[发明专利]一种基于多树转换机制的键值存储方法

权利要求书

1.一种基于多树转换机制的键值存储方法，其特征在于，包括：

对于写入的键值数据，首先保存至写入跳表中，当大小达到限制后，转换为只读跳表插入至内存设备中的B+树；当B+树的大小达到一定限制时，遍历键值数据；

根据热度策略进行判断，将热度低的键值数据持久化至外存设备中的冷树的0层，热度高的键值数据则继续留存在B+树中；

若冷树的0层中的键值数据文件数量达到大小限制，则触发0层分区操作，0层分区操作依据层中现有的键值数据范围进行均分，若0层中某一分区的键值数据文件数量达到大小限制，则再次触发分区操作；

当B+树中热度较低的键值数据执行持久化操作时，0层分区只接收符合设定范围的键值数据；若冷树中范围内的键值数据经热度策略判断后达到一定热度时，则将这一范围内的键值数据转移至外存设备的热树中，并使用内存设备中的B+树索引热树中的键值数据；

当热树的大小达到一定限制时，对键值数据根据热度策略进行判断，将一个或多个低热度范围内的键值数据转移至冷树分区中，并从B+树中删除这些数据的索引。

2.根据权利要求1所述的一种基于多树转换机制的键值存储方法，其特征在于，所述热度策略具体为：

将只读跳表中的键值数据插入至B+树结构中时，保存插入时间字段，用于判断键值数据的热度情况；

根据节点中记录的时间字段判断该键值数据是否需要保留在B+树中，若不需保留，则持久化至外存设备的冷树分区内；

对于外存设备中的键值数据，使用全局热度表来记录键值数据的操作数，当执行冷树中的合并操作时，若一个位于冷树内的范围单位的操作数达到阈值，则将此范围单位内的所有键值数据转移至热树中；

当热树达到一定大小限制时，使用全局热度表对热树内的键值数据执行热度判断，根据键值数据的范围热度情况，判断该范围内的键值数据是否需要保留热树中，若不需保留，则将热树中这些范围内的键值数据转移至冷树中。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于多树转换机制的键值存储方法，其特征在于，还包括数据读取步骤，具体为：

S11：首先在缓存区中查找目标数据，若找到，到步骤S12；若未找到，到步骤S13；

S12：系统完成用户的读取请求，向用户发送读取到的目标数据；

S13：在B+树中查找目标键及值类型，若找到且值类型为实际值，到步骤S12，若找到且值类型为地址信息，到步骤S14；若未找到，到步骤S15；

S14：在外存设备的热树中根据上步得到的地址读取目标数据，到步骤S12；

S15：在外存设备的冷树中自顶向下按层查找目标数据，若找到，到步骤S12；若未找到，到步骤S16；

S16：系统完成用户的读取请求，向用户发送结果，未找到目标数据。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于多树转换机制的键值存储方法，其特征在于，还包括数据写入步骤，具体为：

S21：首先写入跳表结构中，如果达到大小限制，到步骤S22；

S22：将此跳表的转换为只读跳表，并创建新的写入跳表结构用于数据写入；

S23：若B+树大小未达到限制，到步骤S25；若达到限制，到步骤S24；

S24：遍历B+树中的键值数据，将热度较低的键值数据持久化至外存设备的冷树中，到步骤S25；

S25：将只读跳表结构内的键值数据与当前时间保存至B+树结构中；

S26：系统完成用户的写入请求，向用户发送写入成功的信息。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于多树转换机制的键值存储方法，其特征在于，应用的存储结构具体为：

写入跳表、只读跳表、B+树以及磁盘中的冷树结构与热树结构；其中所述冷树结构为3层日志结构合并树，包括0层日志结构、1层日志结构、2层日志结构，且0层日志结构存在分区结构；热树结构为单层日志结构合并树。