CN107153648A - 一种防止系统崩溃的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种防止系统崩溃的方法及装置，用于在非关系型数据库不可用时，降低查询线程通过关系型数据库查询所需数据导致系统崩溃的几率，从而提高计算机系统的可用性。该方法包括：当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据；查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量；当查询线程未获取到信号量时，则不向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，以便降低所述关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

Description

一种防止系统崩溃的方法及装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种防止系统崩溃的方法及装置。

背景技术

随着计算机技术的发展，计算机应用以及由计算机应用(简称应用)组成的计算机系统(简称系统)越来越丰富，也越来越复杂，系统可以由多个应用相互协作而组成，也可以就是一个具有独立功能的应用，但不管系统(以及包含的应用)如何作业，数据库对于整个系统都起到了非常重要的作用。数据库大致可以分为两种，关系型数据库和非关系型数据库。关系型数据库是将数据间的关系以数据库表的形式加以表达，并将数据存储在表格中，以便查询，比如，MySQL是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内；相对地，NoSQL泛指非关系型数据库，非关系型数据库较多，比如面向高性能并发读写的key-value键值对数据库(一般使用内存来实现)、面向海量数据访问的面向文档数据库等。

关系型数据库的优势在于可以在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询、实现安全性能很高的数据访问要求；而非关系型数据库，尤其是基于键值对的数据库的优势在于因为具有对应关系，不需要保证ACID(数据库事务正确执行的四个基本要素)，，一般又是通过内存实现而不需要访问磁盘，所以性能很高。对于这两种数据库，对方的优势就是自己的弱势，所以，在实际应用中，可以将计算机应用要用的数据从关系型数据库(Database，DB，指类似MySQL的关系型数据库)导入到内存中以键值对的形式存储，这样，就可以快速的读取，也不用每次都去DB中查询。

现有技术在系统查找数据时，所有的查询线程先向NoSQL(可以是分布式的高速缓存系统，如memcache)发送查找请求，以便获取所需数据，如果memcache中存在，则直接返回结果；但是，memcache是通过内存来实现数据存储，如果由于各种原因出现memcache不可用的情况(内存中没有存储所需数据，或者由于计算机重启导致内存中的数据丢失)，此时所有的查询线程都会通过DB来查询所需数据，这就会使得DB的负载过高，由于上一段已经介绍，DB的性能不如memcache好，所以就会导致查询速度变慢，但是所有的查询线程还是会不断地向DB发送查询请求，就出现了DB负载高，查询速度慢，请求多的情况，就有很大可能由DB崩溃直接导致系统崩溃。所以，现有技术因NoSQL不可用，使得MySQL负载过高，从而增加系统崩溃的几率，影响计算机系统的可用性。

发明内容

本申请实施例提供一种防止系统崩溃的方法，用于在非关系型数据库不可用时，降低查询线程通过关系型数据库查询所需数据导致系统崩溃的几率，从而提高计算机系统的可用性。

本申请实施例提供一种防止系统崩溃的装置，用于在非关系型数据库不可用时，降低查询线程通过关系型数据库查询所需数据导致系统崩溃的几率，从而提高计算机系统的可用性。

本申请实施例采用下述技术方案：

一种防止系统崩溃的方法，包括：

当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据；

查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量；

当查询线程未获取到信号量时，则不向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，以便降低所述关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

优选地，所述方法还包括：

当查询线程获取到信号量时，查询线程向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，当查询线程查询完毕时，释放获取到的信号量。

优选地，当所述信号量的初始值为预先设置的非负整数，所述非负整数表示允许同时对所述关系型数据库发送查询请求的最大查询线程数，则查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量，包括：

查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量，当查询线程获取到信号量时，信号量的值减少1。

优选地，当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据，包括：

当查询线程未从非关系型数据库中查询到所需数据时，向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

优选地，当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据，包括：

当查询线程接收到非关系型数据库的拒绝访问通知后，直接向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

一种防止系统崩溃的装置，包括：确定单元、获取单元、判断单元以及决策单元，其中，

所述确定单元，用于当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据；

所述获取单元，用于查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量；

所述判断单元，用于判断查询线程是否获取到信号量；

所述决策单元，用于当查询线程未获取到信号量时，则不向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，以便降低所述关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

