專利名稱：：嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的節(jié)能存儲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的節(jié)能存儲方法。
背景技術(shù)：
：嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)是近年來日益活躍和備受關(guān)注的新興技術(shù)，它除了具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的主要功能外，還針對嵌入式系統(tǒng)和移動(dòng)計(jì)算的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)、功能設(shè)置、應(yīng)用開發(fā)等方面另具特色。嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)，使得人們可以通過手中的便攜式客戶終端(如PDA，掌上電腦，手機(jī)等)以無線方式訪問中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而可以自由地不受環(huán)境約束地得到自己所需要的數(shù)據(jù)。嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫介于嵌入式設(shè)備中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間，為需要數(shù)據(jù)庫功能的應(yīng)用提供支撐和驅(qū)動(dòng)。由于嵌入式系統(tǒng)在時(shí)間和空間上資源的緊湊，嵌入式數(shù)據(jù)庫有其自身的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾方面1.占用系統(tǒng)資源少。具體來說就是占用盡量少的ROM、RAM空間和cpu資源，可以說這是嵌入式數(shù)據(jù)庫最突出的一個(gè)特點(diǎn)，這也是由嵌入式系統(tǒng)資源受限制所決定的。2.可管理性，健壯性和安全性。在嵌入式設(shè)備中，數(shù)據(jù)庫的管理對用戶來說是透明的，這就要求嵌入式數(shù)據(jù)庫能夠自動(dòng)完成啟動(dòng)初始化、日志管理、數(shù)據(jù)壓縮、備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)等功能；而且嵌入式設(shè)備經(jīng)常有不可預(yù)料的硬復(fù)位，這就需要數(shù)據(jù)庫有高度的健壯性。3.移植性。嵌入式系統(tǒng)的平臺種類繁多，因此嵌入式數(shù)據(jù)庫應(yīng)有一定的可移植性，以適用于不同的軟硬件平臺。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的計(jì)算環(huán)境是傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴(kuò)展，它可以看作客戶端與固定服務(wù)器結(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)連接的分布式系統(tǒng)。因此移動(dòng)計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。其模式結(jié)構(gòu)從整體上分為兩大部分一是集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)，代表了各局部場地上的局部數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；一是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式級別，其中包括全局外模式，全局概念模式，分片模式，分布模式。嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫結(jié)合了嵌入式和移動(dòng)兩者，與一般數(shù)據(jù)庫的區(qū)別在于嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫在邏輯上不是獨(dú)立的，它必須以無線的方式與固定的中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)系，從中心數(shù)據(jù)庫下載所需要的數(shù)據(jù)，并把本地所作的修改上傳給中心數(shù)據(jù)庫，所以本質(zhì)上是依附于中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的，其中的數(shù)據(jù)只是中心數(shù)據(jù)庫的一個(gè)子集。嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)兼有嵌入式和移動(dòng)兩者的優(yōu)勢，同時(shí)在應(yīng)用中又要克服兩者的弱點(diǎn)。移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)性和斷接性必然要求系統(tǒng)具有較高的自治性，但移動(dòng)性、數(shù)據(jù)存儲和處理能力的局限性，又要求移動(dòng)設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫與中心數(shù)據(jù)庫有密切的聯(lián)系。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的節(jié)能存儲方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下1)在終端上的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫中添加訪問決策層終端上的本地?cái)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)可分為以下幾個(gè)層次SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，數(shù)據(jù)存儲層；在數(shù)據(jù)存取層和數(shù)據(jù)存儲層之間添加訪問決策層，其主要功能為保存了每個(gè)設(shè)備的注冊信息和與每個(gè)設(shè)備對應(yīng)的寫隊(duì)列，接受上層的對數(shù)據(jù)片段的訪問，并進(jìn)行訪問設(shè)備的決策；該層是整個(gè)嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫達(dá)到節(jié)能的最關(guān)鍵的一層；2)注冊多個(gè)存儲設(shè)備，并將注冊信息保存在訪問決策層嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫支持多種存儲設(shè)備，通過注冊來增加支持的存儲設(shè)備；一個(gè)設(shè)備的注冊需要提供設(shè)備的功耗w，在各種狀態(tài)下讀寫數(shù)據(jù)的延遲1，同時(shí)指定此設(shè)備所能提供用于數(shù)據(jù)庫存儲的空間大小S；每個(gè)設(shè)備的注冊信息保存于訪問決策層，作為數(shù)據(jù)訪問時(shí)的決策依據(jù)；每個(gè)設(shè)備注冊后數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)即在內(nèi)存中為此設(shè)備維護(hù)一個(gè)寫隊(duì)列；3)修改全局?jǐn)?shù)據(jù)字典的分布模式分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在內(nèi)存中維護(hù)了一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)字典，存放了全局概念模式，分片模式，分布模式的定義，以及各模式之間映象的定義，存放有關(guān)用戶存取權(quán)限的定義和數(shù)據(jù)完整性約束條件的定義；根據(jù)分片模式得到的片段，在物理上分布在各種存儲設(shè)備和中心數(shù)據(jù)庫上，修改后的分布模式根據(jù)選定的數(shù)據(jù)策略，定義各片段物理上的存放位置，即把一個(gè)片段與多個(gè)設(shè)備建立起一種一對多的映象；4)數(shù)據(jù)存儲層的讀寫a)讀數(shù)據(jù)第一步，上層的應(yīng)用程序讀請求；用戶分布式查詢請求通過SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，使用戶的查詢請求落實(shí)到合適的數(shù)據(jù)片段上，并將這些數(shù)據(jù)片段的交給了訪問決策層；第二步，選擇存儲設(shè)備；通過數(shù)據(jù)字典中的分布模式，將擁有請求數(shù)據(jù)片段的設(shè)備加入候選設(shè)備；訪問決策層根據(jù)注冊設(shè)備提供的信息和用戶指定的訪問策略參數(shù)在候選設(shè)備中選擇最佳設(shè)備進(jìn)行訪問；決定一個(gè)存儲設(shè)備的訪問優(yōu)先度需要考慮兩個(gè)因素設(shè)備的功耗，設(shè)備的訪問延遲；用于計(jì)算設(shè)備訪問的優(yōu)先值的公式為T＝(w/W)*k+(l/L)*(1-k)其中T為設(shè)備訪問的優(yōu)先度，值越小優(yōu)先度越高，w是注冊設(shè)備的功率，l設(shè)備的訪問延遲，W所有注冊設(shè)備的平均功耗，L所有注冊設(shè)備的平均延遲，k為用戶指定參數(shù)，用于權(quán)衡數(shù)據(jù)訪問功耗和響應(yīng)速度兩者的優(yōu)先考慮程度，其