CN106446038A - 基于混合数据库的数据访问控制系统及方法 - Google Patents

基于混合数据库的数据访问控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于混合数据库的数据访问控制系统及方法，涉及通信技术领域，本发明结合了关系型数据库和非关系型数据库的优势，利用内存存储的性能远高于磁盘存储的特性解决了传统关系型数据库单个数据池连接数峰值数量有限，并通过同步锁和二次读取内存数据库的方式解决存数据库与关系型数据库协同配合控制的问题，降低关系型数据库的访问压力，同时利用传统数据库容量大、字段固定、数据一致性、高完整性的优点将系统数据进行转移存储，解决了互联网时代大量移动APP并发访问系统数据高效高性能低成本的需求。

Description

基于混合数据库的数据访问控制系统及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于混合数据库的数据访问控制系统及方法。
背景技术
随着移动信息化进程的进一步加速，人们如今更喜欢更加快捷与方便的移动互联网，移动终端就现阶段而言仍是人们进行移动互联网活动的主要载体，移动终端访问的应用系统呈现出一张爆炸性增长的态势，很多移动应用系统数据库并发负载非常高，往往要达到每秒上万次读写请求。而传统的关系型数据库单个数据池连接数峰值数量有限，面对上万次SQL写数据请求，硬盘IO就已经无法承受了。
在此现状下，虽然能够对传统数据库的重构和改造解决系统的扩展和变更，但此方式必定会导致设备增多，机构臃肿，结构复杂，不仅大大增加了数据库维护的工作量，更增加了潜在的风险和不稳定因素。因此传统的关系型数据库并不能很好的因对在当今移动应用用户访问量剧增的情况下并发访问的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于混合数据库的数据访问控制系统及方法，旨在用于解决传统的关系型数据库并不能很好的因对在当今移动应用用户访问量剧增的情况下并发访问的问题。
本发明是这样实现的：
一种基于混合数据库的并行数据访问控制方法，所述方法包括：
中间服务器接收客户端发送的数据访问请求；
查找内存数据库中是否有与所述数据访问请求对应的目标数据，若所述内存数据库中有所述目标数据，则将查找到的目标数据返回给所述客户端；
若所述内存数据库中没有目标数据，则查看所述目标数据是否被同步锁锁定；
若所述目标数据被同步锁锁定，则在同步锁释放后，将所述目标数据返回给所述客户端；
若所述目标数据没有被同步锁锁定，则向关系型数据库请求所述目标数据，接收所述目标数据后，将所述目标数据返回给所述客户端，并将所述目标数据存储至所述内存数据库中。
可选地，所述方法还包括：
所述中间服务器在达到第一预设时间间隔时，从所述关系型数据库中按照访问量从高到低的顺序选取预设数量的数据保存至所述内存数据库中。
可选地，所述内存数据库配置有服务器集群，并且所述服务器集群中设有相同功能的主节点和从节点。
可选地，所述方法还包括：
所述中间服务器在将数据存储至所述内存数据库中时，为该数据上设置一个过期时间，在该数据超过所述过期时间时，将该数据从内存数据库中删除；
和/或，
所述中间服务器达到第二预设时间间隔时，将所述内存数据库中访问量低于预设访问量的数据转存至所述关系型数据库中；
和/或，
所述中间服务器在所述内存数据库的内存使用量超过预设使用量时，对所述内存数据库中的数据进行随机清理。
可选地，所述方法还包括：
所述中间服务器在所述关系型数据库中的数据发生变化时，将所述内存数据库中的数据进行清空处理。
一种基于混合数据库的并行数据访问控制系统，所述系统包括：中间服务器、内存数据库和关系型数据库；
所述中间服务器，用于接收客户端发送的数据访问请求；查找内存数据库中是否有与所述数据访问请求对应的目标数据，若所述内存数据库中有所述目标数据，则将查找到的目标数据返回给所述客户端；若所述内存数据库中没有目标数据，则查看所述目标数据是否被同步锁锁定；若所述目标数据被同步锁锁定，则在同步锁释放后，将所述目标数据返回给所述客户端；若所述目标数据没有被同步锁锁定，则向关系型数据库请求所述目标数据，接收所述目标数据后，将所述目标数据返回给所述客户端，并将所述目标数据存储至所述内存数据库中。
可选地，所述中间服务器，还用于在达到第一预设时间间隔时，从所述关系型数据库中按照访问量从高到低的顺序选取预设数量的数据保存至所述内存数据库中。
可选地，所述内存数据库配置有服务器集群，并且所述服务器集群中设有相同功能的主节点和从节点。
可选地，所述中间服务器，还用于在将数据存储至所述内存数据库中时，为该数据上设置一个过期时间，在该数据超过所述过期时间时，将该数据从内存数据库中删除；
和/或，
所述中间服务器，还用于达到第二预设时间间隔时，将所述内存数据库中访问量低于预设访问量的数据转存至所述关系型数据库中；
和/或，
所述中间服务器，还用于在所述内存数据库的内存使用量超过预设使用量时，对所述内存数据库中的数据进行随机清理。
可选地，所述中间服务器在所述关系型数据库中的数据发生变化时，将所述内存数据库中的数据进行清空处理。
本发明具有以下有益效果：
