CN111522879B - 一种基于缓存的数据分发方法和电子设备 - Google Patents

一种基于缓存的数据分发方法和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于缓存的数据分发方法和电子设备，包括：构建本地缓存和Redis缓存；基于本地缓存和Redis缓存进行数据分发，其中，当第一子节点接收到外设的数据请求但本地缓存不包含请求数据时，第一子节点将向上级节点转发数据请求，上级节点接收到第一子节点转发的数据请求后读取数据请求，并从本地缓存读取请求数据并按照异步分发方法实现向各子节点的数据分发。基于构建的本地缓存和Redis缓存，不仅能实现响应第一子节点数据请求实现由上级节点向第一子节点的数据分发，进一步实现了上级节点数据变化时，向所有子节点分发数据，进而实现双向交互。

Description

一种基于缓存的数据分发方法和电子设备
技术领域
本申请涉及数据处理领域，且更为具体地，涉及一种基于缓存的数据分发方法和电子设备。
背景技术
目前，当KTV终端向KTV子节点服务器发送广告请求时，当前子节点服务器缓存中有请求时，则返回请求数据；
当前子节点服务器缓存中没有请求的数据时，一方面当前子节点服务器先响应广告请求，返回空的请求数据；另一方面，当前子节点服务器向上级服务器发送广告请求，并将得到的请求数据放入到缓存中。KTV终端再次发送所述的广告请求时，当前子节点服务器直接将缓存中数据返回给KTV终端。
这样，上级服务器只更新了当前子节点服务器，而与上级服务器相连接的其它子节点服务器并没有得到同时更新。上述数据更新方向是单向的。
并且，当上级服务器数据变化时，不主动更新下级各子节点服务器的缓存数据，未实现上级服务器和节点服务器间的双向数据更新。
因此，需要一种改进的数据分发方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的缺陷和不足，提供了一种基于缓存的数据分发方法，基于构建的本地缓存和Redis(Remote Dictionary Server，非常流行的完全开源的key-value型非关系型数据库)缓存，不仅能实现响应第一子节点数据请求实现由上级节点向第一子节点的数据分发，进一步实现了上级节点数据变化时，向所有子节点分发数据，进而实现双向交互。
根据本发明的一方面，提供了一种基于缓存的数据分发方法，包括：构建本地缓存和Redis缓存；基于本地缓存和Redis缓存进行数据分发，其中，当第一子节点接收到外设的数据请求但本地缓存不包含请求数据时，第一子节点将向上级节点转发数据请求，上级节点接收到第一子节点转发的数据请求后读取数据请求，并从本地缓存读取请求数据并按照异步分发方法实现向各字节点的数据分发。
进一步的，所述的异步分发方法包括，当上级节点缓存不包含请求数据时，上级节点从内存中读取数据，并将数据放入本地缓存，并且向与上级节点相连的所有子节点发送请求数据更新子节点缓存，各子节点将请求数据缓存到各自的本地缓存。
所述的异步分发方法，进一步包括，当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间，当所述的剩余有效时间小于数据的异步更新时间，则将所述缓存中的请求数据返回给第一子节点；之后，上级节点更新本地缓存数据和Redis缓存中的请求数据，并且向与上级节点相连的所有子节点发送请求数据更新子节点缓存，各子节点将请求数据缓存到各自所在的本地缓存。
所述的异步分发方法，进一步包括，当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间，当所述的剩余有效时间大于数据的异步更新时间，则将上级节点缓存中的数据直接发送给第一子节点。
进一步的，所述的构建本地缓存，包括基于go语言，利用go语言提供的go-cache(go语言实现的单机本地缓存的框架)框架构建key-value型(键-值型)存储缓存。
进一步的，所述的上级节点读取数据请求的方法，包括：使用Redis的Pipeline(Redis的管道技术，快速批量执行一组命令)从Redis中读取数据请求。
进一步的，所述的异步更新时间大于Redis缓存热点数据时间。
进一步的，所述的更新子节点缓存方法包括：采用tornado.ioloop(基于python语言的高抗负载应用的异步机制)异步机更新子节点数据，子节点更新缓存。
根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；以及，存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器执行如上所述的基于缓存的数据分发方法。
根据本发明的再一方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行如上所述的基于缓存的数据分发方法。
本发明基于构建的本地缓存和Redis缓存，不仅能实现响应第一子节点数据请求实现由上级节点向第一子节点的数据分发，进一步实现了上级节点数据变化时，向所有子节点分发数据，进而实现双向交互。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本申请各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。显而易见地，下面描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