值介于0到1之間；第三步，從數(shù)據(jù)存儲層讀取數(shù)據(jù)；在對選擇設(shè)備進(jìn)行讀操作時(shí)，先查看寫隊(duì)列中是否有針對此塊的寫操作，如果存在，將寫隊(duì)列全部寫入此設(shè)備，再進(jìn)行讀操作；若請求的數(shù)據(jù)片段只存在于中心數(shù)據(jù)庫中，則通過網(wǎng)絡(luò)通信層，從中心數(shù)據(jù)庫中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)片段，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)片段加入每個(gè)設(shè)備的寫隊(duì)列；對于某些延遲過大的設(shè)備，為提高響應(yīng)速度，在讀取數(shù)據(jù)時(shí)采取了另一策略訪問決策層先將系統(tǒng)切換成通過網(wǎng)絡(luò)訪問中心數(shù)據(jù)庫的方式，在其延遲時(shí)間中，進(jìn)行數(shù)據(jù)片段的讀取，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)備注冊所指定的延遲時(shí)間后，再將訪問對象指向本地設(shè)備；對于同時(shí)分布在不同設(shè)備的數(shù)據(jù)片段，在用戶允許的條件下，可以進(jìn)行并行操作，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)讀取速度；b)寫數(shù)據(jù)第一步，上層的應(yīng)用程序程序?qū)懻埱?；用戶的?shù)據(jù)更新請求通過SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，轉(zhuǎn)化為對分布式數(shù)據(jù)庫片段的更新操作，并將這些更新操作交給了訪問決策層；第二步，將操作加入寫隊(duì)列；訪問決策層收到寫操作，即修改、刪除、增加，將這些操作加入每個(gè)設(shè)備的寫隊(duì)列，并修改數(shù)據(jù)字典中分布模式；第三步，訪問數(shù)據(jù)存儲層，將隊(duì)列中的操作寫入對應(yīng)設(shè)備或中心數(shù)據(jù)庫；當(dāng)出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)將啟動(dòng)寫進(jìn)程將寫隊(duì)列里的操作寫入存儲介質(zhì)或通過通信管理層，寫入中心數(shù)據(jù)庫，操作完成后，將清空或刪除隊(duì)列(1)隊(duì)列達(dá)到設(shè)定的長度，寫入后清空隊(duì)列；(2)達(dá)到設(shè)定的寫回時(shí)間，寫入后清空隊(duì)列；(3)當(dāng)前讀操作對應(yīng)的塊存在于寫隊(duì)列中，寫入后清空隊(duì)列；(4)將某一設(shè)備從數(shù)據(jù)庫中注銷時(shí)，寫入后刪除隊(duì)列；寫隊(duì)列寫入存儲介質(zhì)的操作采用FIFO順序進(jìn)行，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。本發(fā)明與傳統(tǒng)的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫相比，具有的有益的效果是本發(fā)明是一種應(yīng)用于移動(dòng)環(huán)境中的嵌入式數(shù)據(jù)庫，在修改數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲層使其可支持多種設(shè)備，并通過“從一個(gè)最優(yōu)設(shè)備讀，向所有設(shè)備寫的策略”，為之后的節(jié)能型數(shù)據(jù)訪問提供了條件，同時(shí)又兼顧了訪問的效率和數(shù)據(jù)的完整性。(1)功耗低，效率高。寫操作雖然采用向多個(gè)設(shè)備寫的方法，這種在功耗上比普通單獨(dú)向一個(gè)設(shè)備寫的操作要高，但為將來的一些操作提供了節(jié)能的條件，對于一個(gè)主要是讀訪問請求的終端設(shè)備，這種作法總體上比普通方法能量消耗低很多。同時(shí)這種異步、集中的寫操作減少了設(shè)備在各運(yùn)作模式轉(zhuǎn)換所耗費(fèi)的時(shí)間和能量，提高了寫操作的響應(yīng)速度。在讀操作方面，通過訪問決策層，將會(huì)優(yōu)先使用功耗和效率最佳的設(shè)備。另外訪問一些延遲過大設(shè)備時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)來訪問中心數(shù)據(jù)庫來彌補(bǔ)延遲時(shí)間用戶的空等待。(2)可配置性。用戶可根據(jù)需要指定k值，來調(diào)節(jié)響應(yīng)速度和功耗的考慮程度。