优选地，所述决策单元，还用于：

当查询线程获取到信号量时，查询线程向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，当查询线程查询完毕时，释放获取到的信号量。

优选地，当所述信号量的初始值为预先设置的非负整数，所述非负整数表示允许同时对所述关系型数据库发送查询请求的最大查询线程数，则所述获取单元，具体用于：

查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量，当查询线程获取到信号量时，信号量的值减少1。

优选地，所述确定单元，具体用于：

当查询线程未从非关系型数据库中查询到所需数据时，向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

优选地，所述确定单元，具体用于：

当查询线程接收到非关系型数据库的拒绝访问通知后，直接向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败，需要转向指定的关系型数据库查询时，先去获取为该关系型数据库预先配置的信号量，如果获取不到，则不再向该关系型数据库发送查询请求。在这种应用场景下，通过信号量控制查询线程数量，降低关系型数据库出现过高负载的几率，达到降低系统崩溃的几率的效果，从而提高计算机系统的可用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例1提供的一种防止系统崩溃的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例2提供的一种防止系统崩溃的装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例1

如前所述，现有技术当查询线程确定出memcache不可用时(查询不到所需数据或高速缓存系统不可用等情况)，所有的查询线程会直接向DB发送查询请求，比如，可以从DB中查询所需数据。由于查询DB的速度不如查询memcache的速度快，就会造成“堵塞”，比如，在单位时间内，memcache的处理能力是DB的N倍，如果每个单位时间内，有N个查询线程，那么每个单位时间内memcache都可以全部处理完，但每个单位时间内DB只能处理1个查询请求。随着时间推移，就造成了DB的负载过高，也体现在查询速度变慢，但查询请求不会减少，这时就有很大可能由DB崩溃直接导致系统崩溃，影响系统的可用性。基于此缺陷，本发明人提出了一种防止系统崩溃的方法，用于在非关系型数据库不可用时，降低查询线程通过关系型数据库查询所需数据导致系统崩溃的几率，从而提高计算机系统的可用性。该方法的流程示意图如图1所示，包括下述步骤：

步骤11：当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所需数据。

在高性能的计算机系统中，一般会使用NoSQL作为缓存，比如memcache，就是一套分布式的高速缓存系统，用来提高系统性能，所以，本申请的应用场景就是查询线程将NoSQL作为查询数据的第一选择，但NoSQL是纯内存实现数据存储，会因为NoSQL的各种原因导致查询线程从memcache中查询所需数据失败后，查询线程可以向指定的关系型数据库查询所需数据。

具体地，查询失败可以有以下两种情况，第一种，查询线程未从非关系型数据库中查询到所需数据，比如，查询线程所需的数据为某个属性的属性值，但该属性以及对应的属性值没有被存储在memcache中，所以，该查询线程就没有从非关系型数据库中查询到所需数据，这时，就可以确定查询失败，所以，就可以再向指定的关系型数据库查询所需数据。

第二种，可能由于计算机重启等原因，内存被清空，所以在没有存储数据库中的数据时，一定是不可用的，可以有一个具有监控和通知功能的应用，当监控到memcache不可用时，向查询线程发送针对memcache的拒绝访问的通知，当查询线程接收到拒绝访问的通知后，就不用浪费时间以及处理资源，则可以直接向指定的关系型数据库查询所需数据了。

在实际应用中，可以通过预先设置查找策略来实现，比如，设置查询线程的第一选择为非关系型数据库，第二选择为关系型数据库，当第一选择失败后，向指定的关系型数据库查询所需数据。

步骤12：查询线程获取为该关系型数据库预先配置的信号量。

信号量(Semaphore)，在多线程环境下使用，可以用来保证关键代码段不被并发调用。在进入一个关键代码段之前，线程必须获取信号量；一旦该关键代码段完成，该线程会释放信号量，以便其他线程进入该关键代码段。

