CN108108125A - 一种彩票兑奖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩票兑奖方法，包括步骤：A、将各彩票兑奖时产生的相对应的各彩票状态变更请求顺序存放到预设的缓冲区中；B、当存放在所述预设的缓冲区中的所述彩票状态变更请求的数量达到指定数量阈值时，将所述彩票状态变更请求合并为一次请求提交；以便一次性的将各个变更后的彩票状态信息写入磁盘中的票状态变更文件中。由上，本发明有利于提高系统性能以及保护硬件资源。

Description

一种彩票兑奖方法
技术领域
本发明涉及彩票兑奖管理技术领域，特别涉及一种彩票兑奖方法。
背景技术
随着彩票行业的蓬勃发展，吸引更多的彩民关注并参与彩票，兑奖操作发生有两个业务行为：读取彩票和更新彩票，读取彩票是随机的磁盘读取操作，随机的磁盘读取可以利用缓存机制尽可能减少磁盘随机读取操作，提高命中率。但是，对于更新彩票，传统上的更新彩票操作也涉及磁盘的随机写入(例如，每读取一彩票后，需要更新该彩票，在更新该彩票时涉及磁盘的随机写入，当每一彩票兑奖时就需随机写入一次，需大量的随机写入)，从硬件角度，磁盘的随机写入需要花费高昂的磁头旋转及定位操作，费时耗电易损。因此，目前亟需一种能够提高性能，保护硬件资源的彩票兑奖方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种彩票兑奖方法，按照一定规则将磁盘的多次随机写入改变为磁盘的一次顺序写入，减少磁盘写入次数，延长硬件使用寿命。包括步骤：
A、将各彩票兑奖时产生的相对应的各彩票状态变更请求顺序存放到预设的缓冲区中；
B、当存放在所述预设的缓冲区中的所述彩票状态变更请求的数量达到指定数量阈值时，将所述彩票状态变更请求合并为一次请求提交；以便一次性的将各个变更后的彩票状态信息写入磁盘中的票状态变更文件中。
由上，通过预设一缓冲区，将各彩票兑奖时产生的相对应的各彩票状态变更请求顺序存放到该预设的缓冲区中。并将多次的彩票状态变更请求合并为一次请求提交；以便一次性的将各个变更后的彩票状态信息写入磁盘中的票状态变更文件中。从而避免了现有技术中由于每产生一次彩票状态变更请求就产生一次磁盘随机写入所造成的：从硬件角度，磁盘的随机写入需要花费高昂的磁头旋转及定位操作，费时耗电易损，从软件设计角度，按照传统思维，需要设计多个与随机磁盘块相对应的缓冲区，管理这些零散的缓冲区也需要系统花费较高的设计成本，且不容易保持一致的缺陷(即如果不将随机IO变成一个顺序IO的话，则每个随机IO所涉及的缓冲区将映射成一个个孤立的点，所需要涉及的管理成本远高于一个连续的缓冲区，且需要额外的checkpoint机制去控制这些孤立的数据)。本申请提供的一种彩票兑奖方法，将磁盘的随机写入改变为磁盘的顺序写入，减少了磁盘写入次数，提高了兑奖效率，且延长硬件使用寿命。
优选地，所述步骤A之前还包括：
A1、当彩票兑奖时，判断所述彩票是否存储在预设的票缓存中，若是，则从所述票缓存中读取该彩票，并产生一彩票状态更新请求；
A2、若否，则将该彩票所属的逻辑块从磁盘的基准票文件中读取并存储到所述票缓存中；读取该彩票，并产生一彩票状态更新请求。
由上，将该彩票所述的逻辑块(每个逻辑块中存储有多张彩票)从磁盘的基准票文件中读取并存储到所述票缓存中，有利于当对该逻辑块中的其他彩票的读取时可以直接从该票缓存中读取，而不需要再次从磁盘中读取，从而减少了磁盘的读取次数，延长硬件使用寿命。
优选地，所述步骤B之后，还包括：
根据写入磁盘中的票状态变更文件中的各个变更后的彩票状态信息的位置，将其位置索引更新至预设的索引缓存中。
由上，有利于在再次进行票状态变更时，可直接通过所述索引缓存中的彩票的位置索引信息获取前一次变更后的彩票的信息。
优选地，所述步骤A之前还包括：
A1’、当彩票兑奖时，判断所述彩票是否存储在预设的票缓存中；若是，则从所述票缓存中读取该彩票，并产生一彩票状态变更请求；