本发明结合了关系型数据库和非关系型数据库的优势，利用内存存储的性能远高于磁盘存储的特性解决了传统关系型数据库单个数据池连接数峰值数量有限，并通过同步锁和二次读取内存数据库的方式解决存数据库与关系型数据库协同配合控制的问题，降低关系型数据库的访问压力，同时利用传统数据库容量大、字段固定、数据一致性、高完整性的优点将系统数据进行转移存储，解决了互联网时代大量移动APP并发访问系统数据高效高性能低成本的需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于混合数据库的并行数据访问控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于混合数据库的并行数据访问控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种基于混合数据库的并行数据访问控制方法的流程图；参照图1，所述方法包括：
S101：中间服务器接收客户端发送的数据访问请求；
S102：查找内存数据库中是否有与所述数据访问请求对应的目标数据，若所述内存数据库中有所述目标数据，则将查找到的目标数据返回给所述客户端；
S103：若所述内存数据库中没有目标数据，则查看所述目标数据是否被同步锁锁定；
S104：若所述目标数据被同步锁锁定，则在同步锁释放后，将所述目标数据返回给所述客户端；
S105：若所述目标数据没有被同步锁锁定，则向关系型数据库请求所述目标数据，接收所述目标数据后，将所述目标数据返回给所述客户端，并将所述目标数据存储至所述内存数据库中。
本实施例结合了关系型数据库和非关系型数据库的优势，利用内存存储的性能远高于磁盘存储的特性解决了传统关系型数据库单个数据池连接数峰值数量有限，并通过同步锁和二次读取内存数据库的方式解决存数据库与关系型数据库协同配合控制的问题，降低关系型数据库的访问压力，同时利用传统数据库容量大、字段固定、数据一致性、高完整性的优点将系统数据进行转移存储，解决了互联网时代大量移动APP并发访问系统数据高效高性能低成本的需求。
另外，本发明还可将内存数据库和关系型数据库中的数据进行按需的互换转移，确保数据一致性，移动终端的客户端在访问数据的数据请求通过同步锁和二次读取内存数据库的方式解决内存数据库与关系型数据库协同配合控制的问题，降低关系型数据库的访问压力，此方式可以解决并发数据请求问题，具有极高的适用性。
为保证所述内存数据库中的数据为高访问量的数据，本实施例中，所述方法还包括：
所述中间服务器在达到第一预设时间间隔时，从所述关系型数据库中按照访问量从高到低的顺序选取预设数量的数据(如新闻的前三页信息)保存至所述内存数据库中。
在具体实现中，所述内存数据库配置有服务器集群，并且所述服务器集群中设有相同功能的主节点和从节点，即主节点和从节点的功能上是一致的，可以部署在同一台服务器或者不同的服务器上，从节点也仅用以替代故障的主节点，当网络故障和节点发生故障时这个系统去保证数据的一致性和有效性，从而解决内存数据库的数据持久或多机热备问题，避免单个服务器故障后，系统无法正常使用。
为解决在有限的内存数据库存储空间条件下，防止数据库内存饱和的问题从而解决了如何防止内存饱和的问题，本实施例中可通过三种方式来实现：
第一种方式为：过期删除策略；也就是说，所述中间服务器在将数据存储至所述内存数据库中时，为该数据上设置一个过期时间，在该数据超过所述过期时间时，将该数据从内存数据库中删除；
第二种方式为：备份转移策略；也就是说，所述中间服务器达到第二预设时间间隔时，将所述内存数据库中访问量低于预设访问量的数据转存至所述关系型数据库中；
第三种方式为：内存释放策略；也就是说，所述中间服务器在所述内存数据库的内存使用量超过预设使用量时，对所述内存数据库中的数据进行随机清理。
在关系型数据库的数据发生变更时，需要触发清空内存数据的机制，重复初次访问流程，确保两类数据库中数据同步，本实施例中，所述中间服务器在所述关系型数据库中的数据发生变化时，将所述内存数据库中的数据进行清空处理。
.图2为本发明实施例提供的一种基于混合数据库的并行数据访问控制系统的结构框图；参照图2，所述系统包括：中间服务器201、内存数据库202和关系型数据库203；
所述中间服务器201，用于接收客户端发送的数据访问请求；查找内存数据库202中是否有与所述数据访问请求对应的目标数据，若所述内存数据库中有所述目标数据，则将查找到的目标数据返回给所述客户端200；若所述内存数据库202中没有目标数据，则查看所述目标数据是否被同步锁锁定；若所述目标数据被同步锁锁定，则在同步锁释放后，将所述目标数据返回给所述客户端200；若所述目标数据没有被同步锁锁定，则向关系型数据库203请求所述目标数据，接收所述目标数据后，将所述目标数据返回给所述客户端200，并将所述目标数据存储至所述内存数据库202中。
在具体实现中，所述中间服务器201，还用于在达到第一预设时间间隔时，从所述关系型数据库203中按照访问量从高到低的顺序选取预设数量的数据保存至所述内存数据库202中。
在具体实现中，所述内存数据库202配置有服务器集群，并且所述服务器集群中设有相同功能的主节点和从节点。
在具体实现中，所述中间服务器201，还用于在将数据存储至所述内存数据库202中时，为该数据上设置一个过期时间，在该数据超过所述过期时间时，将该数据从内存数据库202中删除；
和/或，
所述中间服务器201，还用于达到第二预设时间间隔时，将所述内存数据库202中访问量低于预设访问量的数据转存至所述关系型数据库203中；
和/或，
所述中间服务器201，还用于在所述内存数据库202的内存使用量超过预设使用量时，对所述内存数据库202中的数据进行随机清理。