從總體上看T值越小，設(shè)備訪問的優(yōu)先度越高，即優(yōu)先訪問功耗低，響應(yīng)快的設(shè)備，在保證效率的同時(shí)，達(dá)到了節(jié)能的目的。附圖是應(yīng)用節(jié)能存儲方法的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)圖；具體實(shí)施方式如附圖所示，應(yīng)用了節(jié)能存儲方法的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問流程具體為首先用戶或應(yīng)用程序通過SQL語言翻譯層/接口層，對SQL語句進(jìn)行語法分析，授權(quán)、完整性檢查及查詢優(yōu)化或是調(diào)用接口函數(shù)，生成對邏輯數(shù)據(jù)操作的指令。上層的集合操作通過數(shù)據(jù)存取層，利用修改后的全局?jǐn)?shù)據(jù)字典，將操作轉(zhuǎn)換為對分布式數(shù)據(jù)庫訪問的基本單位，即數(shù)據(jù)邏輯片段的操作。并將這些數(shù)據(jù)片段，在物理上定位到各存儲設(shè)備或中心數(shù)據(jù)庫。訪問決策層將根據(jù)上層數(shù)據(jù)片段的物理分配情況，進(jìn)行訪問設(shè)備的決策。該層是整個(gè)嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫達(dá)到節(jié)能的最關(guān)鍵的一層。最終訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲層或中心數(shù)據(jù)庫，對位于多種存儲設(shè)備及主服務(wù)器上的數(shù)據(jù)片段和系統(tǒng)緩沖區(qū)，執(zhí)行文件的邏輯打開、關(guān)閉、讀頁、寫頁、緩沖區(qū)讀和寫、宣布淘汰等操作。嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的節(jié)能存儲方法主要是通過讀寫兩方面的來實(shí)現(xiàn)的，而在建立數(shù)據(jù)庫時(shí)，需要注冊每個(gè)支持的存儲設(shè)備并修改全局?jǐn)?shù)據(jù)字典1.存儲設(shè)備的注冊終端的本地?cái)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持一個(gè)或多個(gè)存儲設(shè)備。在本地?cái)?shù)據(jù)庫建立時(shí)至少需要一個(gè)存儲設(shè)備，之后可以通過注冊新設(shè)備來增加支持的存儲設(shè)備。一個(gè)設(shè)備的注冊需要提供設(shè)備的功耗w，在各種狀態(tài)下讀寫數(shù)據(jù)的延遲1，同時(shí)指定此設(shè)備所能提供用于數(shù)據(jù)庫存儲的空間大小S。設(shè)備注冊后，其注冊信息將被保存在訪問決策層，作為數(shù)據(jù)訪問時(shí)的決策依據(jù)；每個(gè)設(shè)備注冊后數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)即在內(nèi)存中為此設(shè)備維護(hù)一個(gè)寫隊(duì)列；數(shù)據(jù)的分配以操作系統(tǒng)的塊大小為單位，當(dāng)一個(gè)存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)將要達(dá)到一定大小時(shí)(指定空間大小的90％)，本地?cái)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)將啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程，采用時(shí)鐘算法(或其它替換策略)對空間進(jìn)行重分配。如，注冊設(shè)備SD卡，CF卡和微硬盤(MD)，注冊信息如下SD卡1＝A毫秒，w＝H瓦，S＝100MCF卡1＝B毫秒，w＝I瓦，S＝100MMD(微硬盤)(運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài))1＝C毫秒，(休眠狀態(tài)時(shí))1＝Dms，w＝J瓦，S＝500M則L＝(A+B+C+D)/4毫秒，W＝(H+I+J)/3瓦設(shè)備注冊后，將SD卡編號物理設(shè)備為01，將CF卡編號為物理設(shè)備02，將微硬盤編號為物理設(shè)備03；2.修改全局?jǐn)?shù)據(jù)字典的分布模式分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)維護(hù)了一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)字典，主要存放了全局概念模式，分片模式，分布模式的定義，以及各模式之間映象的定義，存放有關(guān)用戶存取權(quán)限的定義和數(shù)據(jù)完整性約束條件的定義。