A2’、若否，则判断预设的索引缓存中是否存在该彩票的位置索引；若是，则根据所述位置索引从票状态变更文件中读取该彩票；若否，则将该彩票所属的逻辑块从磁盘的基准票文件中读取并存储到所述票缓存中，并产生一彩票状态变更请求。
由上，此处的彩票兑奖可以是同一彩票的第二次或者第三次兑奖，或者是弃奖，虽然发生的概率较小，但也存在发生可能。通过上述步骤有利于尽可能的减少磁盘的读取，延长硬件使用寿命。
优选地，所述步骤A1之前还包括：
创建票缓存；所述票缓存包括各个逻辑块；
其中，每个逻辑块可以存储指定数量的彩票；
初始化指定数量的用于管理所述逻辑块的哈希槽。
由上，票缓存包含的各个逻辑块可以存储从磁盘中读取的逻辑块中的彩票，在后续读取彩票时可以优先读取该票缓存，减少兑奖时磁盘IO的操作。使用逻辑块管理保证了同一张彩票不需要读取两次投注文件。
优选地，步骤A1所述从所述票缓存中读取该彩票包括：
a、根据彩票的票号定位所述哈希槽；
b、在所述哈希槽中定位该彩票；若定位成功则将所述彩票的票号与所述哈希槽中定位的该彩票建立映射关系，以读取该兑奖彩票。
优选地，步骤b还包括：
若定位失败则自动获取一个空闲节点，并将该空闲节点分配到该哈希槽中。
优选地，所述空闲节点的获取方法包括以下任一项：
在票缓存中查找并获取空闲节点；
在步骤a中定位的哈希槽中回收可以利用的节点、或者
在所述票缓存除所述步骤a中定位的哈希槽之外的其他哈希槽中回收可以利用的节点。
优选地，所述在哈希槽中定位彩票，包括：
使用跳表的方式查找彩票。
优选地，所述使用跳表的方式查找彩票，具体为：
分别将指定数量的彩票设置为带有标识的各个跳表节点；
根据所述标识查找跳表节点；
在查找到的跳表节点中进一步查找彩票。
由上，有利于快速查找彩票。
综上所述，本发明极大的减少了彩票兑奖时磁盘IO的读、写操作的次数，提高了彩票兑奖的效率，延长了硬件使用寿命。
附图说明
图1为本申请的彩票兑奖方法的流程图；
图2为本申请的buffer(缓冲区)的示意图。
具体实施方式
下述为本申请中的名词的解释:
彩票票号：多重加密后呈现给彩民的兑奖凭证，可以根据票号还原票的明细。
逻辑块：任何一张彩票均存储在一个物理逻辑块之内，一个逻辑块可以存储多张票，任何一个票号通过算法能够计算出该票存储在票的哪个逻辑块内，彩票明细均经过加密算法存储在逻辑块内，默认以64K为一块的大小。
票缓存：为了进行高速增删改操作而建立的一系列数据结构。
Buffer(缓冲区)：为了减少IO访问次数，提高吞吐量而设定的一个连续缓冲区。
基准票文件：即存储在磁盘中的原始的票文件，但当前售票日期不允许直接变更该基准票文件。
票状态变更文件：当前售票日期内任意一张票内容改变，均不去修改基准票文件，而是将其存储在票状态变更文件中，该修改亦称之为增量修改。
直写IO：所有的IO读写均跳过操作系统缓存，且能保证读写数据跟磁盘存储数据完成一致，要么成功要么失败，不存在数据丢失的可能，本交底书所提到的所有IO操作均是在直写IO前提下进行的，通过Cache(高速缓冲存储器)模拟操作系统读缓存，通过Buffer模拟操作系统写缓存。
GroupCommit(组提交)：通过Buffer，将多个顺序IO合并成一个IO操作，顺序写入的过程。
实施例一
本申请实施例提供一种彩票兑奖方法，按照一定规则将磁盘的多次随机写入改变为磁盘的一次顺序写入，减少磁盘写入次数，延长硬件使用寿命。具体地方法的步骤如下：
S101，创建一个票缓存；所述票缓存包括多个逻辑块；其中，每个逻辑块可以存储指定数量的彩票；初始化指定数量的用于管理所述逻辑块的哈希槽。哈希槽管理的是一个逻辑块的列表，每张彩票会根据彩票在磁盘中的基准票文件中的位置和逻辑块大小，确定从基准票文件中读出后保存的票缓存中的逻辑块，然后把该票缓存中的逻辑块使用哈希槽管理。在应用启动时，创建成功哈希槽后，把每个槽进行初始化，默认不管理任何逻辑块。例如，创建一个可以支持若干个个逻辑块的票缓存，每个逻辑块可以保存多张彩票。初始化HASH槽的数组，用于管理兑奖缓存中的逻辑块，初始的时候每个槽都是空的。其中，票缓存中的彩票的首次存入时间为首次进行彩票兑奖时，从磁盘中的基准票文件中将该彩票所属的逻辑块读取到票缓存中。