图1是根据本发明一个实施例的基于缓存的数据分发方法流程图；
图2是根据本发明一个实施例的电子设备组成框图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
示例性方法
图1图示了根据本发明一个实施例的基于缓存的数据分发方法流程图。
如图1所示，根据本发明一个实施例的基于缓存的数据分发流程图，包括：
S11：构建本地缓存和Redis缓存
CPU将最近访问的数据放入缓存内，外设请求本地数据时，先从本地缓存读取数据，如果缓存中存在请求数据，则可以快速响应外设的数据请求；如果缓存中不存在请求数据，则从本地内存中读取数据。
构建本地缓存的方法，包括构建数据的输入方法、输出方法、剔除方法和获取缓存状态方法等。
具体的，例如，基于go语言，利用go语言提供的go-cache框架构建key-value存储缓存。而且，缓存存储在内存存储容量内没有上限限制。
并且，可以设定本地缓存数据的有效时间，go-cache提供了监视器定期查询与监视器绑定的数据，当本地缓存内数据超过设定的有效时间后，数据将被从本地缓存中剔除。这样，可以防止本地缓存长期不用的数据对象没有被释放，造成内存泄漏。
例如，KTV各子节点服务器和上级节点服务器均可以采用go-cache框架构建各自的KTV广告数据本地缓存。
此外，进一步构建Redis缓存，并设定Redis缓存数据热点时间为hot，超过所述的热点时间，数据将被从Redis缓存中剔除。
这样，在将数据放入本地缓存时，还将请求数据中的部分被访问次数高的数据放入Redis缓存。
例如，上级节点服务器可以构建KTV广告数据Redis缓存。
这样，对于上级节点服务器，本地缓存数据的有效时间为设定的Redis缓存数据热点时间hot和设定的数据异步更新时间duration的和。
S12：基于缓存进行数据分发
一方面，当第一子节点接收到外设的数据请求时，读取本地缓存的请求数据缓存状态。当本机缓存包含请求数据时，将请求数据返回给外设。
例如，KTV终端向KTV第一子节点服务器发送广告数据请求时，KTV第一子节点服务器读取本地缓存的请求数据缓存状态。当本机缓存包含请求数据时，将请求数据返回给KTV终端。
另一方面，当第一子节点接收到外设的数据请求但本地缓存不包含请求数据时，第一子节点将向上级节点转发数据请求。
上级节点接收到第一子节点转发的数据请求后读取数据请求，并从本地缓存读取请求数据并按照异步分发方法实现向各字节点的数据分发。
所述的上级节点读取数据请求的方法包括：使用Redis的Pipeline从Redis中读取数据请求。
Redis的Pipeline技术可以使上级节点一次性读取来自子节点的多条指令，显著的提高了Redis服务的性能。
所述的异步分发方法包括：
当上级节点缓存不包含请求数据时，上级节点从内存中读取数据，并将数据放入本地缓存，并且向与上级节点相连的所有子节点发送请求数据更新子节点缓存，各子节点将请求数据缓存到各自的本地缓存；
当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间，当所述的剩余有效时间小于数据的异步更新时间，也就是所述本地缓存中的请求数据距离上次更新时间不属于Redis缓存热点数据时间内，则将所述缓存中的请求数据返回给第一子节点；则将上级节点缓存中的数据直接发送给第一子节点；之后，上级节点更新本地缓存数据和Redis缓存中的请求数据，并且向与上级节点相连的所有子节点发送请求数据更新子节点缓存，各子节点将请求数据缓存到各自所在的本地缓存。
当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间，当所述的剩余有效时间大于数据的异步更新时间，也就是所述本地缓存中的请求数据距离上次更新时间属于Redis缓存热点数据时间内，不需要对本地缓存中的请求数据进行更新，则将上级节点缓存中的数据直接发送给第一子节点。
所述的异步更新时间和缓存热点数据时间可以根据需要设定。
进一步的，所述的异步更新时间大于缓存热点数据时间，例如，异步更新时间设定为3100s，缓存数据热点数据时间设定为500s，异步更新时间和缓存热点数据时间存在差值，这样，可以充分利用异部更新数据的优势。
进一步的，所述的更新子节点缓存方法包括：采用tornado.ioloop异步机制更新子节点数据，子节点进一步更新缓存。
此外，tornado.ioloop异步机制能在上级节点数据变化时，将变化数据自动更新到子节点，子节点进一步更新缓存。tornado.ioloop采用逐层向下的方式异步通知，通过相应的事件处理机制对I/O进行调度，高抗负载，能够承载的并发量很高，可以高效的进行异步更新缓存任务。例如，上级服务器采用tornado.ioloop异步机制可以高效处理多个子节点服务器并发的发送数据请求，并更新子节点缓存。
因此，基于缓存的数据分发方法，不仅能实现响应第一子节点数据请求实现由上级节点向第一子节点的数据分发，进一步实现了上级节点数据变化时，向所有子节点分发数据，进而实现双向交互。
示例性电子设备
下面，参考图2来描述根据本申请实施例的电子设备框图。
