CN109445693A - 一种数据压缩方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种数据压缩方法和装置，在将数据写入到目标存储设备的过程中，若需要对数据进行压缩，可以在数据写入到目标存储设备之前对数据进行压缩，具体可以将写入内存和非易失性随机访问存储器的数据根据数据属性划分成至少一个数据块，对至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组。由于将压缩后的数据块进行合并，一个数据组中可能包括多个数据块，这样，在将至少一个数据组写入目标存储设备时，减少了针对目标存储设备的写入次数，在节省数据在目标存储设备中占用的存储空间的同时，延长了目标存储设备的使用寿命。

Description

一种数据压缩方法和装置
技术领域
本申请涉及数据处理领域，特别是涉及一种数据压缩方法和装置。
背景技术
随着存储功能的不断更新升级，向存储设备中写入的数据越来越多，占用了存储设备大量的存储空间，存储设备例如可以是固态硬盘(Solid State Drives，简称SSD)、磁盘等。而使用压缩功能，可以减小数据所占存储空间的大小，使得存储空间有数倍的节省，同样的存储空间可以存放更多的数据。
传统的数据压缩方法，主要是先将数据写入存储设备，然后对写入存储设备的数据进行压缩，以减小写入数据在存储设备中所占存储空间的大小。
传统的数据压缩方法由于是在数据写入存储设备后才对数据进行压缩的，这种压缩方法虽然可以起到较小数据占用存储空间的作用，但是无法对数据写入存储设备的次数进行控制，尤其是在需要写入存储设备的数据较多时，需要对存储设备进行写入数据的次数会很多，影响存储设备的使用寿命。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种数据压缩方法和装置，减少了针对目标存储设备的写入次数，提高了目标存储设备的使用寿命。
本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种数据压缩方法，所述方法包括：
读取写入内存和非易失性随机访问存储器中的数据；根据数据属性将所述数据划分成至少一个数据块；
在所述内存和非易失性随机访问存储器中对所述至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组；
将所述至少一个数据组写入存储设备。
可选的，所述对所述至少一个数据块分别进行压缩之前，所述方法还包括：
分别判断所述至少一个数据块中是否存在重复数据；
若存在，则对包括重复数据的数据块进行去重。
可选的，若所述至少一个数据块中目标数据块发生更新，所述方法还包括：
对更新后的目标数据块进行压缩，将压缩后的更新的目标数据块合并到新的数据组中；
将所述新的数据组写入存储设备。
可选的，若所述至少一个数据组为多个数据组，所述将所述至少一个数据组写入存储设备，包括：
将所述多个数据组按照预设顺序依次写入存储设备。
可选的，压缩过程所使用的压缩算法为LZ4压缩算法。
第二方面，本申请实施例提供了一种数据压缩装置，所述装置包括读取单元、划分单元、第一压缩单元和第一写入单元：
所述读取单元，用于读取写入内存和非易失性随机访问存储器中的数据；
所述划分单元，用于根据数据属性将所述数据划分成至少一个数据块；
所述第一压缩单元，用于在所述内存和非易失性随机访问存储器中对所述至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组；
所述第一写入单元，用于将所述至少一个数据组写入存储设备。
可选的，所述装置还包括判断单元和去重单元：
所述判断单元，用于分别判断所述至少一个数据块中是否存在重复数据；
所述去重单元，用于若存在，则对包括重复数据的数据块进行去重。
可选的，若所述至少一个数据块中目标数据块发生更新，所述装置还包括第二压缩单元和第二写入单元：
所述第二压缩单元，用于对更新后的目标数据块进行压缩，将压缩后的更新的目标数据块合并到新的数据组中；
所述第二写入单元，用于将所述新的数据组写入存储设备。
可选的，若所述至少一个数据组为多个数据组，所述第一写入单元，用于将所述多个数据组按照预设顺序依次写入存储设备。
可选的，压缩过程所使用的压缩算法为LZ4压缩算法。
由上述技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
在将数据写入到目标存储设备的过程中，若需要对数据进行压缩，可以在数据写入到目标存储设备之前对数据进行压缩，具体可以将写入内存和非易失性随机访问存储器的数据根据数据属性划分成至少一个数据块，对至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组。由于将压缩后的数据块进行合并，一个数据组中可能包括多个数据块，这样，在将至少一个数据组写入目标存储设备时，减少了针对目标存储设备的写入次数，在节省数据在目标存储设备中占用的存储空间的同时，延长了目标存储设备的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种数据压缩方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种将数据写入到目标存储设备的过程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基于数据更新的数据压缩方法的示例图；