在本申请中，信号量可以用于控制查询线程从关系型数据库查询数据的线程数，信号量可以包含二进制信号量和计数器信号量。

具体地，二进制信号量可以看成一个标识，对应资源是可用还是不可用。当一个查询线程请求信号量时，如果此时信号量可用，信号量会被清零，并且执行查询请求；如果信号量不可用，线程会被阻塞。比如，信号量用1表达可用，0表达不可用，当一个查询线程请求信号量时，如果信号量时1，则执行查询请求，并将信号量置为0，表示当前信号量不可用。如果信号量时0，线程会被阻塞。

计数器信号量是实现同步的另一种手段，与二进制信号量不同的是，当查询线程获取到信号量时，信号量的值减少1；当查询线程查询完毕后，可以释放信号量，则信号量的值加1；当信号量的值减到0时，试图获取信号量的线程就会被阻塞。比如，可以为信号量的初始值预先设置的非负整数M，M表示允许同时对关系型数据库发送查询请求的最大查询线程数，当第一个线程需要向关系型数据库查询数据时，可以先去获取信号量，如果获取成功，信号量的值减1，变为M-1，当有M个线程获取到信号量时，信号量的值就为0。

具体实现方式可以是：

为关系型数据库预先设置一非负整数的初始值M；

运行P(wait())，信号量M的值将被减少。企图进入临界区段的进程，需要先运行P(wait())。当信号量M减为负值时，进程会被挡住，不能继续；当信号量M不为负值时，进程可以获准进入临界区段。

运行V(又称signal())，信号量M的值会被增加。结束离开临界区段的进程，将会运行V(又称signal())。当信号量M不为负值时，先前被挡住的其他进程，将可获准进入临界区段。

步骤13：当查询线程未获取到信号量时，则不向该关系型数据库发送所需数据的查询请求。

现有技术就是因为查询线程不断的向关系型数据库发送查询请求，最终造成系统崩溃，所以，该步骤中，如果查询线程没有获取到信号量，就可以不再向该关系型数据库发送所需数据的查询请求，相当于限制关系型数据库接收查询请求的个数，达到“限流”的目的，也就可以降低关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

对于关系型数据库而言，不再像现有技术那样，不限制数量地允许很多线程来查询数据，直至崩溃，而是通过信号量来控制查询线程的数量。

在实际应用中，既然通过信号量来控制查询线程的数量，那么必然就有获取到信号量的查询线程，所以，当查询线程获取到信号量时，查询线程向关系型数据库发送所需数据的查询请求，并且，当查询线程查询完毕时，释放获取到的信号量，以便其他查询线程重新获取信号量，来执行查询作业。同时，还可以通过数据库连接池来配合信号量，降低系统崩溃的几率。具体地，使用连接池，可以事先建立连接。当查询线程需要查询数据时，就从连接池中获取一个连接使用，使用完毕后，将连接归还连接池，实际上并没有关闭连接，而是将连接归还连接池，供下次使用。当线程数量增加时，连接池会不断的自动创建新的连接满足调用，直到达到连接池的最大数目；当连接池连接减少甚至没有时，连接池自动关闭一些连接，保持最小数目。通过连接池的使用节省了连接建立时间，减少数据库频繁连接带来资源损耗。

采用实施例1提供的该方法，当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败，需要转向指定的关系型数据库查询时，先去获取为该关系型数据库预先配置的信号量，如果获取不到，则不再向该关系型数据库发送查询请求。在这种应用场景下，通过信号量控制查询线程数量，降低关系型数据库出现过高负载的几率，达到降低系统崩溃的几率的效果，从而提高计算机系统的可用性。特别地，对于网商银行等金融行业而言，对系统的可用性要求非常高，如果系统可用性出现问题，可能会对用户造成损失，所以可以将本申请应用在金融行业的系统中，达到降低系统崩溃的几率的目的，提高系统的可用性。

