓存装置，包括：

指令接收模块，用于接收数据库操作指令；

条件判断模块，用于基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；

缓存删除模块，用于若所述条件判断模块的判断结果为满足时，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。

上述数据缓存方法及装置，由于在接收到数据库操作指令后，基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。因此，可以根据数据库操作指令，删除待删除的缓存数据，实现缓存数据的自动维护，而无需在应用程序中设置缓存的生命周期，因此，可以降低维护成本，降低应用程序的开发难度。

附图说明

图1为一实施例的数据缓存方法的流程图；

图2为图1的数据缓存方法的一个步骤的具体流程图；

图3为图1的数据缓存方法的另一个步骤的具体流程图；

图4为一个具体实施例的数据缓存方法的一个步骤的一种方式的具体流程图；

图5为一个具体实施例的数据缓存方法的一个步骤的另种方式的具体流程图；

图6为另一实施例的数据缓存方法的流程图；

图7为应用程序的缓存管理界面示意图；

图8为应用程序与数据缓存装置的关系图；

图9为一实施例的数据缓存装置的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本发明一实施例的数据缓存方法，包括：

S110：接收数据库操作指令。

当应用程序需要对数据库进行操作时，系统将产生数据库操作指令即调用统一的缓存接口。本数据缓存方法首先接收该数据库操作指令。具体地，数据库操作指令包括操作动作及数据标识。其中，操作动作为数据库操作指令需要完成的操作动作；数据标识为数据库操作指令的操作对象的标识，优选地，该标识为数据库操作指令的操作对象的唯一标识。可以理解的，数据库操作指令的操作对象是数据库中的数据。

S130：基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件。

可以根据数据库操作指令的操作动作来区分不同的数据库操作指令，再根据不同类型的数据库操作指令，判断相应类型的数据库操作指令是否满足缓存数据删除条件。

S150：若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。

在满足缓存数据删除条件时，删除缓存中、根据数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。待删除的缓存数据可以是缓存中数据标识对应的缓存数据，也可以是在缓存容量达到最大值时，按照预设策略应该被替换的缓存数据。预设策略可以是采用先进先出原则的先进先出算法，也可以是采用最近最少使用原则的LRU(Least Recently Used，最近最少使用)算法，当然也可以是其它算法。优选地，为了提高缓存的命中率，预设策略为LRU算法。

若不满足，则直接执行数据库操作指令。即根据数据标识及更新动作完成对数据库中存储的数据标识对应的数据库数据的操作。

上述数据缓存方法，由于在接收到数据库操作指令后，基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。因此，可以根据数据库操作指令，删除待删除的缓存数据，实现缓存数据的自动维护，而无需在应用程序中设置缓存的生命周期，从而，可以降低维护成本，降低应用程序的开发难度。

请参阅图2，在其中一个实施例中，所述基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件的步骤，包括：

S231：判断所述数据库操作指令的所述操作动作的动作类型，并包括下述两项中的至少一项；具体地，动作类型包括更新动作及读取动作。

S233：若所述操作动作的动作类型为更新动作，判定满足所述缓存数据删除条件，否则判定不满足所述缓存数据删除条件；

S234：若所述操作动作的动作类型为读取动作，判断若加入所述待操作数据，所述缓存中的缓存数据的大小是否大于所述缓存的缓存容量，若是，判定满足所述缓存数据删除条件，否则判定不满足所述缓存数据删除条件。

如此，在数据库操作指令的操作动作为更新动作时，或者在数据库操作指令的操作动作为读取动作、加入待操作数据缓存中的缓存数据的大小大于缓存的缓存容量时，满足缓存数据删除条件。此时，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。从而，实现自动缓存数据的自动维护，降低维护成本及应用程序的开发难度。

请参阅图3，在其中一个实施例中，所述删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的步骤，包括：

S351：当所述数据库操作指令的操作动作为更新动作时，根据所述数据标识确定缓存中待删除的缓存数据；或/及，当所述数据库操作指令的操作动作为读取动作时，采用预设策略确定缓存中待删除的缓存数据。