S102，当彩票兑奖时，判断所述彩票是否存储在预设的票缓存中。
若是，则执行S103，从所述票缓存中读取该彩票，并产生一彩票状态更新请求，将其顺序存放到预设的缓冲区。
若否，则执行S104，判断预设的索引缓存中是否存在该彩票的位置索引；
若是，则执行S105，根据所述位置索引从票状态变更文件中读取该彩票，并产生一彩票状态变更请求，将其顺序存放到预设的缓冲区。
若否，则执行S106，将该彩票所属的逻辑块从磁盘的基准票文件中读取并存储到所述票缓存中(在该过程中读取了该彩票)，并产生一彩票状态变更请求，将其顺序存放到预设的缓冲区。
S107，当存放在所述预设的缓冲区中的所述彩票状态变更请求的数量达到指定数量阈值时，将所述彩票状态变更请求合并为一次请求提交；以便一次性的将各个变更后的彩票状态信息写入磁盘中的票状态变更文件中。
其中，所述预设的该缓冲区的结构如图2所示：
其中，图中的Buffer为整个预先分配的缓冲区，最大可用缓存，空闲时循环利用。图中的FilledBuffer为目前装载数据的缓冲区，已经使用的缓存。图中GroupCommit为缓存区执行一次磁盘写入所准备的缓冲区，目前正在进行批量磁盘写入操作的缓存。
每次兑奖业务完成时的票状态改变顺序写入FilledBuffer中，当多批次连续兑奖/售票事件结束或者Buffer使用满(即FilledBuffer扩大到Buffer的边缘)的时候，自动将当前的FilledBuffer转化为一次顺序磁盘写入操作，即执行了GroupCommit操作，剩余的可用Buffer在GroupCommit尚未结束之前自动进入FilledBuffer区域，等待GroupCommit结束后再次按照上述机制将未写入的FilledBuffer以GroupCommit机制(一次顺序写入)写入文件。
S108，根据写入磁盘中的票状态变更文件中的各个变更后的彩票状态信息的位置，将其位置索引更新至预设的索引缓存中。
其中，上述步骤中的从所述票缓存中读取该彩票，包括：
a、缓存管理器根据HASHKEY定位哈希槽；可以根据票号确定彩票在基准票文件中的位置信息。每张彩票会根据彩票在基准票文件中的位置和逻辑块大小，确定从基准票文件中读出后保存的逻辑块，各个的逻辑块由相应的哈希槽管理。
其中，每个逻辑块可以保存多张彩票，使用逻辑块管理是为了确保同一张彩票不需要读取两次，即同一张彩票确保可以保存在同一个逻辑块中，如果当前使用的逻辑块剩余的位置无法保存一张彩票，则把该彩票保存到下一个逻辑块，当前逻辑块的剩余位置不再使用。
b、在所述哈希槽中定位该彩票；若定位成功则将所述彩票的票号与所述哈希槽中定位的该彩票建立映射关系，以读取该兑奖彩票。并使用跳表的方式加快查找。
其中，使用跳表的方式加快查找包括：分别将指定数量的彩票设置为带有标识的各个跳表节点；根据所述标识查找跳表节点；在查找到的跳表节点中进一步查找彩票。
例如，每m张彩票定义一个跳表节点，每个跳表节点设置有该节点包含的彩票票号的标记，查找彩票的时候不需要查找所有的彩票，而是首先先查找跳表节点，确认包含要查找的彩票的跳表节点，进一步的再在该跳表节点中查找需要的彩票。
其中，每个Hash槽下方挂载一个标准跳表算法，在跳表算法中层次的高度是比较关键的算法之一，每个节点的高度会影响到跳表的增删改查的操作。跳表的高度结合彩票票号规则进行分配，其高度算法如下：
h＝(-1)^(Mod(Div(num,MAX),2))*(Mod(num,MAX))+
Mod(Div(num,MAX),2)*MAX
其中，MAX：最大高度，取定值为16。
num:解密后的票号
Div：取商，Div(num,MAX)是num除以MAX取整部分；
Mod：取模，Mod(num,MAX)是num除以MAX取模部分；
Mod(Div(num,MAX),2)是Div(num,MAX)除以2取模部分。
其中，步骤b中的“在所述哈希槽中定位该彩票”，若定位失败则自动获取一个空闲节点，并将该空闲节点分配到该哈希槽中。
其中，所述空闲节点的获取方法包括以下方法中的任一种：
