CN107463635B - 一种图片数据查询的方法和分布式NewSQL数据库系统 - Google Patents

一种图片数据查询的方法和分布式NewSQL数据库系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种图片数据查询的方法，适用于分布式NewSQL数据库系统，包括：以JDCB/ODBC的接口方式接入用户请求，其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，所述查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划；根据执行计划，获取与所述用户请求的所述查询条件查询原始数据表中相对应的MD5；根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；返回所述查询结果给用户。本发明还公开了图片数据储存方法。本发明还提供一种分布式NewSQL数据库系统。本发明满足用户图片的查询需求，解决由图片数据所导致的其他字段读取性能下降的问题。

Description

一种图片数据查询的方法和分布式NewSQL数据库系统
技术领域
本发明涉及大数据技术领域，尤其涉及一种图片数据查询的方法和分布式NewSQL数据库系统。
背景技术
Hbase存储的数据没有数据类型之分，均为byte数组。如若要存储图片数据即需要将图片数据序列化后和其他字段的数据一起存储。在实际场景中，图片数据属于一次写入多次读取的数据，而且图片的数据会比较大，其他字段却是会出现频繁的读写操作，基于现有的Hbase存储图片数据的方式，会导致当只是查询其他字段时造成读取数据的性能的下降。再者因为Hbase其region中的实质数据在flush到磁盘时是需要同时flush的，这样一并存储也会对写入数据的性能造成影响。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种图片数据查询的方法和分布式NewSQL数据库系统，满足用户图片的查询需求，解决由图片数据所导致的其他字段读取性能下降的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种图片数据查询的方法，适用于分布式NewSQL数据库系统，包括：
以JDCB/ODBC的接口方式接入用户请求，其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，所述查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；
解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划；
根据执行计划，获取与所述用户请求的所述查询条件查询原始数据表中相对应的MD5；根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；
返回所述查询结果给用户。
进一步的，还包括：将所述用户请求转化SQL语句形式的SQL请求。
进一步的，所述解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划包括：
判断共享缓存池中是否存在与所述SQL请求相对应的预存SQL语句，若是，则输出相对应的所述预存SQL语句对应的执行计划，若否，则，
对所述SQL请求进行语法检查，若语法错误返回错误信息给用户，否则，
对所述SQL请求进行语义检查，若语义错误返回错误信息给用户，否则，
对所述SQL请求进行视图以及表达式转换，获得对应的转化结果；
根据所述转换结果选择优化器，获得对应的优化器选择结果；
根据所述优化器选择结果选择对应的数据连接方式以及连接顺序；
根据连接方式和连接顺序选择搜索的路径；
根据搜索路径生成执行计划，并输出执行计划。
相应的，本发明还提供一种分布式NewSQL数据库系统，包括：
JDCB/ODBC接口单元，用于与用户进行交互操作，包括接收用户请求，返回查询结果给用户；其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，所述查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；
master单元，用于接入JDCB/ODBC接口单元所接入的用户请求，并协调多个处理器之间的数据通讯以及管理整体流程，并将所述用户请求优先发送给SQLPlaner单元；master单元还用于所述查询结果返回JDCB/ODBC接口单元；
SQLPlaner单元，用于解析所述用户请求，根据所述用户请求编译以及定制执行计划；
worker单元，用于并行地执行所述计划，包括：根据执行计划，启动coprocessor模块根据所述查询条件查询原始数据表，获得相对应的所述MD5；并根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；还用于将所述Hbase单元的查询结果返回至所述master单元；
Hbase单元，用于储存原始数据表和所述图片数据表；所述Hbase单元包括所述coprocessor模块，其中，Hbase单元的底层增加LOB类型；
分布式事务管理器，用于当所述worker单元执行计划涉及事务时，协调多方完成分布式事务管理。
进一步的，JDCB/ODBC接口单元还用于将所述用户请求转化SQL语句形式的SQL请求。
进一步的，所述SQLPlaner单元用于：
判断共享缓存池中是否存在与所述SQL请求相对应的预存SQL语句，若是，则输出相对应的所述预存SQL语句对应的执行计划，若否，则，