如此，根据所述数据库操作指令，确定缓存中待删除的缓存数据。

S353：删除所述缓存中待删除的缓存数据。

在确定缓存中待删除的缓存数据之后，删除缓存中待删除的缓存数据。

在其中一个实施例中，所述删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的步骤之后，还包括：

根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

进一步地，当所述数据库操作指令的操作动作为更新动作时，所述删除所述缓存中待删除的缓存数据的步骤之后，还包括：

S355：根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

如此，完成数据库操作指令对应的对数据库数据的操作。从而，使得缓存中的数据与数据库中的数据保持一致性。

在一个具体实施例中，若在接收操作动作为更新动作的数据库操作指令之后，若后续再接收到应用程序产生的、操作动作为读取操作的数据库操作指令，则需要先将数据库中的数据库数据返回并存储至缓存中，形成缓存数据；然后再将该缓存数据返回至应用程序。

更进一步地，通过一个缓存删除事务实现删除所述缓存中待删除的缓存数据；通过一个数据库更新事务实现根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

一个缓存删除事务是将实现删除所述缓存中待删除的缓存数据的指令的集合，在该集合内的指令执行时，要么该集合内的指令全部执行成功，要么该集合内的指令全部不执行或执行后回滚。避免因执行一部分而导致的数据错误。

具体地，在所述数据库更新事务中抛出异常错误时，对所述数据库更新事务进行回滚，并在对所述数据库更新事务进行回滚后，对所述缓存删除事务进行回滚。如此，在保持数据库与缓存中的数据的一致性的同时，提高数据的命中率。

在一个具体实施例中，缓存的事务是强事务支持。缓存的事务与数据库的事务保持一致。数据库的事务要开启，对应的缓存的事务先开启；数据库的事务提交成功，对应的缓存的事务也跟着提交成功；若数据库的事务需要回滚，对应的缓存的事务也跟着回滚。

以数据库操作指令的操作动作为更新动作为例，其中，更新动作包括删除及修改。缓存可以通过缓存池来实现。请参阅图4，若缓存删除事务正常，则删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的具体流程包括：

S401：开启缓存删除事务；

S402：开启数据库更新事务；

S403：清除缓存数据；即删除缓存中待删除的缓存数据。

S404：修改或删除数据库数据；即，根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

S405：提交数据库更新事务；

S406：提交缓存删除事务。

请参阅图5，若数据库更新事务异常，则删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的具体流程包括：

S501：开启缓存删除事务；

S502：开启数据库更新事务；

S503：清除缓存数据；即删除缓存中待删除的缓存数据。

S504：修改或删除数据库数据；即，根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

S505：返回数据库更新异常；

S506：回滚数据库更新事务；

S507：回滚缓存删除事务。

请参阅图6，在其中一个实施例中，所述接收数据库操作指令的步骤之前，或删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的步骤之后，所述还包括：

S670：接收缓存清除指令；所述缓存清除指令包括待操作数据的数据标识。

S690：根据所述缓存清除指令删除缓存中所述数据标识对应的待操作数据。

可以通过缓存管理界面接收缓存清楚指令。一个缓存管理界面示例图，如图7所示。在应用程序运行过程中，倘若人为地修改数据库的数据，以致缓存与数据库的数据不一致。此时，无需重启应用程序，可以通过应用程序的缓存管理界面通过清除缓存操作清除缓存。如此，当应用程序再次读取缓存时，重新加载缓存数据。通过缓存管理界面，还可以监控到缓存的状态和使用情况，如缓存的总容量(即缓存容量)、当前容量(即已使用的容量)、请求次数、命中次数、命中率、重写次数、擦除次数等。

请继续参阅图6，在其中一个实施例中，所述接收数据库操作指令的步骤之前，还包括：

S601：接收缓存容量设置指令，所述缓存容量设置指令包括缓存标识及目标容量。

S603：根据所述缓存标识及所述目标容量，将所述缓存标识对应的缓存的缓存容量设置为所述目标容量。

数据库的数据可以为百万级或千万级的数据量，如果数据都被加载到缓存，那么系统内存根本无法支持。因此，需要为缓存设置一个最大容量值，即缓存容量。同时，在该缓存容量的基础上，结合预设策略，可实现缓存容量的自我管理机制。