实施例2

基于相同的发明构思，实施例2提供了一种防止系统崩溃的装置，用于在非关系型数据库不可用时，降低查询线程通过关系型数据库查询所需数据导致系统崩溃的几率，从而提高计算机系统的可用性。图2为该装置的结构框图，包括：确定单元21、获取单元22、判断单元23以及决策单元24，其中，

确定单元21，可以用于当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所需数据；

获取单元22，可以用于查询线程获取为关系型数据库预先配置的信号量；

判断单元23，可以用于判断查询线程是否获取到信号量；

决策单元24，可以用于当查询线程未获取到信号量时，则不向关系型数据库发送所需数据的查询请求，以便降低关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

在一种实施方式中，决策单元24，还可以用于：

当查询线程获取到信号量时，查询线程向关系型数据库发送所需数据的查询请求，当查询线程查询完毕时，释放获取到的信号量。

在一种实施方式中，当信号量的初始值为预先设置的非负整数，非负整数表示允许同时对关系型数据库发送查询请求的最大查询线程数，则获取单元22，可以用于：

查询线程获取为关系型数据库预先配置的信号量，当查询线程获取到信号量时，信号量的值减少1。

在一种实施方式中，确定单元21，可以用于：

当查询线程未从非关系型数据库中查询到所需数据时，向指定的关系型数据库查询所需数据。

在一种实施方式中，确定单元21，可以用于：

当查询线程接收到非关系型数据库的拒绝访问通知后，直接向指定的关系型数据库查询所需数据。

上述装置可以是集成在计算机系统中，也可以集成在系统下的某个应用中等，可以用于控制进程中的线程的操作。

采用实施例2提供的该装置，当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败，需要转向指定的关系型数据库查询时，先去获取为该关系型数据库预先配置的信号量，如果获取不到，则不再向该关系型数据库发送查询请求。在这种应用场景下，通过信号量控制查询线程数量，降低关系型数据库出现过高负载的几率，达到降低系统崩溃的几率的效果，从而提高计算机系统的可用性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种防止系统崩溃的方法，其特征在于，包括：

当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据；

查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量；

当查询线程未获取到信号量时，则不向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，以便降低所述关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当查询线程获取到信号量时，查询线程向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，当查询线程查询完毕时，释放获取到的信号量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述信号量的初始值为预先设置的非负整数，所述非负整数表示允许同时对所述关系型数据库发送查询请求的最大查询线程数，则查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量，包括：

查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量，当查询线程获取到信号量时，信号量的值减少1。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据，包括：

当查询线程未从非关系型数据库中查询到所需数据时，向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据，包括：

当查询线程接收到非关系型数据库的拒绝访问通知后，直接向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

6.一种防止系统崩溃的装置，其特征在于，包括：确定单元、获取单元、判断单元以及决策单元，其中，

所述确定单元，用于当查询线程确定从非关系型数据库中查询所需数据失败后，向指定的关系型数据库查询所述所需数据；

所述获取单元，用于查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量；

所述判断单元，用于判断查询线程是否获取到信号量；

所述决策单元，用于当查询线程未获取到信号量时，则不向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，以便降低所述关系型数据库由于负载过高导致系统崩溃的几率。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述决策单元，还用于：

当查询线程获取到信号量时，查询线程向所述关系型数据库发送所需数据的查询请求，当查询线程查询完毕时，释放获取到的信号量。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述信号量的初始值为预先设置的非负整数，所述非负整数表示允许同时对所述关系型数据库发送查询请求的最大查询线程数，则所述获取单元，具体用于：

查询线程获取为所述关系型数据库预先配置的信号量，当查询线程获取到信号量时，信号量的值减少1。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：

当查询线程未从非关系型数据库中查询到所需数据时，向指定的关系型数据库查询所述所需数据。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：

当查询线程接收到非关系型数据库的拒绝访问通知后，直接向指定的关系型数据库查询所述所需数据。