对所述SQL请求进行语法检查，若语法错误返回错误信息给用户，否则，
对所述SQL请求进行语义检查，若语义错误返回错误信息给用户，否则，
对所述SQL请求进行视图以及表达式转换，获得对应的转化结果；
根据所述转换结果选择优化器，获得对应的优化器选择结果；
根据所述优化器选择结果选择对应的数据连接方式以及连接顺序；
根据连接方式和连接顺序选择搜索的路径；
根据搜索路径生成执行计划，并输出执行计划。
进一步的，还包括：
监视器，用于负责元数据管理，监控所述Hbase单元的Region的负载，以及通过所述Hbase单元的coprocessor模块重新分配Region；所述监视器与所述master单元连接。
进一步的，所述监控所述Hbase单元的Region的负载，以及通过所述Hbase单元的coprocessor模块重新分配Region包括：
接收所述Hbase单元的数据分布信息，接收所述master单元中的所述worker单元的负载信息，其中，所述负载信息包括所述worker单元的负载偏差值；
将所述worker单元的负载偏差值与预设负载偏差阈值进行比较，若判定所述负载偏差值超过阀值，触发所述Hbase单元将命中率较高服务器上的Region和命中率较低服务器上的Region进行从新分配；
获取每一Region的数据量，将每一所述Region的数据量与预设数据量阈值进行判断，若判定所述Region的数据量超过阀值，触发所述Hbase单元将超过预设数据量阈值的所述Region切分成两个。
进一步的，所述JDCB/ODBC接口单元包括：
JDBC应用程序模块，用于接收用户请求，以及调用JDBC对象方法以给出SQL语句，并用于提取结果返回用户；
JDBC驱动程序管理器模块，用于为所述JDBC应用程序模块加载和调用JDBC驱动程序模块；
JDBC驱动程序模块，用于执行所述JDBC对象方法的调用，发送用户请求所对应的SQL语句给底层的数据库，并将从所述底层的数据库获得的结果返回给JDBC应用程序模块。
与现有技术相比，本发明公开的一种图片数据查询的方法和分布式NewSQL数据库系统，通过以数据库接口的方式接入用户请求；通过解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划；通过根据执行计划，获取原始数据表中与所述用户请求的所述查询条件相对应的MD5；并根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；并返回查询结果返回用户的技术方案，解决了现有技术中因图片数据导致其它数据的读取性能下降的问题，保证了用户对图片数据的检索需求，同时提高其它数据的读取性能。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种图片数据查询方法的流程示意图；
图2是本发明实施例2提供的一种分布式NewSQL数据库系统的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1是本发明实施例1提供的一种图片数据查询方法的流程示意图；本实施例包括：
S1、以JDCB/ODBC的接口方式接入用户请求，其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，所述查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；
S2、解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划；
S3、根据执行计划，获取与所述用户请求的所述查询条件查询原始数据表中相对应的MD5；根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；
S4、返回所述查询结果给用户。
本实施例针对图片数据的查询，提供LOB存储，LOB可以高效的满足单条数据大小在几百K到10M的二进制存储需求，用户可以通过LOB满足图片存储需求。本实施例在hbase底层新增LOB类型，LOB类型参考了SQL中的BLOB类型的实现，将大对象存储为数据库中的一个位图，但是此处的LOB其实现为针对LOB类型建立另类索引，图片数据以位图存储在独立的数据表中，原始数据表仅仅存储索引ID，以此减少数据表大小。在图片的索引ID生成方面，本方法采用对图片数据进行MD5计算将MD5的结果作为其唯一索引ID。因为图片数据只能进行原子覆盖的修改以及相对独立的查询，在针对非图片字段的查询时能大大提升检索速度。
进一步的，步骤S1还包括：将所述用户请求转化SQL语句形式的SQL请求。
进一步的，步骤S2所述解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划包括：
S21、判断共享缓存池中是否存在与所述SQL请求相对应的预存SQL语句，若是，则输出相对应的所述预存SQL语句对应的执行计划，若否，则，
S22、对所述SQL请求进行语法检查，若语法错误返回错误信息给用户，否则，
S23、对所述SQL请求进行语义检查，若语义错误返回错误信息给用户，否则，
S24、对所述SQL请求进行视图以及表达式转换，获得对应的转化结果；
S25、根据所述转换结果选择优化器，获得对应的优化器选择结果；
S26、根据所述优化器选择结果选择对应的数据连接方式以及连接顺序；
S27、根据连接方式和连接顺序选择搜索的路径；
S28、根据搜索路径生成执行计划，并输出执行计划。