數(shù)據(jù)片段是全局關(guān)系的邏輯部分，在傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫中，一個(gè)片段在物理上可以分配到網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上，而分布模式定義了片段存放的結(jié)點(diǎn)。由于在本設(shè)計(jì)中，片段在物理上分布在各種存儲設(shè)備和中心數(shù)據(jù)庫上，因此將分布模式修改為根據(jù)選定的數(shù)據(jù)策略，定義各片段存放的物理設(shè)備(包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器)，即把一個(gè)片段與多個(gè)設(shè)備建立起一種一對多的映象。這是一種冗余分配。3.數(shù)據(jù)存儲層的讀寫a)讀數(shù)據(jù)第一步，上層的應(yīng)用程序讀請求。用戶分布式查詢請求通過SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，使用戶的查詢請求落實(shí)到合適的數(shù)據(jù)片段上，并將這些數(shù)據(jù)片段的交給了訪問決策層；第二步，選擇存儲設(shè)備。若用戶執(zhí)行SELECT*FROMtablelWHEREattr＝1；則通過本地?cái)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)查詢分解和數(shù)據(jù)庫本地化，返回?cái)?shù)據(jù)分布以及候選設(shè)備列表，如表1；表1根據(jù)公式T＝(w/W)*k+(l/L)*(1-k)當(dāng)用戶指定k值后，即可計(jì)算得每個(gè)設(shè)備訪問優(yōu)先度TSD卡、TCF卡和T微硬盤(md)；第三步，從數(shù)據(jù)存儲層讀取數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)片段1，同時(shí)位于CF卡和微硬盤上，若TCF卡＜T微硬盤(md)，將優(yōu)先選擇CF卡，若用戶配置允許并行讀操作，將同時(shí)從兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行讀取操作；對于數(shù)據(jù)片段2，只能選擇SD卡，但在進(jìn)行讀操作時(shí)，由于此片段位于寫隊(duì)列，需要將寫隊(duì)列的操作寫入SD卡，之后再進(jìn)行讀操作，以保證數(shù)據(jù)的一致性；對于數(shù)據(jù)片段3和6，只能選擇微硬盤卡，但由于微硬盤在休眠狀態(tài)時(shí)，響應(yīng)時(shí)間過慢，在無線網(wǎng)絡(luò)連接的條件下，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將在延遲時(shí)間里從中心數(shù)據(jù)庫中獲取一部分?jǐn)?shù)據(jù)，在微硬盤開始讀取數(shù)據(jù)之后，切換為訪問微硬盤，以提高響應(yīng)速度。對于數(shù)據(jù)片段4，5，不位于任何一個(gè)本地設(shè)備之上，因此只能將訪問請求移交給通信管理層，由其通過網(wǎng)絡(luò)訪問中心數(shù)據(jù)庫，本地獲得請求數(shù)據(jù)后，將訪問數(shù)據(jù)加入每個(gè)設(shè)備的寫隊(duì)列，并更新數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)分片模式，為將來再次訪問作準(zhǔn)備。b)寫數(shù)據(jù)第一步，上層的應(yīng)用程序程序?qū)懻埱?。用戶或?yīng)用程序的數(shù)據(jù)更新請求通過SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，轉(zhuǎn)化為對分布式數(shù)據(jù)庫片段的更新操作，并將這些更新操作交給了訪問決策層。一組用戶數(shù)據(jù)更新請求，轉(zhuǎn)化為如表2所示的更新操作。表2第二步，將操作加入寫隊(duì)列。對于數(shù)據(jù)片段1，只需將修改操作加入01設(shè)備和中心數(shù)據(jù)庫的對應(yīng)的寫隊(duì)列；對于數(shù)據(jù)片段2，需要將刪除操作加入02，03設(shè)備和中心數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的寫隊(duì)列；對于數(shù)據(jù)片段3，需要將增加操作加入所有設(shè)備和中心數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的寫隊(duì)列。更新全局?jǐn)?shù)據(jù)字典，以維持更新的一致性，并標(biāo)記未寫入的片段。第三步，訪問數(shù)據(jù)存儲層，將隊(duì)列中的操作寫入對應(yīng)設(shè)備或中心數(shù)據(jù)庫。