方法1、在票缓存中查找并获取空闲节点；或者
方法2、在步骤b中定位的哈希槽中回收可以利用的节点；或者
方法3、在所述票缓存中除所述步骤b中定位的哈希槽之外的其他哈希槽中回收可以利用的节点。
值得注意的是：对于方法2和方法3中的HASH槽中节点的回收，只要还有空闲节点，就不进行节点回收处理，以便于最大程度的利用已经从文件中读取的彩票，提高查票速度。
其中，“从索引缓存中读取彩票的位置索引”的方法也与上述方法相同，在此不再赘述。
综上所述，本发明极大的减少了彩票兑奖时磁盘的读、写操作的次数，提高了彩票兑奖的效率，延长了硬件使用寿命。
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 (9)

1.一种彩票兑奖的方法，其特征在于，包括步骤：
A、将各彩票兑奖时产生的相对应的各彩票状态变更请求顺序存放到预设的缓冲区中；
B、当存放在所述预设的缓冲区中的所述彩票状态变更请求的数量达到指定数量阈值时，将所述彩票状态变更请求合并为一次请求提交；以便一次性的将各个变更后的彩票状态信息写入磁盘中的票状态变更文件中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
A1、当彩票兑奖时，判断所述彩票是否存储在预设的票缓存中，若是，则从所述票缓存中读取该彩票，并产生一彩票状态更新请求；
A2、若否，则将该彩票所属的逻辑块从磁盘的基准票文件中读取并存储到所述票缓存中；并产生一彩票状态更新请求。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后，还包括：
根据写入磁盘中的票状态变更文件中的各个变更后的彩票状态信息的位置，将其位置索引更新至预设的索引缓存中。
4.根据权利要求3的所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
A1’、当彩票兑奖时，判断所述彩票是否存储在预设的票缓存中；若是，则从所述票缓存中读取该彩票，并产生一彩票状态变更请求；
A2’、若否，则判断预设的索引缓存中是否存在该彩票的位置索引；若是，则根据所述位置索引从票状态变更文件中读取该彩票，并产生一彩票状态变更请求；若否，则将该彩票所属的逻辑块从磁盘的基准票文件中读取并存储到所述票缓存中，并产生一彩票状态变更请求。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A1之前还包括：
创建票缓存；所述票缓存包括各个逻辑块；
其中，每个逻辑块可以存储指定数量的彩票；
初始化指定数量的用于管理所述逻辑块的哈希槽。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤A1所述从所述票缓存中读取该彩票包括：
a、根据彩票的票号定位所述哈希槽；
b、在所述哈希槽中定位该彩票；若定位成功则将所述彩票的票号与所述哈希槽中定位的该彩票建立映射关系，以读取该兑奖彩票。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b还包括：
若定位失败则自动获取一个空闲节点，并将该空闲节点分配到该哈希槽中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述空闲节点的获取方法包括以下任一项：
在票缓存中查找并获取空闲节点；
在步骤a中定位的哈希槽中回收可以利用的节点、或者
在所述票缓存除所述步骤a中定位的哈希槽之外的其他哈希槽中回收可以利用的节点。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在哈希槽中定位彩票，包括：
使用跳表的方式查找彩票，具体为：
分别将指定数量的彩票设置为带有标识的各个跳表节点；
根据所述标识查找跳表节点；
在查找到的跳表节点中进一步查找彩票。
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