具体实施时，首先，以JDCB/ODBC的接口方式接入用户请求，然后，解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划；根据执行计划，获取与所述用户请求的所述查询条件查询原始数据表中相对应的MD5；根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；最后，返回所述查询结果给用户。
本实施例解决了现有技术中因图片数据导致其它数据的读取性能下降的问题，保证了用户对图片数据的检索需求，同时提高其它数据的读取性能。
参见图2，图2是本发明实施例2提供的一种分布式NewSQL数据库系统的结构示意图。本实施例2包括：
JDCB/ODBC接口单元1，用于与用户进行交互操作，包括接收用户请求，返回查询结果给用户；其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，所述查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；
master单元2，用于接入JDCB/ODBC接口单元1所接入的用户请求，并协调多个处理器之间的数据通讯以及管理整体流程，并将所述用户请求优先发送给SQLPlaner单元3；master单元2还用于所述查询结果返回JDCB/ODBC接口单元1；
SQLPlaner单元3，用于解析所述用户请求，根据所述用户请求编译以及定制执行计划；
worker单元4，用于并行地执行所述计划，包括：根据执行计划，启动coprocessor模块根据所述查询条件查询原始数据表，获得相对应的所述MD5；并根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；还用于将所述Hbase单元的查询结果返回至所述master单元；
Hbase单元6，用于储存原始数据表和所述图片数据表；所述Hbase单元6包括所述coprocessor模块61，其中，Hbase单元6的底层增加LOB类型；
分布式事务管理器5，用于当所述worker单元4执行计划涉及事务时，协调多方完成分布式事务管理。
本实施例针对图片数据的存储以及查询，提供LOB存储，LOB可以高效的满足单条数据大小在几百K到10M的二进制存储需求，用户可以通过LOB满足图片存储需求。本实施例在hbase底层新增LOB类型，LOB类型参考了SQL中的BLOB类型的实现，将大对象存储为数据库中的一个位图，但是此处的LOB其实现为针对LOB类型建立另类索引，图片数据以位图存储在独立的数据表中，原始数据表仅仅存储索引ID，以此减少数据表大小。在图片的索引ID生成方面，本方法采用对图片数据进行MD5计算将MD5的结果作为其唯一索引ID。因为图片数据只能进行原子覆盖的修改以及相对独立的查询，在针对非图片字段的查询时能大大提升检索速度。
进一步的，JDCB/ODBC接口单元1还用于将所述用户请求转化SQL语句形式的SQL请求。
进一步的，所述SQLPlaner单元3用于：
判断共享缓存池中是否存在与所述SQL请求相对应的预存SQL语句，若是，则输出相对应的所述预存SQL语句对应的执行计划，若否，则，
对所述SQL请求进行语法检查，若语法错误返回错误信息给用户，否则，
对所述SQL请求进行语义检查，若语义错误返回错误信息给用户，否则，
对所述SQL请求进行视图以及表达式转换，获得对应的转化结果；
根据所述转换结果选择优化器，获得对应的优化器选择结果；
根据所述优化器选择结果选择对应的数据连接方式以及连接顺序；
根据连接方式和连接顺序选择搜索的路径；
根据搜索路径生成执行计划，并输出执行计划。
进一步的，本实施例还包括：
监视器8，用于负责元数据管理，监控所述Hbase单元6的Region的负载，以及通过所述Hbase单元6的coprocessor模块61重新分配Region；所述监视器8与所述master单元2连接。
进一步的，所述监控所述Hbase单元6的Region的负载，以及通过所述Hbase单元6的coprocessor模块61重新分配Region包括：
接收所述Hbase单元6的数据分布信息，接收所述master单元2中的所述worker单元4的负载信息，其中，所述负载信息包括所述worker单元4的负载偏差值；
将所述worker单元4的负载偏差值与预设负载偏差阈值进行比较，若判定所述负载偏差值超过阀值，触发所述Hbase单元6将命中率较高服务器上的Region和命中率较低服务器上的Region进行从新分配；
获取每一Region的数据量，将每一所述Region的数据量与预设数据量阈值进行判断，若判定所述Region的数据量超过阀值，触发所述Hbase单元6将超过预设数据量阈值的所述Region切分成两个。
进一步的，所述JDCB/ODBC接口单元1包括：
JDBC应用程序模块11，用于接收用户请求，以及调用JDBC对象方法以给出SQL语句，并用于提取结果返回用户；
JDBC驱动程序管理器模块12，用于为所述JDBC应用程序模块11加载和调用JDBC驱动程序模块13；
JDBC驱动程序模块13，用于执行所述JDBC对象方法的调用，发送用户请求所对应的SQL语句给底层的数据库，并将从所述底层的数据库获得的结果返回给JDBC应用程序模块11。
具体实施时，首先，通过JDCB/ODBC接口单元1接收用户请求；然后，master单元2接入JDCB/ODBC接口单元1所接入的用户请求，并协调多个处理器之间的数据通讯以及管理整体流程，并将所述用户请求优先发送给SQLPlaner单元；接着，通过SQLPlaner单元3解析所述用户请求，根据所述用户请求编译以及定制执行计划；接着，通过worker单元4并行地执行所述计划，包括：根据执行计划，启动coprocessor模块61根据所述查询条件查询原始数据表，获得相对应的所述MD5；并根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；还用于将所述Hbase单元6的查询结果返回至所述master单元2；最后，Hbase单元6的处理结果返回至所述master单元2，并通过master单元2将图片数据已写入的处理结果返回JDCB/ODBC接口单元1以返回用户。