图4为本申请实施例提供的一种数据压缩装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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。
传统的数据压缩方法是在数据已经写入目标存储设备后对数据进行压缩的，当需要写入目标存储设备的数据较多时，针对目标存储设备的写入次数也会较多，而目标存储设备的使用寿命为针对目标存储设备可以写入数据的总写入次数，当针对目标存储设备的写入次数达到总写入次数时，目标存储设备的使用寿命结束。因此，传统的压缩方法由于针对目标存储设备的写入次数较多，导致目标存储设备的使用寿命较短。
为此，本申请实施例提供一种数据压缩方法，该方法可以在数据写入到目标存储设备之前对数据进行压缩，具体可以将写入内存和非易失性随机访问存储器的数据根据数据属性划分成至少一个数据块，对至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组。由于将压缩后的数据块进行合并，一个数据组中可能包括多个数据块，这样，在将至少一个数据组写入目标存储设备时，减少了针对目标存储设备的写入次数，延长了目标存储设备的使用寿命。
在本实施例中，将以目标存储设备为SSD为例进行介绍。参见图1，图1为本申请实施例提供的一种数据压缩方法的流程图，所述方法包括：
S101、读取写入内存和非易失性随机访问存储器中的数据。
需要说明的是，将数据写入到目标存储设备的过程可以参见图2所示，首先将数据写入内存和非易失性随机访问存储器(Non-Volatile Random Access Memory，简称NVRAM)，然后，再将内存和NVRAM中的数据写入SSD。其中，NVRAM作为写入数据缓存掉电安全保护。
基于图2对应的数据写入到目标存储设备的过程，提出本申请实施例的数据压缩方法，即在内存和NVRAM中执行压缩方法，而非在目标存储设备执行压缩方法。
S102、根据数据属性将所述数据划分成至少一个数据块。
数据属性可以包括在内存和NVRAM中写入数据的写入时间、数据类型等。以数据属性为写入时间为例，可以将写入时间处于同一时间段的数据划分成一个数据块；以数据属性为数据类型为例，可以将数据类型相同的数据划分成一个数据块。
S103、在所述内存和非易失性随机访问存储器中对所述至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组。
将数据划分成至少一个数据块进行压缩，相对于针对每个数据都进行压缩，可以减少压缩所占用的资源，提高内存和NVRAM的性能。
在一种实现方式中，压缩过程所使用的压缩算法可以为LZ4压缩算法，LZ4压缩算法是一种对以快速和资源开销小为目标的压缩算法，并不追求极致的压缩比。因此对内存等资源占用很少。
在一种实现方式中，由于写入内存和NVRAM中的数据可能包括重复数据，因此，在对至少一个数据块分别进行压缩之前，还可以分别判断所述至少一个数据块中是否存在重复数据；若存在，则对包括重复数据的数据块进行去重。
通过对重复数据的去重，可以去掉数据块中的冗余数据，进一步减少压缩后的数据块占用的存储空间。
可以理解的是，将压缩后的至少一个数据块进行合并可能得到一个数据组，也可能得到多个数据组，数据组越少，对目标存储设备执行的写入次数越少，越有利于延长目标存储设备的使用寿命。得到的数据组的数量可以根据实际需求确定。
S104、将所述至少一个数据组写入目标存储设备。
若合并后得到多个数据组，那么，在将至少一个数据组写入目标存储设备时，可以将多个数据组按照预设顺序依次写入目标存储设备。
在传统的数据压缩方法中，假设将数据写入目标存储设备例如SSD需要的写入次数为100次。而本申请实施例中的数据压缩方法是在内存和NVRAM中进行的，在对至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组，例如得到10个数据组，那么将这10个数据组写入SSD需要的写入次数为10次。与传统的数据压缩方法相比，利用本申请实施例提供的数据压缩方法向SSD写入数据的写入次数远小于利用传统的数据压缩方法向SSD写入数据的写入次数，在通过数据压缩方法节省数据在SSD占用的存储空间的同时，大大延长了SSD的使用寿命。
由上述技术方案可以看出，在将数据写入到目标存储设备的过程中，若需要对数据进行压缩，可以在数据写入到目标存储设备之前对数据进行压缩，具体可以将写入内存和非易失性随机访问存储器的数据根据数据属性划分成至少一个数据块，对至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组。由于将压缩后的数据块进行合并，一个数据组中可能包括多个数据块，这样，在将至少一个数据组写入目标存储设备时，减少了针对目标存储设备的写入次数，在节省数据在目标存储设备中占用的存储空间的同时，延长了目标存储设备的使用寿命。
另外，由于执行数据压缩方法需要占用一定的资源，而本申请实施例提供的数据压缩方法是在内存和NVRAM中进行的，并非在目标存储设备进行，从而可以减少目标存储设备的资源占用，提高目标存储设备的性能。
在一种实现方式中，若所述至少一个数据块中某个数据块例如目标数据块发生更新，所述方法还包括：对更新后的目标数据块进行压缩，将压缩后的更新的目标数据块合并到新的数据组中；将所述新的数据组写入所述目标存储设备。
例如图3所示，若数据M发生更新，数据M更新为数据块M’，则将数据M’写入内存和NVRAM中，对包括数据M’的数据块进行压缩，若此时内存和NVRAM中还包括其他数据块，则压缩后的包括数据M’的数据块可以与其他数据块进行合并，得到新的数据组，将新的数据组写入所述目标存储设备。此时，数据M可以仍旧存储在目标存储设备中。