以LRU算法为例，每次读取缓存中的缓存数据时，都会把此缓存数据重新存储到缓存的尾端。每次在缓存中插入新的数据库数据时，都会把此数据库数据存储到缓存的尾端，形成缓存数据。每次在把数据库数据存储到缓存的尾端之前，先判断若加入该数据库数据，缓存的大小是否达到缓存容量，如果是，则将缓存中近期最少被读取的数据(即头部的数据)移除，然后才把数据库数据插入到缓存。

在其中一个具体实施例中，缓存用于存储键值对([key,value])。一个缓存，类似于关系数据库的一个表。数据库某个表的一行数据，就是一个数据库数据。把数据库数据的数据标识作为缓存的一关键字(key)，且把数据标识对应的数据作为数据值(value)，存储到缓存中，形成缓存数据。也就是说，缓存存放的缓存数据源自数据库数据。缓存，具有以下功能：

(1)插入一个缓存数据(类似于数据库某个表插入一条数据的操作)；

(2)根据某个关键字，如某个数据标识，获取某个缓存对象(类似于数据库的查询操作)；

(3)根据多个关键字，如多个数据标识，获取多个缓存对象(类似于数据库的查询操作)；

(4)根据某个关键字，如某个数据标识，移除某个缓存对象(类似于数据库的删除一条数据操作)；

(5)清空当前缓存(类似于数据库的清空表的操作)；

(6)获取当前缓存的实际容量(类似于数据库的查询某个表有多少条数据的操作)。

(7)获取当前缓存的缓存标识(类似于获取数据库的某个表的表名)。

(8)设置缓存的缓存容量(类似于设置数据库的某个表的大小)。

缓存的集合可以称之为缓存池。它类似于关系数据库的库。缓存池存放的是缓存。缓存池，具有以下功能：

(1)插入一个缓存(类似于数据库创建一个表)。

(2)根据某个关键字，如缓存标识，获取一个缓存；

(3)根据某个关键字，如缓存标识，移除某个缓存(类似于数据库的删除某个表的操作)；

(4)清除所有缓存；

(5)返回所有缓存；

(6)返回所有缓存的总数；

(7)设定最大容量。

(8)自动判断当前容量达到最大容量时，自动移除最久没有被读取的缓存数据。

在本具体实施例中，可以对缓存池设置最大容量。可以理解地，也可以仅对每一个缓存设置缓存容量。

本发明还提供一与上述数据缓存方法对应的实施例的数据缓存装置，该数据缓存装置可作为应用程序的一个子模块，供应用程序调用。如图8所示，应用程序和该数据缓存装置将同处于同一个JVM(Java Virtual Machine，Java虚拟机)内。

如图9所示，一与上述数据缓存方法对应的实施例的数据缓存装置，包括：

指令接收模块910，用于接收数据库操作指令；

条件判断模块930，用于基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；

缓存删除模块950，用于若条件判断模块930的判断结果为满足时，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。

上述数据缓存装置，由于在接收到数据库操作指令后，基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。因此，可以根据数据库操作指令，删除待删除的缓存数据，实现缓存数据的自动维护，而无需在应用程序中设置缓存的生命周期，从而，可以降低维护成本，降低应用程序的开发难度。

在其中一个实施例中，所述数据库操作指令包括待操作数据的数据标识及操作动作；条件判断模块930，包括：

动作类型判断单元，用于判断所述数据库操作指令的所述操作动作的动作类型；并包括下述两项中的至少一项：

第一判断单元，用于若所述操作动作的动作类型为更新动作，判定满足所述缓存数据删除条件，否则判定不满足所述缓存数据删除条件；

第二判断单元，用于若所述操作动作的动作类型为读取动作，判断若加入所述待操作数据，所述缓存中的缓存数据的大小是否大于所述缓存的缓存容量，若是，判定满足所述缓存数据删除条件，否则判定不满足所述缓存数据删除条件。

在其中一个实施例中，缓存删除模块950，包括：

缓存数据确定单元，用于当所述数据库操作指令的操作动作为更新动作时，根据所述数据标识确定缓存中待删除的缓存数据；或/及，当所述数据库操作指令的操作动作为读取动作时，采用预设策略确定缓存中待删除的缓存数据；

缓存数据删除单元，用于删除所述缓存中待删除的缓存数据。

进一步地，还包括：

数据库删除模块960，用于缓存数据确定单元根据所述数据标识及所述更新动作确定缓存中待删除的缓存数据，且缓存数据删除单元删除所述缓存中待删除的缓存数据之后，根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