在具体实现中，所述中间服务器201在所述关系型数据库203中的数据发生变化时，将所述内存数据库202中的数据进行清空处理。
本实施例中，所述系统的构建可采用用Java语言并在NetBeans 8.0开发环境中具体实现，以Android 4.0作为测试环境，并且程序可以兼容Android 4.0及以上版本。以下是具体实施步骤：
(1)对于中间服务器，使用基于HTTP构建网络框架，通过apache tomcat进行部署，客户端通过中间服务器对内存数据进行直接的读写。
(2)内存数据库选用redis，关系型数据库选用mysql。
(3)redis配置集群，配置了一个主节点，两个从节点，部署在同不同的服务器上。
(4)myql按照规范的数据范式，redis中的存储按照以功能模块和日期构成的key进行存储。
(5)中间服务器同时对接内存数据库和mysql数据库，对接内存数据库通过调用自定义的接口程序。
(6)自定义的接口程序公开以string、哈希表等读写方法，供数据请求服务器调用。
(7)中间服务器使用基于TCP Socket构建网络框架，绑定相应端口，通过面向连接的方法开启服务器端TCP网络交互程序，中间用定时器定期将内存数据库中需要长期存储的数据按照范式要求存入mysql。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于混合数据库的并行数据访问控制方法，其特征在于，所述方法包括：
中间服务器接收客户端发送的数据访问请求；
查找内存数据库中是否有与所述数据访问请求对应的目标数据，若所述内存数据库中有所述目标数据，则将查找到的目标数据返回给所述客户端；
若所述内存数据库中没有目标数据，则查看所述目标数据是否被同步锁锁定；
若所述目标数据被同步锁锁定，则在同步锁释放后，将所述目标数据返回给所述客户端；
若所述目标数据没有被同步锁锁定，则向关系型数据库请求所述目标数据，接收所述目标数据后，将所述目标数据返回给所述客户端，并将所述目标数据存储至所述内存数据库中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述中间服务器在达到第一预设时间间隔时，从所述关系型数据库中按照访问量从高到低的顺序选取预设数量的数据保存至所述内存数据库中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内存数据库配置有服务器集群，并且所述服务器集群中设有相同功能的主节点和从节点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述中间服务器在将数据存储至所述内存数据库中时，为该数据上设置一个过期时间，在该数据超过所述过期时间时，将该数据从内存数据库中删除；
和/或，
所述中间服务器达到第二预设时间间隔时，将所述内存数据库中访问量低于预设访问量的数据转存至所述关系型数据库中；
和/或，
所述中间服务器在所述内存数据库的内存使用量超过预设使用量时，对所述内存数据库中的数据进行随机清理。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述中间服务器在所述关系型数据库中的数据发生变化时，将所述内存数据库中的数据进行清空处理。
6.一种基于混合数据库的并行数据访问控制系统，其特征在于，所述系统包括：中间服务器、内存数据库和关系型数据库；
所述中间服务器，用于接收客户端发送的数据访问请求；查找内存数据库中是否有与所述数据访问请求对应的目标数据，若所述内存数据库中有所述目标数据，则将查找到的目标数据返回给所述客户端；若所述内存数据库中没有目标数据，则查看所述目标数据是否被同步锁锁定；若所述目标数据被同步锁锁定，则在同步锁释放后，将所述目标数据返回给所述客户端；若所述目标数据没有被同步锁锁定，则向关系型数据库请求所述目标数据，接收所述目标数据后，将所述目标数据返回给所述客户端，并将所述目标数据存储至所述内存数据库中。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述中间服务器，还用于在达到第一预设时间间隔时，从所述关系型数据库中按照访问量从高到低的顺序选取预设数量的数据保存至所述内存数据库中。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述内存数据库配置有服务器集群，并且所述服务器集群中设有相同功能的主节点和从节点。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述中间服务器，还用于在将数据存储至所述内存数据库中时，为该数据上设置一个过期时间，在该数据超过所述过期时间时，将该数据从内存数据库中删除；
和/或，
所述中间服务器，还用于达到第二预设时间间隔时，将所述内存数据库中访问量低于预设访问量的数据转存至所述关系型数据库中；
和/或，
所述中间服务器，还用于在所述内存数据库的内存使用量超过预设使用量时，对所述内存数据库中的数据进行随机清理。
10.如权利要求6～9中任一项所述的系统，其特征在于，所述中间服务器在所述关系型数据库中的数据发生变化时，将所述内存数据库中的数据进行清空处理。
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