[发明专利]多B+树操作装置及其方法

说明书

本申请涉及信息处理技术，特别地，涉及多B+树操作装置及其方法，其中，B+树操作装置，包括：命令接口、存储器和多个搜索单元；存储器存储多个B+树；命令接口根据待处理命令要访问的B+树，将待处理命令添加到同要访问的B+树对应的搜索单元关联的命令队列；多个搜索单元根据每个搜索单元关联的命令队列中待处理命令指示的关键字并行搜索存储器中存储的多个B+树，并将搜索结果提供给命令接口。本申请用硬件电路来实现B+树操作，利用多棵B+树来分别存储索引，实现高效处理各B+树的操作。

技术领域

本申请涉及信息处理技术，特别地，涉及利用集成电路硬件提供多B+树操作装置以及使用该装置操作多棵B+树的方法。

背景技术

B+树是一种数据结构，在文件系统、数据库等常使用B+树存储索引。图1展示了B+树。B+树包括一个根节点、多个中间节点以及多个叶节点。节点120是根节点。节点130、节点132与节点134是中间节点，中间节点是既非根节点也非叶节点的节点。节点(140、142、144……150、152、154)是叶节点。

B+树的中间节点包括不超过m个元素，将m称为B+树的阶。B+树的根节点与中间节点的每个元素，记录了关键字(Key)与指向下级节点的指针。例如，节点130包括3个元素，第一个元素的关键字为5，其指针指向节点140，第二个元素的关键字为10，其指针指向节点142，第三个元素的关键字为20，其指针指向节点144。节点的各个元素按关键字排序。

在一些实施方式中，根节点与中间节点的每个元素记录了指向下级节点的指针，但并非每个元素都包括关键字，而是根节点与中间节点包括的关键字数量比其包括的元素少一个。例如，在节点120中，可以不包括关键字“K:5”，以及在搜索节点120时，对于小于关键字“K：28”的关键字，在搜索结果中指示下级节点130，而对于不小于关键字“K：28”且小于关键字“K：65”的关键字，在搜索结果中指示下级节点134。

B+树的叶节点包括不超过m个元素。叶节点的每个元素记录了关键字(Key)与同关键字对应的值(Value)。叶节点的各个元素按关键字排序。从而B+树的所有关键字都在叶节点中有记录，并且只有从叶节点中才能获得同关键字对应的值。

现有技术中，由软件在内存中构建并操作B+树，采用例如二分法在B+树中查找关键字。二分法是软件所能获得的性能几乎最好的查找算法，但在大数据时代，数据项数量的增长，使得软件操作B+树的查找算法的性能以不能满足要求。

发明内容

需要更快的实现B+树操作。需要用硬件电路来实现B+树操作。以及一些信息处理设备中，利用多棵B+树来分别存储索引。例如，每个B+树存储各自的文件系统的索引。这些文件系统被并发或独立地访问。B+树操作装置需要能高效处理各B+树的操作。

根据本申请的第一方面，提供了根据本申请第一方面的第一B+树操作方法，包括如下步骤：根据待处理命令要访问的B+树，将待处理命令提供给同所述B+树对应的搜索单元；搜索单元根据待处理命令指示的关键字搜索待访问的B+树，并得到搜索结果。

根据本申请的第一方面的第一B+树操作方法，提供了根据本申请第一方面的第二B+树操作方法，其中，若待处理命令是搜索命令，则搜索单元提供的搜索结果为命令的处理结果。

根据本申请的第一方面的第一或第二B+树操作方法，提供了根据本申请第一方面的第三B+树操作方法，其中，若待处理命令是插入命令或删除命令，则根据搜索结果对所述待处理命令进行再次处理，以得到命令的处理结果。

根据本申请的第一方面的第三B+树操作方法，提供了根据本申请第一方面的第四B+树操作方法，其中，若待处理命令是插入命令，将插入命令指定的关键字或关键字连同对应的值添加到搜索结果指示的节点，以对待处理命令进行再次处理。