本实施例解决了现有技术中因图片数据导致其它数据的读取性能下降的问题，保证了用户对图片数据的检索需求，同时提高其它数据的读取性能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种图片数据查询的方法，其特征在于，适用于分布式NewSQL数据库系统，包括：
以JDCB/ODBC的接口方式接入用户请求，将所述用户请求转化SQL语句形式的SQL请求，其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；
解析所述用户请求，编译以及生成对应的执行计划；具体的，判断共享缓存池中是否存在与所述SQL请求相对应的预存SQL语句，若是，则输出相对应的所述预存SQL语句对应的执行计划，若否，则，对所述SQL请求进行语法检查，若语法错误返回错误信息给用户，否则，对所述SQL请求进行语义检查，若语义错误返回错误信息给用户，否则，对所述SQL请求进行视图以及表达式转换，获得对应的转换结果；根据所述转换结果选择优化器，获得对应的优化器选择结果；根据所述优化器选择结果选择对应的数据连接方式以及连接顺序；根据连接方式和连接顺序选择搜索的路径；根据搜索路径生成执行计划，并输出执行计划；
根据执行计划，获取与所述用户请求的所述查询条件查询原始数据表中相对应的MD5；根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；
返回所述查询结果给用户。
2.一种分布式NewSQL数据库系统，其特征在于，包括：
JDCB/ODBC接口单元，用于与用户进行交互操作，包括接收用户请求，返回查询结果给用户；其中，所述用户请求包括需要查询的图片数据的查询条件，所述查询结果为根据所述查询条件所获得的查询结果；JDCB/ODBC接口单元还用于将所述用户请求转化SQL语句形式的SQL请求；
master单元，用于接入JDCB/ODBC接口单元所接入的用户请求，并协调多个处理器之间的数据通讯以及管理整体流程，并将所述用户请求优先发送给SQLPlaner单元；master单元还用于将所述查询结果返回JDCB/ODBC接口单元；
SQLPlaner单元，用于解析所述用户请求，根据所述用户请求编译以及定制执行计划；具体的，判断共享缓存池中是否存在与所述SQL请求相对应的预存SQL语句，若是，则输出相对应的所述预存SQL语句对应的执行计划，若否，则，对所述SQL请求进行语法检查，若语法错误返回错误信息给用户，否则，对所述SQL请求进行语义检查，若语义错误返回错误信息给用户，否则，对所述SQL请求进行视图以及表达式转换，获得对应的转换结果；根据所述转换结果选择优化器，获得对应的优化器选择结果；根据所述优化器选择结果选择对应的数据连接方式以及连接顺序；根据连接方式和连接顺序选择搜索的路径；根据搜索路径生成执行计划，并输出执行计划；
worker单元，用于并行地执行所述计划，包括：根据执行计划，启动coprocessor模块后根据所述查询条件查询原始数据表，获得相对应的MD5；并根据获取的所述MD5查询图片数据表，从而获得对应的所述查询结果；还用于将Hbase单元的查询结果返回至所述master单元；
Hbase单元，用于储存原始数据表和所述图片数据表；所述Hbase单元包括所述coprocessor模块，其中，Hbase单元的底层增加LOB类型；
分布式事务管理器，用于当所述worker单元执行计划涉及事务时，协调多方完成分布式事务管理。
3.如权利要求2所述的一种分布式NewSQL数据库系统，其特征在于，还包括：
监视器，用于负责元数据管理，监控所述Hbase单元的Region的负载，以及通过所述Hbase单元的coprocessor模块重新分配Region；所述监视器与所述master单元连接。
4.如权利要求3所述的一种分布式NewSQL数据库系统，其特征在于，所述监控所述Hbase单元的Region的负载，以及通过所述Hbase单元的coprocessor模块重新分配Region包括：
接收所述Hbase单元的数据分布信息，接收所述master单元中的所述worker单元的负载信息，其中，所述负载信息包括所述worker单元的负载偏差值；
将所述worker单元的负载偏差值与预设负载偏差阈值进行比较，若判定所述负载偏差值超过阀值，触发所述Hbase单元将命中率较高服务器上的Region和命中率较低服务器上的Region进行从新分配；
获取每一Region的数据量，将每一所述Region的数据量与预设数据量阈值进行判断，若判定所述Region的数据量超过阀值，触发所述Hbase单元将超过预设数据量阈值的所述Region切分成两个。
5.如权利要求2所述的一种分布式NewSQL数据库系统，其特征在于，所述JDCB/ODBC接口单元包括：
JDBC应用程序模块，用于接收用户请求，以及调用JDBC对象方法以给出SQL语句，并用于提取结果返回用户；
JDBC驱动程序管理器模块，用于为所述JDBC应用程序模块加载和调用JDBC驱动程序模块；
JDBC驱动程序模块，用于执行所述JDBC对象方法的调用，发送用户请求所对应的SQL语句给底层的数据库，并将从所述底层的数据库获得的结果返回给JDBC应用程序模块。
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