这种压缩方法在数据更新时，不需将包括该数据的数据组进行解压缩，再将更新后的数据与原数据所在数据组的其他数据再次压缩，节省了计算和占用资源。
基于前述提供的数据压缩方法，本实施例提供一种数据压缩装置，参见图4，所述装置包括读取单元401、划分单元402、第一压缩单元403和第一写入单元404：
所述读取单元401，用于读取写入内存和非易失性随机访问存储器中的数据；
所述划分单元402，用于根据数据属性将所述数据划分成至少一个数据块；
所述第一压缩单元403，用于对所述至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组；
所述第一写入单元404，用于将所述至少一个数据组写入目标存储设备。
可选的，所述装置还包括判断单元和去重单元：
所述判断单元，用于分别判断所述至少一个数据块中是否存在重复数据；
所述去重单元，用于若存在，则对包括重复数据的数据块进行去重。
可选的，若所述至少一个数据块中目标数据块发生更新，所述装置还包括第二压缩单元和第二写入单元：
所述第二压缩单元，用于对更新后的目标数据块进行压缩，将压缩后的更新的目标数据块合并到新的数据组中；
所述第二写入单元，用于将所述新的数据组写入所述目标存储设备。
可选的，若所述至少一个数据组为多个数据组，所述第一写入单元，用于将所述多个数据组按照预设顺序依次写入所述目标存储设备。
可选的，压缩过程所使用的压缩算法为LZ4压缩算法。
在将数据写入到目标存储设备的过程中，若需要对数据进行压缩，可以在数据写入到目标存储设备之前对数据进行压缩，具体可以将写入内存和非易失性随机访问存储器的数据根据数据属性划分成至少一个数据块，对至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组。由于将压缩后的数据块进行合并，一个数据组中可能包括多个数据块，这样，在将至少一个数据组写入目标存储设备时，减少了针对目标存储设备的写入次数，在节省数据在目标存储设备中占用的存储空间的同时，延长了目标存储设备的使用寿命。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数据压缩方法，其特征在于，所述方法包括：
读取写入内存和非易失性随机访问存储器中的数据；
根据数据属性将所述数据划分成至少一个数据块；
在所述内存和非易失性随机访问存储器中对所述至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组；
将所述至少一个数据组写入目标存储设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述至少一个数据块分别进行压缩之前，所述方法还包括：
分别判断所述至少一个数据块中是否存在重复数据；
若存在，则对包括重复数据的数据块进行去重。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述至少一个数据块中目标数据块发生更新，所述方法还包括：
对更新后的目标数据块进行压缩，将压缩后的更新的目标数据块合并到新的数据组中；
将所述新的数据组写入所述目标存储设备。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，若所述至少一个数据组为多个数据组，所述将所述至少一个数据组写入目标存储设备，包括：
将所述多个数据组按照预设顺序依次写入所述目标存储设备。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，压缩过程所使用的压缩算法为LZ4压缩算法。
6.一种数据压缩装置，其特征在于，所述装置包括读取单元、划分单元、第一压缩单元和第一写入单元：
所述读取单元，用于读取写入内存和非易失性随机访问存储器中的数据；
所述划分单元，用于根据数据属性将所述数据划分成至少一个数据块；
所述第一压缩单元，用于在所述内存和非易失性随机访问存储器中对所述至少一个数据块分别进行压缩，并将压缩后的至少一个数据块进行合并得到至少一个数据组；
所述第一写入单元，用于将所述至少一个数据组写入目标存储设备。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括判断单元和去重单元：
所述判断单元，用于分别判断所述至少一个数据块中是否存在重复数据；
所述去重单元，用于若存在，则对包括重复数据的数据块进行去重。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若所述至少一个数据块中目标数据块发生更新，所述装置还包括第二压缩单元和第二写入单元：
所述第二压缩单元，用于对更新后的目标数据块进行压缩，将压缩后的更新的目标数据块合并到新的数据组中；
所述第二写入单元，用于将所述新的数据组写入所述目标存储设备。
9.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，若所述至少一个数据组为多个数据组，所述第一写入单元，用于将所述多个数据组按照预设顺序依次写入所述目标存储设备。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，压缩过程所使用的压缩算法为LZ4压缩算法。
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