具体地，缓存删除模块950通过一个缓存删除事务实现删除所述缓存中待删除的缓存数据；数据库删除模块960通过一个数据库更新事务实现根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

更具体地，在所述数据库更新事务中抛出异常错误时，数据库删除模块960对所述数据库更新事务进行回滚，并在数据库删除模块960对所述数据库更新事务进行回滚后，缓存删除模块950对所述缓存删除事务进行回滚。

在其中一个实施例中，还包括：

清除指令接收模块970，用于接收缓存清除指令；所述缓存清除指令包括待操作数据的数据标识；

清除指令执行模块990，用于根据所述缓存清除指令删除缓存中所述数据标识对应的待操作数据。

在其中一个实施例中，还包括：

设置指令接收模块901，用于接收缓存容量设置指令，所述缓存容量设置指令包括缓存标识及目标容量；

缓存容量设置模块903，用于根据所述缓存标识及所述目标容量，将所述缓存标识对应的缓存的缓存容量设置为所述目标容量。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种数据缓存方法，其特征在于，包括：

接收数据库操作指令；

基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；

若满足，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。

2.根据权利要求1所述的数据缓存方法，其特征在于，所述数据库操作指令包括待操作数据的数据标识及操作动作；

所述基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件的步骤，包括：

判断所述数据库操作指令的所述操作动作的动作类型，并包括下述两项中的至少一项；

若所述操作动作的动作类型为更新动作，判定满足所述缓存数据删除条件，否则判定不满足所述缓存数据删除条件；

若所述操作动作的动作类型为读取动作，判断若加入所述待操作数据，所述缓存中的缓存数据的大小是否大于所述缓存的缓存容量，若是，判定满足所述缓存数据删除条件，否则判定不满足所述缓存数据删除条件。

3.根据权利要求1所述的数据缓存方法，其特征在于，所述删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的步骤，包括：

当所述数据库操作指令的操作动作为更新动作时，根据所述数据标识确定缓存中待删除的缓存数据；或/及，当所述数据库操作指令的操作动作为读取动作时，采用预设策略确定缓存中待删除的缓存数据；

删除所述缓存中待删除的缓存数据。

4.根据权利要求3所述的数据缓存方法，其特征在于，当所述数据库操作指令的操作动作为更新动作时，所述删除所述缓存中待删除的缓存数据的步骤之后，还包括：

根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

5.根据权利要求4所述的数据缓存方法，其特征在于，

通过一个缓存删除事务实现删除所述缓存中待删除的缓存数据；

通过一个数据库更新事务实现根据所述数据标识及所述更新动作完成对数据库中存储的所述数据标识对应的数据库数据的操作。

6.根据权利要求5所述的数据缓存方法，其特征在于，

在所述数据库更新事务中抛出异常错误时，对所述数据库更新事务进行回滚，并在对所述数据库更新事务进行回滚后，对所述缓存删除事务进行回滚。

7.根据权利要求1所述的数据缓存方法，其特征在于，所述接收数据库操作指令的步骤之前，或删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据的步骤之后，还包括：

接收缓存清除指令；所述缓存清除指令包括待操作数据的数据标识；

根据所述缓存清除指令删除缓存中所述数据标识对应的待操作数据。

8.根据权利要求1所述的数据缓存方法，其特征在于，所述接收数据库操作指令的步骤之前，还包括：

接收缓存容量设置指令，所述缓存容量设置指令包括缓存标识及目标容量；

根据所述缓存标识及所述目标容量，将所述缓存标识对应的缓存的缓存容量设置为所述目标容量。

9.一种数据缓存装置，其特征在于，包括：

指令接收模块，用于接收数据库操作指令；

条件判断模块，用于基于所述数据库操作指令判断是否满足缓存数据删除条件；

缓存删除模块，用于若所述条件判断模块的判断结果为满足时，删除缓存中、根据所述数据库操作指令确定的待删除的缓存数据。

10.根据权利要求9所述的数据缓存装置，其特征在于，还包括：

清除指令接收模块，用于接收缓存清除指令；所述缓存清除指令包括待操作数据的数据标识；

清除指令执行模块，用于根据所述缓存清除指令删除缓存中所述数据标识对应的待操作数据。