當(dāng)出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)將啟動(dòng)寫進(jìn)程，將寫隊(duì)列里的操作寫入存儲介質(zhì)或通過通信管理層，寫入中心數(shù)據(jù)庫，操作完成后，將清空或刪除隊(duì)列(1)隊(duì)列達(dá)到設(shè)定的長度，寫入后清空隊(duì)列，可根據(jù)數(shù)據(jù)庫規(guī)模和嵌入式設(shè)備的條件來確定；(2)達(dá)到設(shè)定的寫回時(shí)間，寫入后清空隊(duì)列。根據(jù)嵌入式設(shè)備特性指定不同寫回時(shí)間，一般功耗較大的，響應(yīng)時(shí)間較長的，寫回時(shí)間設(shè)置較大；(3)當(dāng)前讀操作對應(yīng)的塊存在于寫隊(duì)列中，寫入后清空隊(duì)列；(4)將某一設(shè)備從數(shù)據(jù)庫中注銷時(shí)，寫入后刪除隊(duì)列；寫隊(duì)列寫入存儲介質(zhì)的操作采用FIF0順序進(jìn)行，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。權(quán)利要求1.一種嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的節(jié)能存儲方法，其特征在于1)在終端上的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫中添加訪問決策層終端上的本地?cái)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)可分為以下幾個(gè)層次SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，數(shù)據(jù)存儲層；在數(shù)據(jù)存取層和數(shù)據(jù)存儲層之間添加訪問決策層，其主要功能為保存了每個(gè)設(shè)備的注冊信息和與每個(gè)設(shè)備對應(yīng)的寫隊(duì)列，接受上層的對數(shù)據(jù)片段的訪問，并進(jìn)行訪問設(shè)備的決策；該層是整個(gè)嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫達(dá)到節(jié)能的最關(guān)鍵的一層；2)注冊多個(gè)存儲設(shè)備，并將注冊信息保存在訪問決策層嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫支持多種存儲設(shè)備，通過注冊來增加支持的存儲設(shè)備；一個(gè)設(shè)備的注冊需要提供設(shè)備的功耗w，在各種狀態(tài)下讀寫數(shù)據(jù)的延遲l，同時(shí)指定此設(shè)備所能提供用于數(shù)據(jù)庫存儲的空間大小S；每個(gè)設(shè)備的注冊信息保存于訪問決策層，作為數(shù)據(jù)訪問時(shí)的決策依據(jù)；每個(gè)設(shè)備注冊后數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)即在內(nèi)存中為此設(shè)備維護(hù)一個(gè)寫隊(duì)列；3)修改全局?jǐn)?shù)據(jù)字典的分布模式分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在內(nèi)存中維護(hù)了一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)字典，存放了全局概念模式，分片模式，分布模式的定義，以及各模式之間映象的定義，存放有關(guān)用戶存取權(quán)限的定義和數(shù)據(jù)完整性約束條件的定義；根據(jù)分片模式得到的片段，在物理上分布在各種存儲設(shè)備和中心數(shù)據(jù)庫上，修改后的分布模式根據(jù)選定的數(shù)據(jù)策略，定義各片段物理上的存放位置，即把一個(gè)片段與多個(gè)設(shè)備建立起一種一對多的映象；4)數(shù)據(jù)存儲層的讀寫a)讀數(shù)據(jù)第一步，上層的應(yīng)用程序讀請求；用戶分布式查詢請求通過SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，使用戶的查詢請求落實(shí)到合適的數(shù)據(jù)片段上，并將這些數(shù)據(jù)片段的交給了訪問決策層；第二步，選擇存儲設(shè)備；通過數(shù)據(jù)字典中的分布模式，將擁有請求數(shù)據(jù)片段的設(shè)備加入候選設(shè)備；訪問決策層根據(jù)注冊設(shè)備提供的信息和用戶指定的訪問策略參數(shù)在候選設(shè)備中選擇最佳設(shè)備進(jìn)行訪問；決定一個(gè)存儲設(shè)備的訪問優(yōu)先度需要考慮兩個(gè)因素設(shè)備的功耗，設(shè)備的訪問延遲；用于計(jì)算設(shè)