如图2所示，电子设备20包括一个或多个处理器21和存储器22。
处理器21可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备20中的其他组件以执行期望的功能。
存储器22可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器21可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的实施例的基于缓存的数据分发方法以及/或者其他期望的功能。
在一个示例中，电子设备20还可以包括：输入装置23和输出装置24，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
例如，该输入装置23可以包括例如键盘、鼠标等等，可以用于输入所述的需要设定的数值。
该输出装置24可以向外部输出各种信息，该输出设备24可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等，可以用于输出数据分发过程及结果信息。
当然，为了简化，图2中仅示出了该电子设备20中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备20还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法、装置和系统以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请实施例的基于缓存的数据分发方法的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。所述的程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本申请实施例中基于缓存的数据分发方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。
诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的方法、装置和设备中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种基于缓存的数据分发方法，其特征在于，包括：
构建本地缓存和Redis缓存；
基于本地缓存和Redis缓存进行数据分发，其中，当第一子节点接收到外设的数据请求但本地缓存不包含请求数据时，第一子节点将向上级节点转发数据请求，上级节点接收到第一子节点转发的数据请求后读取数据请求，并从本地缓存读取请求数据并按照异步分发方法实现向各子节点的数据分发；
当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间；根据所述剩余有效时间和数据的异步更新时间，进行请求数据的反馈，或，请求数据的更新；其中，本地缓存数据的有效时间为Redis缓存数据热点时间和数据的异步更新时间的和。
2.根据权利要求1所述的数据分发方法，其特征在于，所述的异步分发方法包括：当上级节点缓存不包含请求数据时，上级节点从内存中读取数据，并将数据放入本地缓存，并且向与上级节点相连的所有子节点发送请求数据更新子节点缓存，各子节点将请求数据缓存到各自的本地缓存。
3.根据权利要求1所述的数据分发方法，其特征在于，所述的异步分发方法进一步包括：当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间，当所述的剩余有效时间小于数据的异步更新时间，则将所述缓存中的请求数据返回给第一子节点；之后，上级节点更新本地缓存数据和Redis缓存中的请求数据，并且向与上级节点相连的所有子节点发送请求数据更新子节点缓存，各子节点将请求数据缓存到各自所在的本地缓存。
4.根据权利要求1所述的数据分发方法，其特征在于，所述的异步分发方法进一步包括：当上级节点缓存包含请求数据时，获取本地缓存中请求数据的剩余有效时间，当所述的剩余有效时间大于数据的异步更新时间，则将上级节点缓存中的数据直接发送给第一子节点。
5.根据权利要求1-4任一所述的数据分发方法，其特征在于，所述的构建本地缓存，包括基于go语言，利用go语言提供的go-cache框架构建key-value存储缓存。
6.根据权利要求1-4任一所述的数据分发方法，其特征在于，所述的上级节点读取数据请求的方法，包括：使用Redis的Pipeline从Redis中读取数据请求。
7.根据权利要求2-3任一所述的数据分发方法，其特征在于，所述的异步更新时间大于Redis缓存热点数据时间。
8.根据权利要求2-3任一所述的数据分发方法，其特征在于，所述的更新子节点缓存方法包括：采用tornado.ioloop异步机制更新子节点数据，子节点进一步更新缓存。
9.一种电子设备，包括：处理器；
以及存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的数据分发方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行如权利要求1-8中任一所述的数据分发方法。
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