備訪問的優(yōu)先值的公式為T＝(w/W)*k+(l/L)*(1-k)其中T為設(shè)備訪問的優(yōu)先度，值越小優(yōu)先度越高，w是注冊設(shè)備的功率，l設(shè)備的訪問延遲，W所有注冊設(shè)備的平均功耗，L所有注冊設(shè)備的平均延遲，k為用戶指定參數(shù)，用于權(quán)衡數(shù)據(jù)訪問功耗和響應(yīng)速度兩者的優(yōu)先考慮程度，其值介于0到1之間；第三步，從數(shù)據(jù)存儲層讀取數(shù)據(jù)；在對選擇設(shè)備進(jìn)行讀操作時(shí)，先查看寫隊(duì)列中是否有針對此塊的寫操作，如果存在，將寫隊(duì)列全部寫入此設(shè)備，再進(jìn)行讀操作；若請求的數(shù)據(jù)片段只存在于中心數(shù)據(jù)庫中，則通過網(wǎng)絡(luò)通信層，從中心數(shù)據(jù)庫中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)片段，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)片段加入每個(gè)設(shè)備的寫隊(duì)列；對于某些延遲過大的設(shè)備，為提高響應(yīng)速度，在讀取數(shù)據(jù)時(shí)采取了另一策略訪問決策層先將系統(tǒng)切換成通過網(wǎng)絡(luò)訪問中心數(shù)據(jù)庫的方式，在其延遲時(shí)間中，進(jìn)行數(shù)據(jù)片段的讀取，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)備注冊所指定的延遲時(shí)間后，再將訪問對象指向本地設(shè)備；對于同時(shí)分布在不同設(shè)備的數(shù)據(jù)片段，在用戶允許的條件下，可以進(jìn)行并行操作，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)讀取速度；b)寫數(shù)據(jù)第一步，上層的應(yīng)用程序程序?qū)懻埱螅挥脩舻臄?shù)據(jù)更新請求通過SQL語言翻譯層/接口層，數(shù)據(jù)存取層，轉(zhuǎn)化為對分布式數(shù)據(jù)庫片段的更新操作，并將這些更新操作交給了訪問決策層；第二步，將操作加入寫隊(duì)列；訪問決策層收到寫操作，即修改、刪除、增加，將這些操作加入每個(gè)設(shè)備的寫隊(duì)列，并修改數(shù)據(jù)字典中分布模式；第三步，訪問數(shù)據(jù)存儲層，將隊(duì)列中的操作寫入對應(yīng)設(shè)備或中心數(shù)據(jù)庫；當(dāng)出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)將啟動(dòng)寫進(jìn)程將寫隊(duì)列里的操作寫入存儲介質(zhì)或通過通信管理層，寫入中心數(shù)據(jù)庫，操作完成后，將清空或刪除隊(duì)列(1)隊(duì)列達(dá)到設(shè)定的長度，寫入后清空隊(duì)列；(2)達(dá)到設(shè)定的寫回時(shí)間，寫入后清空隊(duì)列；(3)當(dāng)前讀操作對應(yīng)的塊存在于寫隊(duì)列中，寫入后清空隊(duì)列；(4)將某一設(shè)備從數(shù)據(jù)庫中注銷時(shí)，寫入后刪除隊(duì)列；寫隊(duì)列寫入存儲介質(zhì)的操作采用FIFO順序進(jìn)行，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。全文摘要本發(fā)明公開了一種嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的節(jié)能存儲方法。本發(fā)明的方法同時(shí)利用嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫存儲特點(diǎn)，在移動(dòng)終端上重新構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲層，增加了對多種設(shè)備支持包括通過網(wǎng)絡(luò)對主服務(wù)器的訪問，在數(shù)據(jù)存取層和數(shù)據(jù)存儲層之間建立一個(gè)訪問決策層，以決定每個(gè)數(shù)據(jù)請求需要訪問的設(shè)備。在這種架構(gòu)基礎(chǔ)上，用戶通過指定訪問策略參數(shù)，系統(tǒng)將采用“向所有設(shè)備寫，向最優(yōu)設(shè)備讀”的方法，以達(dá)到數(shù)據(jù)庫性能和功耗上的最優(yōu)。文檔編號G06F17/30GK1760859SQ20051006139公開日2006年4月19日申請日期2005年11月3日優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日發(fā)明者陳純,卜佳俊,陳濤,劉康苗申請人:浙江大學(xué)